Жидкости Поток ламинарный

Полученные в данном разделе результаты можно сравнить с экспериментальными данными, полученными в [71 ] для скорости подъема пузыря и кривизны его поверхности в двух режимах течения жидкости в ламинарном при О <7 Не <7 2100 и в переходном при 2100 Ке <7 " 000. Необходимо также, чтобы выполнялись условия >300 II Ео >100 (см. начало раздела). Эти условия выполняются, например, для воздушных пузырей, поднимающихся в потоке воды, движущемся со средней скоростью 40 см/с. [c.223]

Обтекание пластины ламинарным потоком жидкости. Рассмотрим ламинарный пограничный слой, образующийся при обтекании полубесконечной тонкой пластины продольным плоскопараллельным потоком несжимаемой жидкости постоянной скорости (рис. 11.1). Под полубесконечной пластиной в дальнейшем подразумевается тонкая пластина бесконечной длины, передний край которой расположен не на бесконечности для определенности предполагается, что передний край пластины совпадает с осью ОУ, а сама пластина лежит в плоскости ХУ. Бесконечно длинная пластина, передний край которой лежит в бесконечности, на,зы-вается бесконечной пластиной. [c.375]

Линейное распределение скоростей и постоянство плотности потока импульса в потоке жидкости над бесконечной пластиной показывают, что продольное обтекание бесконечной пластины является аналогом движения жидкости в ламинарном пограничном слое при сравнительно малых расстояниях от обтекаемой поверхности. На этом основании ряд зависимостей, характерных для обтекания бесконечной пластины, могут быть распространены с достаточно хорошей степенью приближения на ламинарный пограничный слой. [c.387]

Теплообмен между вертикальной пластиной и окружающей жидкостью при ламинарном конвекционном движении будет аналогичен теплообмену в случае ламинарного обтекания пластины жидкостью, если вместо скорости набегающего потока жидкости Юо в формулу для Пи при вынужденной конвекции подставить скорость на границе пограничного слоя, т. е. заменить Ш(, на (б). [c.452]

При ламинарном режиме все частички жидкости движутся параллельно друг другу, не перемешиваясь, по нормали п к направлению движения. Следовательно, перенос теплоты в этом направлении осуществляется только теплопроводностью (рис, 17.1, а). Поэтому для расчетов процессов теплоотдачи можно воспользоваться уравнением Фурье (16.6). Из-за сравнительно малых коэффициентов теплопроводности жидкостей (особенно газов) теплота по всему объему жидкости в ламинарном потоке распространяется медленно. [c.76]

В теории начальных участков следовало бы рассматривать задачу о развитии произвольного профиля скоростей до установившегося. Ввиду крайней сложности общей задачи большая часть существующих решений посвящена изучению развития профиля скоростей в трубах с постоянной скоростью на входе по всему сечению. В этом случае длина начального участка и процесс развития профиля скоростей будет зависеть от числа Re или, точнее, от того, каким будет поток — ламинарным или турбулентным. В обоих случаях эту задачу можно рассматривать как задачу пограничного слоя. При однородном профиле скоростей на входе скорость непосредственно на внутренней стенке трубы равна нулю. Следовательно, при движении жидкости в трубе образуется тонкий пограничный слой, толщина которого постепенно увеличивается по мере увеличения расстояния от входа. Сечение, в котором пограничные слои смыкаются, является концом начального участка. [c.364]

Этот слой жидкости называется ламинарным подслоем . Толщина его очень мала и измеряется долями миллиметра. Остальная же часть потока занимается так называемым турбулентным ядром . Однако в процессе последних исследований было установлено, что между ламинарным подслоем и турбулентным ядром существует еще переходный слой со смещанным режимом движения (временами ламинарным, временами турбулентным с хорошо замечаемыми срывами вихрей). [c.143]

При течении жидкости в изогнутых трубопроводах возникают дополнительные потери, обусловленные изменением направления потока жидкости. При ламинарном течении и радиусе изгиба больше четырех диаметров с углом изгиба больше 90° дополнительными потерями можно пренебречь и считать их как потери прямолинейного участка. При радиусе изгиба меньше четырех диаметров и угле изгиба меньше 90° потери на криволинейном участке увеличиваются по сравнению с прямолинейным участком примерно в 1,25 раза. [c.58]

Для определения характера движения жидкости необходимо вычислить число Рейнольдса потока (Re) и сравнить его с критическим значением числа Рейнольдса. Если действительное значение (Re) меньше критического, движение потока ламинарное, если (Re) больше критического, движение турбулентное. [c.16]

Если бы в примере 8.3 поток жидкости был ламинарным, а не турбулентным, плотность жидкости не имела бы значения. Каким был бы тогда результат расчетов [c.229]

При исследовании явлений фильтрации необходимо учитывать, что линейный закон фильтрации справедлив лишь при относительно малых скоростях движения жидкости при фильтрации. В этом случае движение жидкости будет ламинарным, в потоке преобладают силы сцепления, а силы инерции по сравнению с силами сцепления весьма малы. [c.58]

Из последних уравпений видно чтобы левая часть уравнения (1-14) была равна нулю, должна быть равна нулю субстанциональная производная. Как показано выше, вследствие низких значений чисел Рейнольдса не только пограничный слой, но и в целом поток газа над поверхностью жидкости является ламинарным. При ламинарном течении, как известно, гидродинамический пограничный слой в обычном понимании (как слой с градиентом скорости) отсутствует, так как толщина такого слоя становится равной половине поперечного размера канала. Иначе говоря, в некоторой области вокруг капель (между поверхностями соседних пленок или частиц жидкости), как следует из определения ламинарного течения, имеет место движение газа относительно жидкости в виде отдельных слоев без поперечных составляющих скорости [51]. [c.29]

Распределение турбулентной вязкости поперек турбулентного потока зависит от его структуры. Турбулентный поток условно можно разделить на три зоны вязкий слой, буферный слой (переходная область) и турбулентное ядро, В вязком слое, в области, непосредственно прилегающей к стенке, движение жидкости преимущественно ламинарное, т. е. молекулярная вязкость больше, чем турбулентная. Несколько дальше от стенки (за вязким слоем) течение становится нестационарным (буферный слой). После буферного слоя расположено турбулентное ядро, где весь поток вовлечен в турбулентное движение. Следует отметить, что вязкий слой не является полностью невозмущенным. Прилегающие к стенке сравнительно крупные элементы жидкости, имеющие низкую скорость, периодически отрываются от стенки и переносятся в ядро потока. Механизм этого явления полностью еще не изучен, но вероятнее всего этот процесс обусловлен неустойчивостью вязкого слоя. Элемент жидкости, оторвавшийся от поверхности, замещается жидкостью с большей энергией из удаленной от поверхности области именно эта жидкость приносит энергию, необходимую для отрыва элемента жидкости от поверхности. В ядре потока турбулентность генерируется и поддерживается элементами жидкости, пришедшими от стенки. [c.185]

С характером движения жидкости связаны скорость и характер распространения в ней тепла и интенсивность теплообмена. При ламинарном движении жидкости распространение тепла происходит путем теплопроводности, которая в средах жидких и газообразных весьма низка. Перемешивание частиц отдельных слоев отсутствует, и те частицы, которые расположены в слоях, удаленных от тепловоспринимающей стенки, передают свое тепло этой стенке путем теплопроводности через промежуточные слои. При турбулентном движении, благодаря хаотическому движению отдельных частиц и перемешиванию их между собой, происходит энергичный перенос тепла из одних горизонтов потока в другие, отчего передача тепла от жидкости к стенке, или наоборот, получается значительно более интенсивной, чем при ламинарном движении. В пограничном слое, где движение жидкости всегда ламинарно, передача тепла осуществляется теплопроводностью и при турбулентном движении. Поэтому пограничный слой оказывает значительное сопротивление потоку тепла от жидкости к стенке, или наоборот, и в нем всегда имеет место резкое изменение температуры жидкости (рис. 72). [c.226]

В [Л. 20, 278] рассмотрены условия внешнего движения, при которых возможны автомодельные решения уравнений пограничного слоя несжимаемой жидкости на непроницаемой поверхности. Здесь выясняется этот вопрос и для случая обтекания проницаемой поверхности плоскопараллельным потоком несжимаемой жидкости. Уравнения ламинарного пограничного слоя в этом случае имеют вид [c.36]

Для, капилляров, выполненных в виде винтовых канавок и капиллярных трубок, расход жидкости при ламинарном потоке [c.150]

Из теории пограничного слоя i известно, что его толщина й пропорциональна кинематической вязкости v жидкости, длине омываемой поверхности и обратно пропорциональна скорости потока. Это указание теории позволяет высчитывать сужение потока ламинарным слоем и учесть в разных гидромуфтах различную относительную потерю площади каналов. [c.62]

Таким образом, определение интенсивности теплообмена конвекцией сводится к вычислению коэффициента Л. Коэффициент зависит от многих параметров, включая свойства жидкости, характер потока (ламинарный и турбулентный) и геометрию. Коэффициент можно определить аналитическим путем при ламинарном потоке, однако в общем случае применяют эмпирические методы с применением метода размерностей. Например, получено известное уравнение для коэффициента теплопередачи в случае турбулентного потока внутри трубы (дано в неявном виде) [c.296]

Теплоотдача при течении в поперечном магнитном поле. Рекомендации по расчету коэффициентов теплоотдачи при течении в плоском канале приведены в табл. 3.22. В результате взаимодействия поперечного магнитного поля с движущейся электропроводной жидкостью в ламинарном потоке возникают электромагнитные силы, приводящие к уплощению профиля скорости и существенному увеличению коэффициента сопротивления эффект Гартмана). [c.223]

Рассмотрим стационарное течение несжимаемой прозрачной жидкости в ламинарном пограничном слое на плоской пластине при постоянной плотности потока подводимого тепла на стенке Qw От поверхности пластины тепло отводится путем теплопроводности к жидкости и путем излучения (пропорционального Т ) в окружающее пространство, имеющее температуру Те. Поверхность пластины непрозрачная, серая и имеет постоянную степень черноты е. Свойства жидкости постоянны, скорость Ыоо и температура Too во внешнем потоке также постоянны при этом скорость потока достаточно мала, так что диссипацией энергии вследствие вязкости можно пренебречь. На фиг. 7.1 представлены схема течения в рассматриваемой задаче и система координат. [c.254]

Коэффициент трения для потока рабочей жидкости при ламинарном режиме течения в колонне насосных труб круглого сечения с достаточной степенью точности можно определить по формуле [c.122]

Это означает, что если для некоторого потока Re < 2300, то течение ламинарное если Re > 2300 — течение турбулентное. Опыт показывает, что при Re, близком к Re p, ламинарное течение неустойчиво и очень чувствительно к разного рода факторам (резкие переходы в трубе, шероховатость стенок, вибрации и др.). Устраняя эти факторы, т. е. создавая специальные условия, можно добиться, что ламинарное течение сохранится вплоть до значения = 10 000. Это явление получило название затягивания ламинарного режима. В настоящее время в связи с созданием длинных линий газо- и нефтепроводов вопрос затрагивания приобретает большое практическое значение так как силы внутреннего трения при ламинарном течении значительно меньше, чем при турбулентном, то при одном и том же расходе перекачка жидкости при ламинарном течении требует меньших перепадов давления и, следовательно, меньших затрат энергии. [c.293]

Теперь определим плотность теплового потока д от пластины к жидкости. Для ламинарного пограничного слоя на основании законов Фурье (1-За) и Ньютона (1-7) имеем [c.143]

Не следует смешивать понятия пристеночного, ламинарного подслоя в трубе с ранее введенным представлением о ламинарном пограничном слое. Напомним, что движение вязкой жидкости в пограничном слое определялось как силами вязкости и давлений, так и инерционными влияниями движение в пограничном слое не было равномерным, а сам слой нарастал по толщине вниз по потоку. В рассматриваемом сейчас ламинарном подслое движение равномерно и происходит под действием голько движущего перепада давлений и сил вязкости. Пограничный слой граничит с внешним безвихревым потоком, ламинарный подслой располагается иод турбулентным ядром течения, законы движения которого не имеют ничего общего с потенциальным потоком. Нам придется в дальнейшем иметь дело с турбулентным пограничным слоем в этом случае вблизи стенки, на дне турбулентного пограничного слоя, будет существовать ламинарный подслой. [c.610]

Значения физической характеристики для жидкостей в ламинарном потоке примерно того же порядка, что и для турбулентного потока, с той только разницей, что вода и органические жидкости представляются менее желательными по сравнению с жидкими металлами. В этом случае жидкие металлы должны давать результаты, лучше согласующиеся с формулами теплопередачи, поскольку последние выведены в основном из расчета теплопроводности. [c.306]

Второе слагаемое в выражении для -с также равно нулю и в непосредственной близости к поверхности твердой стенки. Дело в том, что скорости течения и расстояния до твердой поверхности здесь весьма малы, следовательно, ма.лы и числа Рейнольдса поэтому турбулентное перемешивание, с присущими ему касательными напряжениями, не может возникнуть в непосредственной близости к твердой поверхности. Можно условно выделить из потока весьма тонкий слой жидкости, непосредственно прилегающий к твердой поверхности, движение в котором при данной скорости потока ламинарно. Внутри этого ламинарного слоя [c.483]

Формула (71) представляет собой логарифмический закон распределения скоростей в турбулентных потоках. Этот закон хорошо подтверждается экспериментами. Только в прилегающем к стенке весьма тонком слое, в котором жидкость движется ламинарно, логарифмический закон не применим. Толщина этого слоя ничтожно мала, примерно = 0,8у/о. [c.60]

Таким образом, при течении по трубам вязко-пластичных жидкостей, при ламинарном и структурном режимах, потери напора на трение но длине потока можно определять по обычно применяемой для этой цели формуле Дарси — Вейсбаха (4.14). При этом коэффициент гидравлического сопротивления следует находить но формуле (7.25), в которой обычное число Рейнольдса заменено обобщенным числом (критерием) Рейнольдса Ке, учитывающим одновременно как вязкие, так и пластические свойства жидкости. [c.252]

Распределение скоростей в сечениях равномерного потока несжимаемой жидкости при ламинарном течении в круглой трубе радиуса ло определяется формулой [23] [c.69]

Многочисленные экспериментальные исследования гидравлических сопротивлений убедительно показывают, что потери удельной энергии при движении существен- но зависят от того, какой режим движения наблюдается в потоке — ламинарный или турбулентный. Существование того или иного режима движения определяется поведением частиц жидкости. [c.95]

Кориолисовы массовые силы действуют в плоскости, перпендикулярной к скорости потока, при этом они равны нулю на границах динамического погра-максимальной величины в пределах поле кориолисовых массовых сил макровихревого движения. На рис. 8.13 показаны следы каолина на поверхности диска после вращения его со скоростью 3000 об1мин. По рис. 8.13 можно заключить, что в центральной части диска движение жидкости носит ламинарный характер, на больших радиусах — макровихревой и затем — турбулентный. [c.358]

Перейдем теперь к выяснению распределения скорости жидкости в ламинарном пограничном слое. Для этого проанализируем уравнение движения жидкости в пограничном слое, образующемся при обтекан11и полубесконеч-ной пластины продольным плоскопараллельным потоком [c.377]

Как известно, движение может быть ламинарным и турбулентным. При движении жидкости переход ламинарного потока в турбулентный определяется значением числа Рейнольдса Re.Опытом установлено, что при всех значениях Re < R k, = 2200 поток движется ламинарно. Если поток искусственно завихрить, то по истечении некоторого времени обязательно восстановится ламинарный режим, если только Re < R k,, следовательно, при указанном условии ламинарный режим, является устойчивым. [c.336]

Известно, что по характеру движения жидкости различают ламинарное и турбулентное движение. Теплообмен в турбулентном потоке происходит более интенсивно, чем в ламинарном, благодаря хаотическому движению частиц (макрообъемов) жидкости. Турбулентный режим может иметь место и в области пограничного слоя. [c.180]

Жидкие металлы существенно отличаются по физическим свойствам от неметаллических жидкостей. Oihh имеют высокие температуры кипения при низких давлениях являются термически устойчивыми характеризуются высокой теплопроводностью, плотностью, а следовательно, и большой интенсивностью теплоотдачи. В отличие от неметаллических жидкостей в жидких металлах процессы молекулярной теплопроводности приобретают важную роль не только в пристеночной области, но и в турбулентном ядре потока. В предельном случае, когда X— оо, а числа Рг— 0, молекулярная теплопроводность становится основным способом переноса тепла, так как интенсивность конвективного теплообмена оказывается ничтожно малой. Температурное поле по поперечному сечению турбулентного -потока в жидких металлах имеет профиль, характерный для течения неметаллических жидкостей при ламинарном режиме в трубах (см. рис. 3-1). Поскольку в жидких металлах Рг -<1, то они характеризуются большой толщиной теплового пограничного слоя, см. уравнение (3-4)] и малой длиной начального участка тепловой стабилизации по сравнению с длиной начального участка гидродинамической стабилизации [см. уравнение (3-6)]. Малая длина участка тепловой стабилизации означает, что в жидких металлах наблюдаются значительные аксиальные температурные градиенты, которые могут иметь порядок величин, одинаковый с радиальными температурными градиентами, что в неметаллических жидкостях не имело места. Поэтому появляется необходимость учета переноса тепла за счет продольной молекулярной теплопроводности в жидких металлах при проведении как теоретических, так и экспериментальных исследований. [c.212]

Знание профиля скоростей в пленке жидкости, свободно стекающей но вертикальной или наклонной поверхности или движущейся под действием газового (парового) потока, значительно упрощает теоретическое рассмотрение ряда аспектов тепло- и массопередачи при кольцевом и дисперсно-кольцевом режимах течения двухфазного потока. Известно [190], что распределение скорости по глубине жидкости при ламинарном течении пленки имеет форму полупараболы с максимальной скоро-ростью на свободной поверхности [c.212]

Кроме рассмотренных выше формул для расчета сил трения по условиям (3-18) — (3-20), в теоретических расчетах для исследования взаимодействия струйки с диском была исиользозана также теория иогранич-ного слоя. Как известно [Л. 81], касательные напряжения на поверхности пластин, обтекаемых продольным потоком жидкости с ламинарным пограничным слоем, определяются как [c.74]

Установка для очистки промывных вод. В соответствии с санн-тарными нормами загрязненную промывную воду необходимо очищать до слива в канализацию. Сброс такой воды по трубопроводам в заводские очистные сооружения, находящиеся, как правило, в значительном удалении от производственных цехов, связан с большими неудобствами, так как на участках трубопроводов, где течение потока жидкости косит ламинарный характер, внутри труб происходит постепенное осаждение пигмента и пленкообразующего. Этот осадок с течением времени может полностью вывести из строя трубопровод. Кроме того, большинство очистных сооружений вообще не рассчитано на очистку таких загрязнений. В связи с этим предварительную очистку промывных вод рекомендуется проводить непосредственно на окрасочных участках. Для этой цели в НПО Лакокраспокрытие разработаны специальные установки. [c.225]

Принципиальное различие процессов распространения тепла в ламинарном и турбулентном пограничном слоях состоит в следующем. С уменьшением теплопроводности жидкости в ламинарном потоке перепое тепла также уменьшается в предельном случае исчезающе малой теплопроводности передача тепла прекращается и температура жидкости в калсдой точке пространства не меняется. При турбулентном движении жидкости теплопроводность оказывает малое влияние на перенос тепла 48 [c.48]

Пример 1. Рассчитаем коэффициент сопротивления и изменение о при обтекании пластины потоком несжимаемой жидкости с ламинарным пограничным слоем, причём профи.ль скорости аироксимируем полиномом третьей степени [c.234]

А. Ламинарное течение. Это течение, в котором преобладают силы трения, силы вязкости. Название режима происходит от латинского слова lamina — полоса. Ламинарный режим характеризуется упорядоченным движением частиц жидкости, поток движется струйками строго вдоль стенок канала, перемешивания масс жидкости поперек потока не происходит. [c.224]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...