Переход ламинарного режима течения в трубе в турбулентный

Анализ опытных данных показывает, что в гладких магнитогидродинамических трубах, переход ламинарного режима течения проводящей жидкости в турбулентный происходит примерно при 28 [c.435]

Так же как и в случае адгезии частиц из водного потока [1], адгезия парафина с увеличением скорости потока сначала растет, а затем, достигнув максимума, начинает снижаться [197]. Для стальных труб зона максимальной адгезии парафина совпадает со скоростью потока, соответствующей переходу ламинарного режима течения в турбулентный. Для пластмассовых труб, адгезионная прочность парафина к которым больше, чем к стальным, скорость потока, при котором наблюдается максимальная адгезия, сдвинута в сторону меньших значений. [c.255]

Результаты экспериментального исследования коэффициента сопротивления в шероховатых трубах при различных значениях относительной шероховатости приведены на рис. 6.43. Эти данные свидетельствуют о том, что относительная шероховатость не влияет на критическое число Рейнольдса, характеризующее начало перехода ламинарного режима течения к турбулентному. [c.359]

Переход ламинарного режима в турбулентный кратка описан в б гл. 6 для случая течения в круглых трубах. Такой переход наблюдается и в других потоках, как, например, в каналах разной формы, конфузорах, диффузорах, в пограничном слое при обтекании тел, в свободных струях. Хотя переходные явления для каждого класса потоков имеют некоторую специфику, но в основе любого из них лежит явление потери устойчивости движения ламинарного течения, которое наступает при достижении определенных значений гидродинамических параметров. [c.394]

Магнитное поле взаимодействует лишь с пульсационным движением, воздействуя непосредственно только на поперечные пульсации V и w. На продольные пульсации скорости и поле действует косвенно через механизм корреляции между продольными и поперечными пульсациями. Так как иоле гасит пульсации скорости, переносимые потоком из области вне магнитного поля, и препятствует появлению новых, то при увеличении числа На происходит затягивание ламинарного режима течения. Последующий переход к турбулентному режиму течения происходит так же, как при течении в отсутствие поля в гладкой трубе — скачком, практически сразу по всему сечению трубы. [c.68]

Моменту перехода ламинарного режима в турбулентный, и наоборот, соответствуют при данных условиях определенные значения Ре при значении Ре меньше критического движение потока жидкости ламинарное, при значении Ре больше критического — турбулентное. Ламинарному режиму течения жидкости в гидравлически гладких металлических трубах круглого сечения соответствует значение Ре < 2200- 2300 и турбулентному — Ре 2200-к 2300. [c.64]

В пограничном слое, как и при течении в трубе, режимы течения жидкости могут быть как ламинарными, так и турбулентными. Режим течения в пограничном слое определяет и характер силы взаимодействия тела с потоком. Так же, как и при движении жидкости в трубах, имеются характерные числа Рейнольдса, при которых в пограничном слое ламинарное течение переходит в турбулентное. Само явление перехода имеет много общего с явлением перехода ламинарного движения в турбулентное в трубах. При турбулентном пограничном слое на об- [c.298]

Переход ламинарного режима движения в турбулентный происходит постепенно, поэтому обычным является переходный режим движения. Режим движения жидкости оказывает большое влияние на гидравлические потери. В связи с этим всегда требуется точное знание условий смены режима течения. Как показывает опыт, переход ламинарного режима в турбулентный зависит от скорости движения, вязкости жидкости, а также от диаметра трубы. [c.42]

Пока число Рейнольдса мало, силы вязкости преобладают над силами инерции и всякие случайно возникающие в жидкости возмущения гасятся силами вязкости. При возрастании числа Рейнольдса до значения, называемого критическим, силы инерции становятся сопоставимыми с силами вязкости и наблюдается переход от,ламинарного режима течения к турбулентному. Например, для жидкости, текущей ио гладкой круглой трубе (в качестве линейного размера / которой взят ее диаметр), Ре -2300. При этом несущественно, за счет чего получается большое значение числа Рейнольдса возрастает ли оно при увеличении линейного размера I пли же скорости течения V, либо за счет малого значения кинематической вязкости. Поэтому число Рейнольдса может служить критерием механического подобия различных потоков. [c.146]

При ламинарном течении введенная в поток окрашенная жидкость движется в трубе в виде резко очерченной струйки. При переходе к турбулентному режиму струйка расплывается, равномерно окрашивая всю жидкость. [c.104]

Согласно (7.12) сопротивление цилиндрической трубы при ламинарном режиме течения пропорционально средней скорости движения жидкости. При переходе к турбулентному течению в силу локальной нестационарности потока инерционные свойства жидкости имеют большое значение и плотность р нельзя исключить из определяющих параметров, поэтому заметно усложнится закон изменения коэффициента сопротивления При Re<10 хорошее сов- [c.200]

Сводный график коэффициентов лобового сопротивления шара в широком диапазоне чисел Рейнольдса был приведен на рис. 9-5. Форма этого графика очень похожа на форму графика для цилиндра, и четко прослеживаются три основных режима течения 1) ползущее движение 2) турбулентный след и ламинарный пограничный слой (рис. 15-11,а) 3) турбулентный след и турбулентный пограничный слой (рис. 15-11,6). Критическое число Рейнольдса для перехода в пограничном слое от ламинарного течения к турбулентному снова подвержено сильному влиянию шероховатости поверхности и турбулентности свободного потока. В практике гладкие сферы могут использоваться для сравнения уровней турбулентности свободного потока в различных аэродинамических и гидродинамических трубах. Связь между критическим числом Рейнольдса Re p и относительной [c.407]

Как показывают опыты, такое движение осуществляется в цилиндрических трубах с различными формами сечений, если только число Рейнольдса не превосходит некоторого определенного критического своего значения, после чего движение перестает быть ламинарным, частицы жидкости приобретают сложные траектории и приводимое в настоящем параграфе решение теряет свою силу. Практически излагаемые сейчас результаты имеют значение лишь при движениях с очень малыми скоростями или в тонких капиллярах, или, наконец, при движении очень вязких жидкостей. Подробнее об условиях существования ламинарного режима течения и явлений перехода его в более сложный, турбулентный режим будет сказано в начале главы X. [c.378]

На основании результатов своих опытов с окрашенными струйками Рейнольдс показал, что ламинарный режим течения вязкой жидкости в цилиндрической трубе осуществляется только до тех пор, пока безразмерный параметр течения, названный позднее числом Рейнольдса, не будет превышать своего критического значения. Если же этот параметр превысит своё критическое значение, то течение вязкой жидкости из ламинарного режима внезапно, скачком переходит в турбулентный режим при этом скачком меняется и зависимость коэффициента сопротивления от значений числа Рейнольдса. [c.434]

Рассмотрим поток жидкости, вытекающий без завихрения пз резервуара в трубу (рис. 4.12,й). На стенках грубы от входа вниз по потоку развивается пограничный слой, который на некотором расстоянии от входа в трубу смыкается и заполняет все ее сечение. Начиная с этого сечения, профиль скорости сохраняет свою форму. Участок трубы, на котором устанавливается неизменный профиль скорости, называется участком гидродинамической стабилизации или начальным у ч а с т к о м. При турбулентном режиме течение в пограничном слое у входного сечения трубы носит ламинарный характер, а затем переходит в турбулентное (рис. [c.173]

Далее, с точки зрения качественного подхода переход от ламинарного режима течения к турбулентному должен был бы происходить при числах Рейнольдса порядка единицы (либо не слишком сильно отличающихся от единицы). Однако экспериментально известно, что, например, при течении в трубах критическое число Рейнольдса составляет несколько тысяч. Конечно, качественный подход ие в состоянии объяснить, откуда берется столь большое значение. В линейных дифференциальных урав-216 [c.216]

Для каждой установки существует некоторый диапазон критических значений чисел Ке р, при которых происходит переход от одного режима течения к другому. Значение критического числа Ре, ниже которого режим течения обязательно ламинарный, для трубы круглого сечения составляет примерно 2300. Число Ре р, при котором ламинарный режим течения переходит в турбулентный, существенно зависит от условий входа потока в трубу, состояния поверхности стенок и др. При очень плавном входе и гладких стенках переход от ламинарного режима к турбулентному наступает при числах Ре, р > 2300. На практике чаще встречается турбулентный режим течения. [c.19]

Наряду с различием конфигураций граничных поверхностей необходимо учитывать влияние режимов движения жидкости на величину и механизм потерь. Как известно из гл. 2 и 5, кинематические структуры ламинарного и турбулентного потоков различны турбулентные пульсации порождают добавочные касательные напряжения, которые обусловливают увеличение потерь энергии в турбулентных потоках по сравнению с ламинарными при сопоставимых условиях. Для оценки потерь важно знать условия перехода ламинарного течения в турбулентное. Этот вопрос рассмотрен в 6 настоящей главы. Здесь укажем только на классический опыт О. Рейнольдса, который, наблюдая поведение подкрашенных струек жидкости в стеклянной трубке, установил существование критического значения числа Ре = цd/v, определяющего границу между ламинарным и турбулентным режимами. Если для круглых труб число Рейнольдса опре-152 [c.152]

Как в случае ламинарного, так и в случае турбулентного движения стабилизация потока с характерным для этих режимов распределением скоростей по сечению наступает не сразу при входе потока в трубу. Во входном сечении трубы профиль скорости плоский, а эпюра имеет вид прямоугольника. Под действием сил трения образуется ламинарный пограничный слой, толщина которого растет по мере удаления от входного сечения и затем пограничные слои сливаются. При турбулентном режиме течения, при скоростях, соответствующих Re > 1-10, ламинарный слой разрушается и переходи в турбулентный пограничный слой с ламинарным подслоем. После смыкания пограничных слоев течение приобретает стабилизированный турбулентный характер (рис. 2.38). Начальный участок трубы, на котором устанавливается стаби- [c.182]

В общем случае в начальной части трубы можно выделить пограничный слой с ламинарным, переходным и турбулентным режимами течения. Переход от ламинарного течения к турбулентному может-про-исходить в ядре потока и в пограничном слое не одновременно. Из опытов следует, что при ламинарном течении в пограничном слое движение в ядре потока может иметь ярко выраженный турбулентный характер. Чем больше степень турбулентности на входе в трубу, тем меньше длина ламинарного пограничного слоя [Л. 174]. [c.217]

Гидродинамические условия развития процесса. При вынужденном движении жидкости внутри трубы различают два режима течения ламинарный и турбулентный. Ламинарный режим наблюдается при малых скоростях движения жидкости. При скоростях потока, больших некоторого значения Шкр, режим течения переходит в турбулентный. Для различных жидкостей и трубопро- [c.73]

При исследовании движения нефти в кольцевом пространстве между колопнами насосных труб автором было установлено, что переход ламинарного режима течения в турбулентный происходит при критическом значении числа Рейнольдса R kp = 500 — 1000. Малые значения R kp объясняются возмущающим действием муфтовых соединений труб и неконцентричностью колонн. [c.122]

Экспериментальные данные о нестационарных аэродинамических характеристиках тонких затупленных конусов указывают на сильное влияние при гиперзвуковых скоростях обтекания вязких эффектов, связанных с наличием на поверхности тел пограничного слоя, тепломассообмена и перехода ламинарного режима обтекания в турбулентный. В ходе натурных испыганий были зарегистрированы режимы динамической неустойчивости ЛА, что могло быть проявлением дестабилизирующих факторов, связанных с нестационарным пограничным слоем или переходом ламинарного режима обтекания в турбулентный. На это бьшо обращено внимание и построена приближенная модель течения Ю.И. Файковым (1982 г). Поскольку перечисленные факторы плохо воспроизводятся при испытаниях моделей в аэродинамических трубах, важную роль приобретают расчетные методы. [c.6]

Из работ последних лет по движению гидросмесей в вертикальных трубах отметим исследования Ю. В. Шелтова (1958, 1960), экспериментально обнаружившего своеобразное влияние твердых частиц на переход ламинарного режима течения в турбулентный, работы А. П. Юфина и Н. Т. Беловой (1963), А. И. Борисова (1963), а также теоретический анализ распределения твердых частиц в вертикальном турбулентном потоке жидкости, выполненный Б. А. Фидманом (1963). [c.769]

На рис. XV. 13 приведены опытные данные, полученные Хожаи-новым при течении ртути в магнитогидродинамическом канале прямоугольного сечения с отношением сторон 1 2,5 (0,78 X X 1,9 см ). В области ламинарного режима течения они удовлетворительно согласуются с точным решением Шерклифа. На этом же рисунке для сравнения приведены опытные данные Никурадзе полученные при течении воды в аналогичной трубе, что ooTBet" ствует случаю течения ртути при отсутствии магнитного поля. В области перехода ламинарного режима течения в турбулентный данные Никурадзе дополнены опытными данными Шиллера, по-лученными в трубе прямоугольного сечения с отношением сторон 1 2,8. [c.431]

Кроме конфигурации граничных поверхностей необходимо учитывать влияние режимов движения жидкости па величину и механизм, потерь. Как известно из гл. 2 и 5, кинематические структуры ламинарного ji турбулентного потоков различны турбулентные пулбсащш "Гпорождают добавочные касательные напряжения, которые вызывают увеличение потерь энергии в турбулентных потоках по сравнению с ламинарными при сопоставимых условиях. Для оценки потерь важно знать условия перехода ламинарного течения в турбулентное. Этот вопрос рассмотрен в п. 6.6. Здесь укажем только на классический опыт О. Рейнольдса, который, наблюдая поведение подкрашенных струек жидкости в стеклянной трубке, установил сугцествование критического значения числа Re =-- vdh, определяющего границу между ламинарным и турбулентным режимами. Если для круглых труб число Рейнольдса определять по формуле Re = vdiv (где а — средняя скорость потока d—диаметр трубы), то, как показали опыты О. Рейнольдса и других исследователей, при Re < Re p = = 2300 наблюдается устойчивый ламинарный режим, при Re > [c.140]

Описанный в этом параграфе характер течения и соответствующие ему зависимости имеют место только при устойчивом ламинарном режиме, т. е. при Re < Re p. При значениях Re > R kp возможно нарушение ламинарного характера течения и возникновение турбулентности. Механизм перехода от ламинарного течения к турбулентному достаточно сложен и, несмотря на многочисленные исследования, выяснен не полностью. Тем не менее можно дать хотя и схематичное, но достаточно близкое к реальной картине описание движения при околокритических числах Re, Так, при числах Re, немного меньших Квкр, в ламинарном потоке периодически появляются кратковременные очаги турбулентности, которые могут на отдельных участках заполнять все сечение потока, образуя турбулентные пробки . Этот переходный процесс можно характеризовать долей А/ некоторого интервала времени Т, в течение которой в данной точке потока существует турбулентный режим. Величину у = At/T называют коэффициентом перемежаемости. По мере возрастания числа Рейнольдса, а также при удалении от входа в трубу величина у непрерывно возрастает. [c.167]

Течение реальной жидкости характеризуется различными режимами ее движения, которые при определенных условиях могут переходить один в другой. В 1880 г. Д. И. Менделеев впервые высказал суждение о существовании двух режимов движения жидкости, которые в 1883 г. блестяще экспериментально подтвердил и изучил О. Рей-Л нольдс. При рассмотрении течения всевозможных капельных жидкостей с различными физическими свойствами на установке, представленной на рис. 4.1, Рейнольдс установил, что движение бывает ламинарным и турбулентным. При небольшом расходе жидкости в стеклянной трубе поток движется с малой скоростью и тонкая струйка красителя движется по оси трубы, не смешиваясь с неподкрашенной жидкостью. Отдельные струи жидкости при малых скоростях потока перемещаются параллельно независимо друг от друга. Подобное струйное движение Рейнольдс назвал ламинарным. [c.40]

Гидродинамический начальный участок наблюдается как при ламинарном, так и при турбулентном течении. Однако при Ке > Кекргтечение в начальном участке может развиваться своеобразно. В передней части трубы может существовать ламинарная форма течения. Образующийся ламинарный пограничный слой при достижении критической толщины переходит в турбулентный. Толщина последнего быстро растет, пока це заполнит все течение трубы. Зона начального участка в месте изменения режима течения характеризуется перемежаемостью движения. Изменение, режима течения может произойти и за пределами начального гидродинамического участка. [c.201]

В качестве определяющей температуры здесь принята температура расплавленного металла определяющий размер — диаметр трубы. Уравнение (10-20) применимо при значениях чисел Пекле Реж4 = 20-г-10 ООО. Оно охватывает как ламинарный, так и турбулентный режимы течения металлического теплоносителя. Из-за высокой теплопроводности расплавленных металлов переход к турбулентному режиму не сопровождается резким изменением интенсивности теплоотдачи зависимость Nu от Ре носит плавный характер. Соотношение (10-20) применимо при относительной длине трубы l/d>30. Если lid меньше, то значение коэффициента теплоотдачи будет выше. В этом случае значение коэффициента теплоотдачи вычисленное по этой формуле, надо умножить на поправочный ко. эффициент = 1,7 (d//) . [c.297]

При устранении источников возмущений принципиально возможен переход от чисто ламинарного течения сразу к турбулентному, так как пленка конденсата не обладает абсолютной неустойчивостью. В случае конденсации в трубе переход к волновому режиму должен произойти при еще меньших значениях R b. Визуальные наблюдения процесса конденсации паров N2O4 в вертикальной трубе показали, что даже при малых тепловых нагрузках участок с гладкой поверхностью пленки практически отсутствует. [c.146]

Такой переход от ламинарного режима к турбулентному, происходящий с изменением знака производной <3>i/(3Re, в соответствии с рекомендацией Л. А. Вулиса и Б. А. Фоменко [20] называется дальше критическим переходом. На рис. 3.9 [19] показан переход от ламинарного режима к турбулентному для течения в гладкой трубе без поля и при наличии поля. Наложение поля (На = 82,5) привело к затягиванию ламинарного режима и увеличению критического числа R kp от 3000 до 5000. Для ламинарного режима точки, полученные для течения с полем и без поля, укладываются на одну прямую, несколько отличающуюся от прямой Пуазейля из-за недостаточной длины участка гидродинамической стабилизации. [c.69]

В прямотрубных теплообменных аппаратах расчет теплоотдачи на входном участке с неустановившимся режимом течения производится по соотношениям, учитывающим зависимость коэффициента теплоотдачи от относительного расстояния lfd вниз по потоку от входа в трубу. В змеевиках протяженность входного участка с переходом от ламинарного с макровихрями к турбулентному режиму течения сокращается [137]. Для обоих режимов она гораздо меньше, чем в прямых трубах [121, 124, 125, 131, 137]. Оценки, выполненные Мори и Накаяма в [131 [, показали, что соотношения для значений коэффициентов теплоотдачи, полученные на участках с полностью развитыми полями скоростей и температуры, могут с достаточной степенью точности использоваться при расчетах средней интенсивности теплоотдачи в змееви- [c.51]

Главное влияние на процесс теплообмена конденсирующегося пара со стенкой оказывает пленка конденсата, так как тепловое сопротивление ее отличается большой величиной вследствие низкой теплопроводности всех неметаллических жидкостей. Интенсивность отвода тепла от поверхности конденсации через пленку конденсата зависит от температурного напора, характера движения, физических свойств и толщины пленки. При вертикальном расположении трубы наблюдаются два основных режима движения пленки конденсата. В верхней части трубы пленка имеет ламинарный характер. Затем по мере увеличения ее толщины увеличивается скорость движения лленки и ламинарный режим двлжения ее переходит в турбулентный. При ламинарном движении пленки конденсата имеют место также два режима течения. В верхней части трубы наблюдается чисто ламинарное течение, а потом оно переходит в ламинарный волновой режим, при котором на поверхности пленки конденсата появляются капиллярные волны. [c.271]

Схема переходного процесс а. Допустим, что мы имеем дело с устойчивым ламинарным состоянием течения, которому отвечают вполне упорядоченные закономерности. Как известно, при увеличении характерной координаты состояния — числа Рейнольдса — и достижении нижнего критического значения R kp.h ламинарное движение теряет свою устойчивость. При дальнейшем росте числа Re происходит постепенное упорядочение режима течения и система переходит в новое устойчивое состояние — развитого турбулентного течения. Для последнего характерны свои закономерности (трения, теплообмена и др.). В этой картине переходного процесса основным является смена одного порядка другим, происходящая при неограниченном росте координаты состояния числа Re, отражающего борьбу двух тенденций, двух взаимоисключающих режимов — вязкостного и инерционного. Естественно, что отсчет числа Re как координаты состояния в переходной области следует вести не от нуля, а от нижнего критического значения Rskp.h при прочих данных условиях. Известно, например, что для обычных условий течения жидкости в трубе нижнее значение Некр.н 2 300 но при тщательном устранении возмущений оно может быть доведено до и более. Это обстоятельство, равно как и учет других побочных факторов, влияющих на переходный процесс (геометрия канала, начальные возмущения и пр.), должно отразиться при выборе эмпирических констант в интерполяционной формуле. [c.150]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...