Течение в канале постоянного поперечного сечения

Прямолинейное стабилизированное течение в каналах постоянного поперечного сечения. Такое течение, как известно, устанавливается на достаточно большом удалении от входа в трубопровод. Наибольшее число работ посвящено теоретическим и экспериментальным исследованиям течения в плоских, круглых и кольцевых трубах. [c.792]

Течение в канале постоянного поперечного сечения [c.102]

Термодинамические параметры, 195 Технология изготовления твердых топлив, 214 219 231 Течение в канале постоянного поперечного сечения, 102 Топливо, 24 [c.789]

Задача о развитии произвольного начального профиля скорости в канале постоянного поперечного сечения, а также в плоском и коническом диффузоре при ламинарном течении жидкости решалась С. М, Таргом (1951) на основе использования приближенных уравнений движения с частичным учетом инерционных членов аналогичное исследование несколько иным методом было выполнено О, Н. Овчинниковым (1955). [c.796]

Если уравнения неразрывности, количества движения и энергии применить к адиабатическому трансзвуковому течению совершенного газа без трения в канале постоянного поперечного сечения, то можно получить некоторые соотношения между параметрами потока в последовательных сечениях 1 2. [c.37]

В гл. 7 были рассмотрены механизм турбулентного переноса импульса и развитие турбулентного пограничного слоя несжимаемой жидкости на продольно обтекаемой гладкой поверхности, а в гл. 9 — теплообмен при турбулентном течении в длинных каналах постоянного поперечного сечения. Для расчета теплоотдачи использовалась аналогия между переносом тепла и импульса в турбулентном потоке. В настоящей главе методы аналогии применяются для расчета теплообмена между гладкой поверхностью тела и турбулентным пограничным слоем. Эта задача отличается от внутренней только тем, что при течении в каналах пограничные слои на стенках развиваются независимо лишь до определенного сечения, в котором они смыкаются. Вниз ио потоку от этого сечения течение устанавливается, т. е. безразмер-ные профили скорости и температуры в сечении не изменяются ио длине канала. В этой главе нас интересует область, в которой пограничный слой на поверхности тела развивается. Предполагается, что пограничный слой достаточно тонкий и не взаимодействует с другими пограничными слоями. [c.280]

Первый член правой части (1.236) отражает потери давления за счет ускорения потока, связанного либо с изменением паросодержания х, либо с изменением площади поперечного сечения канала S. При адиабатном течении в канале постоянного сечения этот член уравнения равен нулю. Второй и третий члены правой части уравнения (1.236) выражают соответственно потери давления на трение и на работу против массовых сил. При не слишком [c.99]

Простые полностью развитые течения обычно реализуются вдали от входа в прямые каналы постоянного поперечного сечения. Чтобы течение оставалось полностью развитым, такие свойства жидкости, как вязкость и плотность (а также теплопроводность и [c.176]

Выведем основное линеаризованное уравнение Больцмана для течения Пуазейля в канале произвольного поперечного сечения (включая плоский канал как частный случай). Предположим, что стенки отражают молекулы с максвелловской функцией распределения /о, с постоянной температурой и неизвестной плотностью р = р ( ) —координата, параллельная потоку). Если длина канала много больше других характерных длин (длины среднего свободного пробега, расстояния между стенками), то можно провести линеаризацию около максвелловского распределения /о, в действительности р %) меняется слабо и /о будет решением в случае, когда р — константа. Таким образом, [c.186]

Общие уравнения движения существенно упрощаются для различных частных случаев. Так, при течении теплоносителей с постоянными физическими свойствами в прямых каналах неизменного поперечного сечения можно пренебречь массовыми силами [c.10]

Величину скорости w для каналов и трубопроводов постоянного поперечного сечения вычисляют обычно как среднюю расходную скорость в канале, а для местных сопротивлений — как скорость в наиболее узком сечении потока при течении через сопротивление. [c.230]

При определении утечек сжимаемой жидкости расчеты усложняются в связи с расширением жидкости в самом зазоре. Это особенно сильно сказывается при высоких давлениях. Расход сжимаемой среды при течении ее по каналу с постоянным поперечным сечением может быть вычислен определением коэффициента трения о стенки, от которого зависит величина расхода. Для отношений величины радиального зазора к длине втулки [c.51]

Обычно применяются два способа введения поправок. По методу определяющей температуры все физические свойства, входяш ие в безразмерные комплексы (Re, Рг, Nu и др.), относят к некоторой характерной температуре, выбираемой таким образом, чтобы теплообмен и сопротивление при переменных свойствах можно было рассчитывать по зависимостям для постоянных свойств. В качестве определяющей принимают либо температуру поверхности, либо некоторую температуру, заключенную между температурой поверхности и температурой внешнего течения (или средней массовой температурой жидкости). Общего правила не существует. По методу фактора свойства все физические свойства определяются при температуре внешнего течения (или при средней массовой температуре жидкости), а влияние переменности свойств учитывается функцией отношения некоторого физического свойства при температуре стенки к тому же свойству при температуре внешнего течения (или при средней массовой температуре жидкости), Несмотря на широкое распространение метода определяющей температуры, его применение связано с определенными трудностями, особенно при расчетах теплообмена при течении в каналах. При использовании метода фактора свойства таких трудностей не возникает Например, для того, чтобы найти значение плотности при определяющей температуре для вычисления числа Re, необходимо разделять массовую скорость G = Vp на составляющие F и р. Но при течении в каналах G — массовый расход, отнесенный к поперечному сечению трубы, — является вполне определенным физическим параметром независимо от характера изменения плотности [c.309]

Наблюдаемые изменения степени турбулентности и масштаба диссипации связаны с увеличением турбулентного числа Рейнольдса R ) при фиксированном числе Рейнольдса канала. В поперечном сечении диффузора величина R- почти постоянна и равна приблизительно 135. Эта величина сравнима со значением R) = 8Q в опытах Лауфера при течении в канале с параллельными стенками для того же самого R. [c.379]

Пример расчета. В данном разделе приводятся результаты расчета течения и теплообмена в канале МГД-генератора большой мощности с учетом радиационных процессов. Рассмотрим течение в канале с заданными геометрией и распределением электрического к.п.д. при постоянной температуре стенки и фарадеевском способе нагружения. В качестве граничных условий задавались расход рабочего тела, поток энтальпии торможения на входе и давление торможения на выходе. Температура стенки полагалась равной 2000 К. Для сравнения были рассчитаны два варианта, в одном из которых стенка считалась абсолютно черной, а в другой — селективно отражающей. Во втором варианте использовалась спектральная степень черноты стенки, представленная на рис. 3. Изменение площади поперечного сечения канала по его длине представлено на рис. 4 кривой 1. Форма поперечного сечения — квадрат. При расчетах радиационных характеристик канал отождествляется с конусом. Угол раскрытия этого конуса выбирался из условия, чтобы распределение площади поперечного сечения по длине хорошо аппроксимировало кривую 1 на рис. 4. Кроме того, на рис. 4 показано принятое в расчетах распределение индукции В магнитного поля по длине канала (кривая 2). [c.231]

Главная трудность возникает при решении уравнений Навье— Стокса, которые представляют собой нелинейные дифференциальные уравнения в частных производных второго порядка. Только при очень больших упрощениях эти уравнения удалось решить. Известны, например, решения [88] для установившегося плоскопараллельного течения в канале, ограниченном двумя параллельными плоскими стенками, для установившегося течения в прямолинейной трубе с круглым поперечным сечением, для разгонного течения вблизи плоской стенки, ранее находившейся в состоянии покоя и внезапно начавшей двигаться в своей собственной плоскости с постоянной скоростью для разгонного течения в бесконечно длинной круглой трубе, которое образовалось под действием возникшего перепада давлений, для плоскопараллельного й осесимметричного течения вблизи критической точки, возникшего при натекании жидкости из бесконечности на бесконечную стенку, поставленную поперек течения, и еще для нескольких простых случаев. [c.117]

Аналитическое решение задачи о течении в ударной трубе, которое возникает после разрыва диафрагмы [1], ограничено случаем постоянного поперечного сечения трубы. Однако и оно справедливо лишь до момента, когда начинается взаимодействие центрированной волны со стенкой или с отраженным скачком. Что касается нестационарных течений в каналах переменной площади, то здесь известные результаты получены лишь с использованием одномерного приближения [2-5]. [c.134]

Течение Хагена — Пуазейля в трубе. Пространственным осесимметричным течением, аналогичным только что рассмотренному плоскому течению в канале, является течение в прямолинейной трубе с круглым поперечным сечением. Пусть ось трубы совпадает с осью х (см. рис. 1.2) радиальную координату у будем измерять от оси трубы. Составляющие скорости в радиальном направлении и в направлении касательной к окружности поперечного сечения равны нулю. Составляющая в осевом направлении пусть равна щ она зависит только от координаты у. Давление в каждом поперечном сечении трубы постоянно. Следовательно, из трех уравнений Навье — Стокса в цилиндрических координатах (3.36) остается только последнее (для осевого направления) при выбранных здесь обозначениях оно принимает вид [c.88]

Переход ламинарного течения в турбулентное в трубе. Течения реальной жидкости во многих случаях резко отличаются от ламинарных течений, рассмотренных в предыдущих главах. Они обладают некоторым особым свойством, которое называется турбулентностью. При возрастании числа Рейнольдса в течениях реальной жидкости как в трубах и каналах, так и в пограничном слое на обтекаемом теле происходит отчетливо выраженный переход ламинарной формы течения в турбулентную. Этот переход ламинарного течения в турбулентное, называемый также возникновением турбулентности, имеет фундаментальное значение для всей гидроаэродинамики. Раньше всего явление перехода было замечено при наблюдении течений в прямых трубах и каналах. В длинной прямой трубе с постоянным поперечным сечением и с гладкими стенками каждая частица жидкости движется при небольших числах Рейнольдса с постоянной скоростью по прямолинейной траектории. Вследствие вязкости частицы жидкости, близкие к стенкам, текут медленнее, чем частицы, более удаленные от стенок. Течение происходит упорядоченным образом в виде движущихся один относительно другого слоев слоистое, или ламинарное, течение, рис. 2.18, а). Однако наблюдения показывают, что при более высоких числах Рейнольдса течение перестает быть упорядоченным (рис. 2.18, б). Возникает сильное перемешивание, которое в случае течения в трубе легко сделать видимым, если ввести в поток окрашенную струйку жидкости. Впервые это сделал [c.415]

Течение идеальной жидкости в прямолинейном канале характеризуется постоянной по сечению скоростью (стержневое течение). Если число Рг стремится к нулю, то с ростом числа Re реальное число Nu должно приближаться к таковому для стержневого течения. Для конечных чисел Рг в стержневой модели можно условно учитывать турбулентный перенос тепла, заменяя величину к на к + к , где выражается как функция чисел Ре, Рг и поперечной координаты у. [c.90]

Предварительное ознакомление. Точно так же, как поле скорости в канале имеет начальный участок и область полностью развитого течения, поле температуры характеризуется аналогичными тенденциями. На рис. 9.3 показаны профили температуры в различных поперечных сечениях канала. Жидкость втекает в канал, имея постоянную температуру. Затем около стенок канала формируются и постепенно увеличиваются температурные пограничные слои. В итоге профиль температуры по сечению устанавливается и не меняется вдоль координаты z. Участок, где температура Т= Т(х, у) и дТ/дг = О, можно рассматривать в качестве области полностью развитого теплообмена, но, как будет показано далее, это определение ограничивает область применения анализа полностью развитого теплообмена довольно неинтересными случаями. [c.180]

Сопротивление, возникающее при движении потока газов, состоит из сопротивления трения при течении потока в прямом канале постоянного сечения, в том числе при продольном омывании пучка труб местных сопротивлений, связанных с изменением формы или направления потока, которые условно считают сосредоточенными в одном сечении и не включающими сопротивление трения сопротивления поперечно омываемых пучков труб, в которых раздельно сопротивление трения и местные сопротивления определить нельзя. Сопротивление трения пропорционально длине газохода, коэффициенту трения и кинетической энергии потока и обратно пропорционально сечению газохода. Местные сопротивления определяются геометрической конфигурацией участка газохода и пропорциональны кинетической энергии потока. [c.258]

При термодинамическом исследовании потока газа или пара принимаются следующие упрощения а) все параметры, характеризующие состояние рабочего тела в каждом поперечном сечении канала постоянны, т. е. они изменяются только вдоль оси канала (одномерная задача) б) с течением времени условия движения по каналу не изменяются (стационарная задача) в) движение по каналу осуществляется адиабатно (без теплообмена) [c.95]

Уравнения трехмерного ламинарного пограничного слоя можно также применять, не используя условий автомодельности. Мей-гер [4] предположил, что статическое давление по толщине пограничного слоя постоянно, скорость поперечного течения мала и что к внешнему течению применим метод малых возмущений. Он использовал свою теорию при расчете тонкостенного цилиндрического снаряда с круговым поперечным сечением, летящего под малым углом атаки по круговой траектории и вращающегося относительно оси симметрии, а также исследовал течение на стенках турбомашины. Хотя точных расчетов точек отрыва не производилось, анализ показал, что слабые поперечные течения представляют собой важный фактор для явлений отрыва на цилиндрических снарядах и в каналах 8-образной формы. [c.111]

В настоящее время используются различные типы вихревых усилителей, отличающиеся в основном способом подвода потока питания в рабочую камеру и конструкцией выхода. Первый из предложенных вихревых усилителей имел несимметричный радиальный подвод потока питания и тангенциальный (через специальные сопла) —потока управления (рис. 135, а). В таком элементе при подаче потока управления поток питания отклоняется и затем притягивается к цилиндрической стенке. В плоской цилиндрической камере усилителя возникает закрученное течение с характерным распределением давления в поперечном сечении камеры (рис. 135,6). Давление на выходе камеры ра. С увеличением расхода управления возрастает давление ри на цилиндрическую стенку камеры. Если давление торможения рп. в канале питания поддерживается при этом постоянным, то увеличение расхода управления Qy приводит к уменьщению расхода питания Qa. Возможен предельный случай, когда канал питания оказывается запертым, т. е. расход питания становится равным нулю. При этом расход на выходе усилителя будет равен расходу управления, который назовем запирающим расходом Qyз. Очевидно, минимальный расход через вихревой усилитель в процессе его работы равен запирающему расходу. [c.289]

Целесообразно рассмотреть два предельных случая скоростных полей в канале 1) в условиях начальной стадии течения с постоянным профилем скоростей и 2) в условиях стабилизированного течения с параболическим профилем скоростей в поперечном сечении потока. [c.263]

На рис. 99 представлено вычисленное температурное поле, отвечающее конвективно-кондуктивному переносу тепла в канале при течении среды с параболическим распределением скоростей в поперечном сечении потока. Из сравнения температурных полей в канале при постоянном и параболическом распределении скоростей следует, что более резкое изменение температуры отвечает параболическому распределению скоростей в сечении потока. [c.268]

Изотермические течения несжимаемой яяндкости. Остановимся прежде всего на изотермическом течении несжимаемой жидкости в каналах с прямой осью. Указанные течения могут быть условно подразделены на три основные простейшие схемы прямолинейное стабилизированное течение в каналах постоянного поперечного сечения, стабилизированное течение в расширяющихся или сужающихся каналах и течение в начальных участках каналов, т. е. при наличии потенциального ядра. Условность такого разделения связана с тем, что в одном и том же канале может быть осуществлен переход от одной схемы к другой (например, за начальным участком происходит смыкание пограничных слоев и течение становится стабилизированным). [c.792]

Уравнение конвективной диффузии для общего случая трехмерного течения решить весьма трудно, даже если пренебречь молекулярной диффузией, так как и скорость, и коэффициент диффузии являются переменными величинами. Поэтому многие задачи диффузии и перемешивания рассматрваются в предположении, что течение одномерно и имеет место в канале постоянного поперечного сечения. В этом случае уравнение (16-61) сводится к виду [c.454]

Влияние кинетики реакции 2NO2 + Oj 2NO2 на параметры адиабатического течения в канале с постоянным поперечным сечением [c.155]

В табл. 4.5 представлены параметры дозвукового течения N2O4 в обогреваемом канале с постоянным поперечным сечением, рассчитанные без учета трения. [c.156]

Неучет реакций (4.7) —(4.10) при расчетах неравновесных течений N2O4 в области температур Т<500 К приводит к существенным погрешностям в значениях параметров потока. Этот вывод подтверждается данными табл. 4.13, в которой представлены результаты расчетов параметров потока N2O4 в охлаждаемом канале с постоянным поперечным сечением (1 = 8 jn, A/i = —317 ккал1кг). [c.163]

По Г. Мутрею формула Бетца (3) может быть сделана применимой для течения в канале с постоянным поперечным сечением если в ней вместо 2и подставить сумму скорости далеко впереди тела и [c.145]

Поясним этот метод на примере двумерного основного несжимаемого течения и двумерного же возмущающего движения. В таком случае результирующее движение, определяемое величинами (16.2) и 16.3), должно удовлетворять двумерным уравнениям Навье — Стокса (4.4). Ограничимся рассмотрением особенно простого основного течения, когда составляющая скорости и зависит только от координаты у, т, е. U = U (г/), а остальные две составляющие равны нулю, т. е. F = = О ). Такое слоистое течение точно осуществляется в канале или трубе с постоянным поперечным сечением на достаточно большом расстоянии от входного сечения. Течение в пограничном слое можно рассматривать приближенно как такое же слоистое течение, так как зависимость основного течения U от продольной координаты х значительно слабее, чем от поперечной координаты у. Однако давление основного течения следует считать зависящим также от х, т. е. считать Р = Р х, у), так как движущей силой течения является градиент давления дР1дх, Следовательно, рассматриваемое основное течение определяется величинами [c.423]

Одномерные уравнения количества движения и неразрьшности для установившегося двухфазного сжимаемого течения в канале с круговым поперечным сечением постоянной площади могут быть записаны в йиде [c.250]

Хотя уравнения потока импульса для установившегося течения (4-ЗОа) или (4-32а) не содержат детального оиисания изменений параметров течения внутри контрольного объема, в эти уравнения входят распределен ния скорости и плотности по площади поперечных сечений (1) и (2). Как мы уже указывали в связи с обсуждением уравнения энергии, во многих случаях при применении этих уравнений к течениям по каналам (трубам) изменения этих параметров в пределах поперечного сечения оказываются невелики. В этих случаях принято аппроксимировать действительные условия, предполагая, что скорость и плотность постоянны по площади поперечного сечения. Тем самым мы как бы предполагаем, что течение является одномерным с существенным изменением свойств только в направлении движения. Если мы сделаем такое предположение и представим среднее количество движения, приходящееся на единицу массы, как среднюю скорость V, то для установившегося течения уравнение (4-32а) можно записать в виде [c.97]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...