Течение в трубе установившееся

Течение в трубе установившееся 400 [c.419]

Чтобы завершить вопрос о турбулентном течении в трубах, установим закон распределения осредненных скоростей в ядре потока. В этой области определяющую роль играют турбулентные касательные напряжения, и, следовательно, можно воспользоваться формулой Прандтля (см. 12.6). Однако для того, чтобы продвинуться дальше, необходимо принять дополнительные допущения. Они оказываются достаточно грубыми, и единственным их оправданием является то, что результаты, к которым они приводят, достаточно хорошо согласуются с экспериментальными данными. [c.96]

Из многочисленных экспериментальных исследований движения жидкости в трубах укажем на опыты с трубками малого диаметра французского врача и испытателя Пуазейля (1799—1869), изучавшего движение крови в сосудах, и опыты английского физика Рейнольдса (1842—1912), установившего в 1883 г. закон подобия течений в трубах. Целую эпоху в истории развития гидромеханики составляют исследования по воздухоплаванию, включающие разработку теории полета самолетов и ракет. Результаты этих исследований были изложены в трудах выдающихся русских ученых Д. И. Менделеева (1834—1907), Н. Е. Жуковского (1849—1921) и С. А. Чаплыгина (1869—1942). [c.8]

Рассмотрим равномерное течение в трубе с постоянным расходом. Разложим мгновенную скорость, измеренную в данной точке, на три составляющие по координатным осям и, Uy, Ыг, причем пусть ось X совпадает с осью трубы (рис. 90). Каждая из составляющих скоростей изменяется со временем, однако для установившегося движения за достаточный промежуток времени, несмотря на случайный характер отдельных значений мгновенной скорости, осреднен-ные во времени значения поперечных составляющих равны нулю, т. е. [c.149]

Установившееся движение несжимаемой вязкой жидкости, при котором линии тока строго параллельны, представляет особый интерес для нашей книги. Даже в тех случаях, когда интересуются преимущественно системами, содержащими частицы, внешняя граница, окружающая жидкость, в реальных условиях существует и влияет на вид течения. Поэтому важно иметь под рукой решения для течения в трубах и других системах постоянного поперечного сечения. [c.49]

Установившееся течение в трубе с сечением в виде правильного [c.48]

В гл. 4 было показано, что для установившегося течения с трением (но в отсутствие работы на валу ) полный напор уменьшается вдоль потока в направлении течения. Это изменение полного напора между некоторыми двумя сечениями называется потерей напора . Ниже, в гл. 13, мы разовьем общий метод вычисления потерь напора для равномерного течения в трубах и каналах. Напомним, что мы уже сделали это для ламинарного течения в трубе постоянного сечения. [c.138]

Рассмотрим установившееся полностью развитое (равномерное) турбулентное течение в трубе. Используя обозначения, приведенные на рис. 13-4, найдем, что из условий осевой симметрии и равномерности течения следует [c.284]

При установившемся течении в трубе скорость сдвига в таких жидкостях определяется только текучестью ф и величиной касательного напряжения т. Если же напряжение сдвига изменяется на некоторую величину бт, то жидкость получит [c.609]

Течение в трубе. Пусть вязкая несжимаемая жидкость находится в установившемся движении в цилиндрической трубе произвольного поперечного сечения, ось которой направлена по оси г. Уравнение неразрывности показывает, что в этом случае скорость не должна зависеть от 2, если только нет составляющих скорости, перпендикулярных к оси трубы. Тогда можно положить [c.541]

В этой главе рассмотрены одномерные установившиеся течения газа, т. е. такие течения, где все параметры газа являются функциями одной переменной, например, х. В частности, течения в трубах практически в большинстве случаев можно рассматривать как одномерные течения. [c.324]

Один из общих выводов получен Томасом из рассмотрения энергетических соотношений. Для течения по круглой трубе падение давления, необходимое для получения заданного расхода жидкости, больше в случае установившейся турбулентности (незатухающих колебаний), чем в случае стационарного (ламинарного) течения в трубе . Этот резуль- [c.84]

Перечисленные уравнения существенно упрощаются, когда рассматривается движение среды в предположении малых отклонений переменных от своих установившихся значений, так как при этом появляется возможность линеаризации нелинейных функций. Кроме того, могут быть приняты и другие допущения, которые в каждом конкретном случае должны быть оправданы характером исследуемого неустановившегося процесса в гидро- или в пневмосистеме. К таким допущениям, например, относятся предположения об осесимметричном течении сред в трубах и о малой длине начального участка по сравнению с общей длиной трубы. Ниже мы более подробно рассмотрим случаи ламинарного и турбулентного неустановившихся течений в трубах с целью получения математической модели, удобной для расчета и исследования динамических режимов, возникающих в гидро- и пневмосистемах. [c.190]

Установившееся течение в трубе. Рассмотрим задачу о течении вязко-пластической массы в длинной круглой трубе. Движение предполагается медленным, установившимся и осесимметричным вращение массы в трубе отсутствует. Тогда в системе цилиндрических координат г, ф, г имеем [c.400]

Это и есть искомое уравнение неразрывности для установившегося одномерного течения идеального газа в трубе переменного сечеиия. [c.591]

Рассмотрим два случая случай параболического профиля скорости жидкости выше газового пузыря, который описывает ламинарное течение жидкости, и случай логарифмического профиля скорости, который, как было найдено [71], описывает установившееся турбулентное течение жидкости в трубах. [c.212]

Выделим в движущейся жидкости область, ограниченную линиями тока, называемую трубкой тока (рис. 291, а в случае движения в трубе это область, ограниченная стенками трубы). При установившемся течении через любое поперечное сечение трубки с площадью 5 за 1 с будет протекать одно и то же количество массы жидкости [c.285]

Рассмотрим опять (см. 113), установившееся течение жидкости (газа) в трубке тока (или в трубе). Выделим в трубке объем жидкости 1—2, ограниченный сечениями 1 н 2, который за промежуток времени dt переходит а положение 3—4 (рис. 30J). Найдем, как за время dt изменится мо.мент количеств движения Ко этого объема жидкости относительно некоторого центра О. Рассуждая так же, как в ИЗ, придем к выводу, что это изменение определится равенством, аналогичным полученному при выводе формулы (23), т. е. что [c.298]

Рассмотрим установившееся течение газа в трубе постоянного сечения при наличии трения, но без теплообмена с внешней средой. [c.181]

Все полученные выше формулы для распределения скоростей, коэффициентов турбулентной вязкости и сопротивления относятся к основному участку трубы, т. е. к течению жидкости с установившимся, не меняющимся вдоль трубы, профилем скоростей. В связи с этим возникает вопрос о величине начального участка трубы. [c.436]

Рассмотрим физическую картину возникновения гидравлического удара. Допустим, что в прямой цилиндрической трубе, в которую жидкость поступает из большого резервуара с постоянным уровнем (рис. 6.43), режим течения установившийся со скоростью Уо. Предположим, что в некоторый момент времени затвор 3 на конце трубы мгновенно закрывается. Тогда слои жидкости перед затвором мгновенно останавливаются и благодаря инерции массы жидкости в трубе подвергаются сжатию, а значит, давление в них резко повышается. Принимая во внимание упругость жидкости и стенок трубы, можно представить, что наряду с уплот-192 [c.192]

ПОСТАНОВКА ОБЩЕЙ ЗАДАЧИ О ЛАМИНАРНОМ УСТАНОВИВШЕМСЯ ТЕЧЕНИИ В ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ И ПРИЗМАТИЧЕСКИХ ТРУБАХ. ТЕЧЕНИЕ В КОЛЬЦЕВОЙ ТРУБЕ [c.295]

Уравнение энергии при ламинарном установившемся течении несжимаемой жидкости в трубе записывается следующим образом [c.300]

Приведенные виды движения проиллюстрируем на примере вытекания жидкости из резервуара. Предположим, что в резервуаре имеется кран для выпуска воды. Подвод воды к резервуару осуществляется водопроводной трубой, оборудованной задвижкой. Если одновременно открыть выпускной кран и задвижку в трубе и отрегулировать их положение так, чтобы количество вытекающей воды было равно количеству поступающей воды, то мы будем наблюдать в резервуаре установившееся движение. Действительно, глубина воды в резервуаре будет постоянной, не изменяющейся с течением времени в любой точке жидкости скорость также не будет меняться. [c.65]

Адемар Жан-Клод Барре де Сен-Венан (1797—1886) — выдающийся французский ученый в области механики и инженер, член Парижской академии наук. Работы Сен-Венана по гидромеханике посвящены сопротивлениям течению в трубах и каналах, гравитационным волнам, установившемуся и неустановив-шемуся движениям в открытых руслах, истечениям газов, общим уравнениям вязкой жидкости. [c.422]

В этой главе мы получим некоторые простейшие решения для распределения скорости при установившемся ламинарном течении в гладких цилиндрических трубах, а затем проанализируем экспериментальные профили скорости при турбулентном течении в трубах. Изложение ведется в основном применительно к круглым трубам. Однако рассмотрены также каналы с другой формой по-неречного сечения, [c.75]

Подобно предыдущему случаю, установившееся ламинарное течение в круглой трубе, происходящее под действием продольного перепада давления, также называется пуазейлевским течением. Распределение скоростей для такого течения в трубе радиуса Го может быть получено из уравнений движения в цилиндрических координатах. Если мы направим ось z вдоль оси трубы, при параллельноструйном движении ug и Vr будут всюду равны нулю. Скорость и ее производные не зависят от г (согласно уравнению неразрывности при параллельноструйном течении) и от 0 (в силу симметрии). В рассматриваемом случае ось z, совпадающая с осью трубы, может иметь произвольное направление и ее не следует смешивать с вертикальным направлением h. Из уравнений (6-29) для 2-компоненты скорости получим [c.127]

Подобное обсуждение применительно к жидкости было проведено Вильсоном [31], который решил ряд интересных задач, связанных с установившимися распределениями температур. Следует также указать на некоторые другие работы [32, 33, 34]. Известен целый ряд точных решений для случая ламинарного течения вязких жидкостей, в частности для течения в трубе при пуазейлевском распределении скоростей [35, 36]. [c.21]

Таким образом, труба, закрытая с одного конца, имеет при М = О собственные частоты такие, когда на длине трубы укладывается нечетное число четвертей длинволн (рис. 108). Отметим, что из решения (12.12) следует, что при S < О течение устойчиво, при >0 течение неустойчиво при = О в системе имеют место установившиеся колебания. Эти неравенства, таким образом, могут служить критерием устойчивости течения в трубе. [c.478]

В 1889 году Рейнольдс провел ряд экспериментов по течению в трубах. Один из его экспериментов показан в виде диаграммы на рис. 36. Длинная стеклянная трубка соединена с резервуаром, и нри добавлении красящего вещества иа входе в трубку можно было наблюдать течение через трубку. На малых скоростях красящее вещество образует тонкую прямую пить, параллельную оси трубы и показывающую, что по характеру течение является установившимся и спокойным. Этот тип течения мы называем ламинарным течением. Если скорость увеличивается ностеиенпо, то на определеппой скорости наблюдается неожиданное измепепие в характере течения нить становится крайне возбужденной и красящее вещество быстро растекается но всей трубе. Течение изменяется от ламинарного тина к колебательному или, скорее, носит хаотический характер, который мы называем турбулентным течением. Турбулентное течение намного больше распространено в природе и ип-жеиерпых приборах ио сравнению с ламинарным. Например, течение воды в реках и движение воздуха в атмосфере практически всегда турбулентно. Движения жидкостей, с которыми сталкивается инженер, в большинстве случаев турбулентные. [c.89]

Капиллярная вискозиметрия и ламинарное установившееся течение в трубах и каналах различной геометрии (в частности, пуа-зейлевское течение [16, 108, 119] теория течения несжимаемых полимеров в каналах рассмотрена В. Г. Литвиновым [120] для уравнения состояния, вытекающего из теории Уайта [82] экспериментально оценены характеристики нормальных напряжений, возникающих при простом сдвиге [40, 81]. [c.54]

Напомним, что рассмотрение закономерностей как ламинарного, так и турбулентного течений в трубах помимо чисто познавательных целей преследовало и цели сугубо практические получить соотношения, позволяющие определять потери давления (напора) в трубопроводных сетях при выполнении инженерных расчетов. Для ламинарного течения эта задача решается с помощью формулы Хаге-на-Пуазейля. Из рассмотрения закономерностей турбулентного течения становится ясным, что вследствие его чрезвычайной сложности получение аналогичного соотношения чисто теоретическим путем практически невозможно. Поэтому, основываясь на уже известных положениях, установим хотя бы общую структуру необходимой формулы. [c.100]

Для установившегося одномерного течения в трубе, канале и т. п. с площадью поперечного сечения 5 Н. у. даёт закон постоянства расхода pAi — = onst. [c.466]

Одномерное установившееся течение газа в трубе переменного сечения явля ется некоторым приближением к действительности, так как в основу его положено предположение, что параметры потока газа, такие, как скорость потока, давление и плотность, одинаковы во всех точках каждого из поперечных сечений, перпендикулярного оси трубы. Это предположение довольно хорошо соответствует действительности для элементарной трубки тока, но его применяют и для труб конечных размеров, используя средние величины по сечениям трубы. [c.568]

Течение жидкости в каналах различного сечения очень часто встречается на практике. При этом обычно скорость движения в канале значительно меньше скорости звука, и поэтому жидкость считается нв сжимаемой. Рассмотрим установившееся ламинарное осесимметричное течение в круглм цилиндрической трубе диаметра d. Пусть жидко сть втекает в трубу с равпомерной скоростью. На стенках образуется пограничный слой, толщина которого увеличивается вдоль трубы. Так как плотность и расход через каждое сечение остаются постоянными, то сохраяяется и средняя скорость. Поэтому уменьшение скорости вблизи стенки, [c.348]

Уравнение (5.23) с равным основанием можно применять для линий тока ламинарного и осредненного турбулентного течений (см. п. 5.4), учитывая лишь различия в способах выражения члена к . В дальнейшем будем использовать его только для неустано-вившихся течений, в которых форма линий тока не изменяется во времени. К таким течениям относится большинство потоков несжимаемой жидкости в трубах и каналах с жесткими (недефор-мируемыми) стенками. Для них уравнение (5.23) можно распространить на поток конечных размеров подобно тому, как это было сделано для установившегося движения. Выполним необходимые операции с инерционным напором h l, имея в виду, что усреднение остальных членов не отличается от аналогичного усреднения членов уравнения Бернулли для установившегося движения. [c.188]

Зависимость (4.55) в гидравлике носит название формулы Шези она слуншт для определения средней скорости течения при установившемся равномерном движении жидкости в трубах, каналах и аналогичных им руслах в случае квадратичной области сопротивления. При использовании формулы (4.55) в практических расчетах необходимо определять коэффициент С, называемый коэффициентом Шези, по специальным эмпирическим формулам. [c.119]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...