Каналы - Распределение скоростей скоростей

Реальные потоки конечных размеров, строго говоря, не могут быть одномерными, так как в вязких жидкостях ввиду влияния граничных поверхностей всегда наблюдается неравномерное распределение скоростей в живых сечениях. Но некоторые реальные потоки могут быть сведены к одномерной модели. Так, напр,и.мер, при течении вязкой жидкости в круглой цилиндрической трубе или канале между параллельными плоскостями имеет место неравномерное распределение скоростей, но оно иногда бывает несущественным с прикладной точки зрения, так как во многих технических задачах достаточно знать среднюю по сечению скорость и закон изменения давления вдоль трубы (канала). Среднюю скорость V можно определить, усредняя по сечению местные скорости и в соответствии с соотношением [c.145]

В каналах сложного поперечного сечения Тд изменяется вдоль периметра. Расчет распределения касательных напряжений на стенке и распределения скоростей при турбулентном течении в каналах произвольного сечения см. в [8]. Принципиальным является факт справедливости универсального распределения скорости w/v = / (yv.Jv) по нормали к поверхности. Лишь при малом радиусе кривизны периметра профиль скорости отличается от универсального. [c.27]

Задачей подводящих каналов является обеспечение начального состояния потока при входе в лопастное колесо 1) осесимметричного с возможно более равномерным распределением скоростей по всему сечению потока, необходимого для создания установившегося относительного движения жидкости в области лопастного колеса 2) нулевого значения начального момента скорости, которое служит основой расчёта напора лопастного колеса, и 3) изменения величины скорости от значений во всасывающем трубопроводе до величины при входе в колесо. Кроме того, при исполнении подводящих каналов следует учитывать условия работы, возникающие при режимах, отличных от нормального, во время которых возможно возникновение противотоков и образование осевого вихря, вредно отражающегося на распределении давления в подводящем канале. [c.357]

Если сравнить распределение скоростей в криволинейном канале для потоков сжимаемой и несжимаемой жидкости, то они, естественно, будут отличаться. Такое отличие наблюдается в распределении скоростей как поперек, так и вдоль канала и происходит вследствие зависимост плотности жидкости от скорости. Однако характер распределения скорости поперек канала для дозвукового потока должен слабо зависеть от сжимаемости. Это объясняется тем, что, как было показано, характер распределения скоростей поперек канала определяется в основном производной скорости по нормали к стенке. Это условие следует из уравнения отсутствия вихрей, которое записывается одинаково для сжимаемой и несжимаемой жидкостей. Для двух частных случаев течения в кольцевом канале постоянной ширины и течения в клиновидном канале поперечное распределение скоростей вообще не зависит от сжимаемости. [c.98]

На практике длина подводящих каналов всегда большая и в них устанавливается неравномерное распределение скоростей по сечению. [c.20]

Рис. 1.32. Распределение скоростей в канале при турбулентном течении [174]

Различие коэффициентов сжатия струек при входе в отверстия или каналы того или иного вида решеток должно сказываться слабее, если это сжатие меньше влияет на общий коэффициент расхода всей решетки или (что то же самое) на общий коэффициент ее сопротивления. Если для плоской (тонкостенной) решетки коэффициенты сжатия и расхода практически совпадают, то для утолщенной или трубчатой решетки с относительно длинными продольными трубками коэффициент сжатия обусловливает только часть сопротивления, а следовательно, только частично влияет на общий коэффициент расхода. Такие решетки должны обеспечивать при одинаковом коэффициенте сопротивления p большую степень растекания струи по фронту, чем плоская (тонкостенная) решетка или сочетание плоской и ячейковой решеток и, тем более, чем ячейковая решетка с острыми входными кромками. (Вместе с тем при утолщенных, ребристых или трубчатых решетках эффект подсасывания ускоренными струйками струек с меньшими скоростями в сечениях за решеткой при очень малых величинах / может привести к дополнительному увеличению неравномерности распределения скоростей в конечных сечениях за ними.) Растекания струи перед фронтом и внутри слоевой решетки (насадки) будет рассмотрено дальше. [c.168]

Наличие в днище колена бункеров практически не влияет на распределение скоростей в рабочей камере. Неравномерность распределения скоростей в сечении перед выходом из рабочей камеры, вызванная подсасывающим эф([)ектом узкого выходного отверстия, может быть устранена как установкой сопротивления, рассредоточенного по сечению (в данном случае перфорированной решетки), так и разделением выходного колена на отдельные более узкие каналы изогнутыми разделительными стенками. [c.204]

Получено аналитическое рещение уравнения (10.12), позволяющее найти распределение скоростей вдоль раздающего или собирающего каналов [39, 121, 129]. Выражения для осевых и радиальных скоростей получаются очень сложными и требуют применения ЭВМ. [c.295]

Для изолированных каналов аппаратов (коллекторов) можно для практических расчетов принять распределение скоростей вдоль канала [c.298]

Вопрос об осевой скорости вынужденного вихря в рамках рассматриваемой модели требует особого разъяснения. Истечение из вихревой трубы приосевого вихря осуществляется через отверстие в диафрагме, радиус которого < г . Таким образом, элементы газа, текущие в кольцевом канале г < г< г , должны где-то у стенки диафрагмы развернуться, деформируя профиль распределения осевой скорости (рис. 4.8). [c.197]

При небольших скоростях течения ( < 1) величина Х не является определяющим параметром. В этом случае коэффициент теплоотдачи будет изменяться лишь за счет изменения температуры газа вдоль канала. Тогда уравнение энергии (175) интегрируется и определяется распределение температуры торможения вдоль канала. Распределение скорости находится из уравнения количества движения (174). Именно такой подход обычно попользуется при рассмотрении движения несжимаемой жидкости в канале постоянного сечения. При изучении движения сжимаемого газа раздельное интегрирование уравнений энергии и количества движения невозможно, так как коэффициент теплоотдачи в этом случае зависит от скорости газа. Вводя газодинамические функции и безразмерную температуру торможения е = Т 1Т , получим [c.355]

Рис. 11.7. Распределение средних скоростей жидкости при турбулентном течении по каналу прямоугольного сечения

Закон распределения скоростей по живому сечению такого потока весьма сложен и зависит от режима движения и формы поперечного сечения русла. Обычно течение жидкости в открытых руслах имеет турбулентный характер. Многочисленные измерения в реках и каналах показывают, что максимальная скорость потока находится не на поверхности, а на глубине, равной (0,2-т-н-0,3) к от свободной поверхности, а средняя скорость потока соответствует величине скорости на глубине, приблизительно равной 0,6/г, причем гг о (0,9н-0,95) а (0,75н-0,8) н ах- На [c.110]

При постановке любой гидродинамической задачи должны быть заданы граничные, а для нестационарных задач и начальные условия в виде функциональных связей или значений констант, которым должны удовлетворять некоторые параметры процесса на граничных поверхностях (в том числе и на свободных). Параметры внутри области течения, а также не заданные на границах необходимо определить. Например, при исследовании установившегося движения жидкости в некотором канале заранее известно, что скорости на стенках канала равны нулю, а распределение скоростей во входном поперечном сечении может быть задано. Скорости внутри потока, а также давления внутри канала и на его стенках следует определить. Поэтому при построении модели можно произвольно выбрать линейный масштаб, а критерии подобия определить лишь те, которые составлены из заданных величин, относящихся к границам. [c.124]

Стабилизированным называют такое распределение скорости в цилиндрической трубе или канале, которое не изменяется по длине потока. [c.141]

Вычислив l и С2, получим закон распределения скоростей в плоском канале [c.292]

При течении жидкости в канале, трубе или русле (внутренняя задача) пограничный слой образуется на начальном участке, где формируется эпюра скорости (см. рис. 6.16). Здесь у каждой из стенок возникает пограничный слой, толщина которого недостаточна для заполнения всего сечения канала в центральной его части сохраняется равномерное распределение скоростей. Только в конце начального участка /нач благодаря увеличению толщины б пограничного слоя он заполняет все сечение, и ниже по течению в потоке уже невозможно выделить пограничный слой. [c.326]

При протекании жидкости (газа) через трубы, каналы, проточные части машин и аппаратов поток претерпевает более или менее значительные деформации, вызывающие такое неравномерное распределение скоростей, которое, в свою очередь, приводит к появлению вязкостных напряжений в толще потока. Работа этих напряжений обусловливает диссипацию энергии. Кроме того, во многих случаях течение сопровождается турбулентным перемешиванием слоев жидкости и отрывами потока от стенок с образованием стационарных вихревых зон. Эти явления, в свою очередь, влияют на распределение и величину напряжений, а значит и на величину потерь энергии. [c.151]

Рассмотрим влияние числа На на распределение скорости и индуцированного магнитного поля в канале при /С = 0. [c.421]

Пусть несжимаемая н невесомая жидкость движется по каналу с произвольным профилем скорости в сечении О—О (рис. 4.1). Для изменения этого профиля поперек сечения р—р канала установлена плоская тонкостенная решетка с любым распределением коэффициента сопротивления по сечению. Рассмотрим, как изменяется распределение скоростей в сечении 2—2, расположенном на конечном расстоянии ( далеко ) за решеткой (сечения О—О и 2—2 выбирают на таком расстоянии от решетки, на котором нет влияния вносимого ею возмущения, а обычное изменение профиля скорости, свойственное вязкой жидкости при движении на прямом участке, еще незначительно). Опыты [130 I показывают, что это расстояние может быть )авно примерно 2Ь . Для этого разобьем весь поток па п трубок тока. В общем случае распределение скоростей в каждой из трубок может быть любым. Поэтому вместо обычного уравнения Бернулли напишем для г-й трубки тока на участке 0—0 - 2—2 (рнс. 4.2) уравнение полных энергий [c.92]

Центробежные силы, возникающие в закрученном потоке вследствие появления вращательной составляющей скорости, оттесняют поток к стенке канала, что приводит к изменениям в распределении осевой скорости в периферийной зоне эта скорость увеличивается, а в приосевой — уменьшается. Перестройка Црофиля осевой скорости по длине вследствие уменьшения интенсивности закрутки и геометрических особенностей продольного сечения канала приводит к появлению радиальной составляющей скорости, которая в некоторых случаях соизмерима с осевой и вращательной (в соплах, каналах переменного сечения). Характерной особенностью закрученных потоков является радиальный градиент статического давления [c.6]

Задаваясь в уравнении (8.1) системами значений ф = onst. иг з = onst., В. В. Ведерников получает сетку течения, и на основании формулы р у = —(ф /у. + у) строит изобары. Различные формы каналов и распределение скорости вдоль их периметров даны на рис. 15. Изобары представлены на рис. 16. [c.296]

Экспериментальное изучение влияния положительного градиента давления на турбулентность в канале и пограничном слое крайне осложнено тем, что поток подчас находится в неравновесном состоянии. Как указывает Дёнх [1], получение простейших равновесных течений возможно лишь в таких каналах, в которых распределения скоростей в каждом сечении по потоку подобны. Изучение таких равновесных течений способствует решению многих практических задач, в которых состояние потока изменяется от параллельного течения (нулевой градиент давления) до точки отрыва. Полное подобие распределений скоростей по потоку достигается только тогда, когда число Рейнольдса и соответствующий безразмерный градиент давления не зависят от х Для вполне развитых потоков в слабо расходяш емся канале, где градиент давления обусловливается изменением сечения канала, постоянство R достигается использованием плоского диффузора. Исследованием течений в плоских расширяющихся каналах занимались в свое время Дёнх [1] и Никурадзе [2], которые измеряли лишь профили средних скоростей. К тому же сомнительно, что в этих работах поток был равновесным. Клаузер [3] исследовал равновесные пограничные слои с положительным градиентом давления. Как и для конического диффузора, в этом случае имело место изменение числа Рейнольдса [21] по потоку. [c.373]

И Г. К. Скрэмстеда, о чем будет подробно сказано в следующем параграфе. После того, как это подтверждение стало известно, Ц. Ц. Линь еще раз проверил все расчеты и получил во всех существенных пунктах совпадение с результатами Толмина и Шлихтинга. В связи с этой проверкой Ц. Ц. Линь рассчитал на устойчивость также плоское ламинарное течение в канале параболическим распределением скоростей (рис. 5.1). Для критического числа Рейнольдса, составленного для максимальной скорости 17 и для половины полной ширины канала 26, он получил значение [c.439]

Общая структура гравитационного слоя, наиболее соответствующая стесненному движению, представляется в следующем виде. Ядро потока сравнительно равномерное распределение скорости, максимальная скорость Потока и соответственно минимальное время пребывания частиц в канале. Промежуточный, переходный слой — нарушение безградиентности при со- [c.294]

Вопросами выравнивания потока по сечению ра.зличных каналов, аппаратов н приборов занимаются давно. Сначала эти задачи решалисн чисто эмпирически. Не было рациональных методов подбора выравнивающих устройств. Известно, что для выравнивания потока при не очень большой степени неравномерности его по сечению применялись сетки (сита) или решетки (перфорированные листы и т. п.). Путем простого подбора густоты сеток (решеток), местных накладок на них добивались необходимой степени равномерности распределения скоростей по сечению. Особенно часто к этому методу прибегали при распределении потока в аэродинамических трубах [17]. [c.10]

Изучением двухмерного стратифицированного гютока через криволинейную сетку занимался Лоу 1188], затем Лоу и Бейнс 1189]. Они разработали методы, ио которым может быть определена форма решетки, необходимая для образования требуемого профиля скорости с заданным расслоением илотиости. Для однородной жидкости эти методы получаются более сложными, чем в теории Элдера, Э( зфект выравнивания потока с помощью сдвоенных решеток теми же методами гидродинамики изучался Танакой [130, 227]. Он также решал задачу выравнивания потока с помощью сеток для S-образного распределения скоростей [131], И. С. Риман н В. Г. Черепкова [116] дали методику расчета деформации профиля скорости в каналах, образованных стержнями, расположенными соосно в трубе. [c.12]

Следует напомнить также об описанном в гл. 1 вторичном эффекте, вызванном дискретными струйками, протекающими через отверстия решетки, и проявляющемся в сечениях за ней. Уменьшить илияние этого эффекга на распределение скоростей можно, например, устройством в канале в области отрыва соответствующих карманов . В этом случае отрывная зона с циркуляцией присоединенной массы, отделившейся от ядра постоянной массы общего потока в конце кармана , находясь внутри него, будет меньше стеснять поток, а следовательно, меньше нарушать равномерность распределения скоростей на рассматриваемом участке. Кар-мана.ми , 1апример в горизопталычо.м электрофильтре, являются пылевой бункер внизу н углубление для крепления электродов вверху. [c.89]

Таким образом, если известно распределение скоростей в канале на значительном расстоянии перед решеткой, т. е. если известны Woi, й ог. 44о1 и 44о2. то. задаваясь определенными значениями 2 22. 21 и М22, можно с помощью выражений (4.30), (4.34), (4.35) и (1.5) найти значение решетки, обеспечивающее заданное распределение скоростей в сечении на конечном расстоянии за ней. [c.101]

На практике иногда необходимо определить распределение скоростей по сечению канала, заполненного соосно стержнями (рис. 4.9). В зависимости от гидравлического сопротивления отдельных каналов, образованных стержнями, и от распределения этих стержней по сечению начальный профиль скорости в межстержневых каналах будет различным. По мере продвижения по ним жидкости профиль скорости будет деформироваться. Приближенный метод расчета изменения профиля скорости на участке стабилизации в межстержневых каналах предложен в работе [116]. [c.118]

Фиг. 10.16. Характеристики потока можества заряя енных твердых частиц, движущихся в двумерном канале с постоянной скоростью. а — ПИНШ1 тока множества частиц б — распределение концентрации и функции тона

В механике сплоишой среды (жидкости и газа), особенно в ее приложениях, как правило, распределенные параметры заменяются эквивалентными величинами с таким условием, чтобы результат действия эквивалентной величины соответствовал действию при реальном распределении рассматриваемого параметра. Например, при движении вязкой среды в трубах и каналах распределение скоростей заменяется эквива лентной ему величиной - средней (среднерасходной) скоростью, распределение касательного напряжения - касательным напряжением на стен ке и т.п. При этом, как правило, та же эквивалентная величина высту пает как масштаб данного распределенного параметра. Между распределением данного параметра и эквивалентной величиной этого же параметра имеется интегральная связь, вырамсающаяся в виде постоянного коэффициента или функции /33 - 56/ [c.17]

При течении жидкости (газа) в трубах, каналах, проточных частях машин и аппаратов поток претерпевает более или менее значительные деформации, вызывающие такое неравномерное распределение скоростей, которое приводит к появлению вязкостных напряжений в толще потока. Работа этих напряжений обусловливает дисс1 пацию энергии. Кроме того, во многих случаях течение сопровй(Ждается турбулентным перемешиванием слоев 138 [c.138]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...