Начальный участок ламинарного течения

НАЧАЛЬНЫЙ УЧАСТОК ЛАМИНАРНОГО ТЕЧЕНИЯ [c.353]

Начальный участок ламинарного течения 31 [c.282]

Аналогично начальному участку гидродинамической стабилизации существует начальный участок тепловой стабилизации 1 . Качественный характер деформации эпюры температур на начальном участке тепловой стабилизации показан на рис. 2.39. Коэффициент теплоотдачи на начальных участках трубы уменьшается, так как вследствие увеличения толщины пограничного слоя растет его термическое сопротивление и падает градиент температуры. При турбулентном режиме течения ламинарный пограничный слой разрушается и коэффициент теплоотдачи увеличивается, затем стабилизируется при установившемся турбулентном режиме (рис. 2.40). На участках тепловой стабилизации коэффициент теплоотдачи принимает постоянное значение. Длина участка тепловой стабилизации при постоянной температуре стенки, при постоянных физических параметрах жидкости, при ламинарном режиме движения равна = 0,055 Ре и при турбулентном режиме / т = 50 d. [c.133]

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]

Собственные значения и постоянные решения задачи о теплообмене при ламинарном течении в круглой трубе постоянная плотность теплового потока на стенке, термический начальный участок [c.159]

Таблица 8-8 Собственные значения и постоянные решения задачи о теплообмене ври ламинарном течении в трубах прямоугольного сечения постоянная температура стенки термический начальный участок

Сложение потерь. Общая потеря напора в гидравлической магистрали равна сумме потерь в отдельных ее частях. Однако простое суммирование потерь допустимо лишь в том случае, если расстояние между местными сопротивлениями будет больше участка, необходимого для стабилизации потока после прохождения им каждого местного сопротивления. Так, например, жидкость, поступающая из трубы с турбулентным течением в трубу с ламинарным течением, должна протечь определенный участок трубопровода, прежде чем установится профиль скоростей, соответствующий ламинарному течению. Этот участок называется входным (начальным). В равной мере при нарушении ламинарного течения каким-либо местным [c.78]

Так, например, жидкость, поступающая в трубу с ламинарным течением, должна протечь определенный участок трубопровода прежде чем установится профиль скоростей, соответствующий чисто ламинарному течению. Этот участок называется входным (начальным). Например, нарушение потока, возникающее в отводах, сохраняется на расстоянии около 50 калибров трубы. [c.31]

Сложение потерь. Обш,ая потеря напора в магистрали равна сумме потерь в отдельных ее компонентах. Однако простое суммирование потерь допустимо лишь в том случае, если расстояние между местными сопротивлениями будет больше участка, необходимого для стабилизации потока после прохождения им каждого местного сопротивления. Так, например, жидкость, поступающая из трубы с турбулентным течением в трубу с ламинарным течением, должна протечь некоторый участок трубопровода, прежде чем установится профиль скоростей, соответствующий ламинарному течению. Этот участок называется входным (начальным). При нарушении ламинарного течения каким-либо местным сопротивлением течение стабилизируется также после прохождения жидкостью какого-то пути. Например, нарушение потока, возникающее в отводах, сохраняется на расстоянии около 50 диаметров трубы. Длина участка стабилизации может быть подсчитана по выражению [c.83]

При выводе формул (8.1) й (8.2) принят линейный закон распределения давления в радиальных направлениях. Реальное распределение давления изменяется во времени вследствие облитерации щели (рис. 8.6) [13]. Начальный участок щели зарастает твердыми частицами, несмотря на тщательную очистку масла. Кривые построены для случая ламинарного течения несжимаемой жидкости от центра к периферии. [c.250]

Одно из теоретических решений задачи о течении несжимаемой жидкости в щелевых каналах получено Г. И. Федоровой. Для ламинарного и турбулентного режимов принята единая модель течения, согласно которой в потоке выделяют две области начальный участок и развитый поток (рис. 11.3). На начальном участке происходит формирование профиля скорости. Принимают, что во входном сечении скорость одинакова по высоте щели и равна среднерасходной скорости. За входным сечением вследствие трения на стенках поток разбивается на три зоны. В центральной зоне, представляющей собой ядро потока, жидкость движется с одинаковой по высоте щели скоростью. Две боковые зоны являются пограничными слоями. [c.380]

Изучение процессов течения жидкости и теплоотдачи в трубах представляет большой практический интерес, так как трубы являются элементами различных теплообменных аппаратов. Наибольшие трудности возникают при исследовании течения и теплоотдачи на начальном участке трубы. Участок течения в трубе, на протяжении которого поле основной переменной величины (скорости или температуры) зависит от условий на входе и на котором происходит нарастание пограничного слоя до заполнения поперечного сечения трубы, называют начальным участком. В зависимости от природы процесса переноса различают гидродинамический начальный участок и тепловой начальный участок [74]. В начальном участке может быть ламинарное и турбулентное течение жидкости. [c.167]

Первая модель электрической дуги в турбулентном потоке газа имеет место, когда на входе в дуговой канал плазмообразующий газ имеет ламинарное течение, а в канале — турбулентное, что соответствует большим числам Рейнольдса, вычисленным по параметрам холодного газа. Данный режим работы плазмотрона достаточно подробно исследован в работе [30]. Было установлено, что на начальном участке течения газа /, граница которого определяется встречей теплового слоя 2 и турбулентного пограничного слоя 3, возникающего при взаимодействии плазмообразующего газа со стенкой дугового канала (рис. 71), дуга горит в ламинарном потоке газа. В конце входного участка дуги после начального участка течения газа происходит разрушение ламинарного теплового слоя дуги и далее идет формирование турбулентного теплового слоя дуги 4, которое завершается при взаимодействии его с проводящей областью дуги. Затем начинается постепенный переход к установившемуся турбулентному течению газа. В целом участок II можно считать переходным, так как здесь происходит [c.131]

Если при ламинарном течении свободная конвекция отсутствует, то передача тепла в радиальном направлении (между жидкостью и стенкой) осуществляется теплопроводностью. Если рассчитывается теплообмен на стабилизированном участке, когда Ке Рг("- ]< 12, то теплоот-дача не зависит от скорости. Если же рассматривается начальный участок трубы, когда Ке-Рг - >12, то на [c.244]

Гидродинамический начальный участок в турбулентном потоке имеет ряд характерных особенностей. Существует несколько методов анализа данного течения. Основной результат исследований сводится к определению поля осредненных скоростей и длины начального участка Ln.y. В ряде случаев принято считать, что длина н.у для турбулентного потока в круглой цилиндрической трубе составляет примерно 21 диаметр (для ламинарного течения — 40). [c.77]

При входе в трубу профиль продольных скоростей в принципе может иметь произвольную форму. Под тормозящим действием стенок трубы входной профиль деформируется и на некотором расстоянии от входа принимает вид, характерный для ламинарного (при Re<2300) или турбулентного (при Re>2300) течения. Входной участок трубы, где происходит перестройка профиля скорости вдоль продольной оси до развитого (стабилизированного) состояния, называют начальным участком (рис. 9.1). На этом участке нарастает кольцевой пограничный слой, который постепенно захватывает все сечение трубы, и на расстоянии и его толщина б становится равной радиусу го. [c.242]

В работе [2.13] исследовано продольное акустическое возбуждение турбулентной струи при различных режимах течения в пограничном слое при выходе из сопла. Для изменения начального ламинарного профиля скорости цилиндрический выходной участок сопла диаметром = 25 мм и длиной X = l,5d с помощью набора трубок удлинялся до значений xo/d = 7,6 и 20. При этом условии толщины пограничного слоя в выходном сечении этих трубок определились с учетом влияния поперечной кривизны поверхности [c.60]

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]

Пусть поток из какого-либо резервуарг входит в трубу, имеющую хорошо закругленный вход (рис. XI.4). Тогда частицы жидкости на входе (за исключением очень тонкой пленки вблизи ст нки) будут двигаться с одинаковой скоростью. Частицы, примыкающие к сгенке, имеют нулевую скорость, и поэтому в пленке наблюдается большой гр 1диент скорости, а следовательно, и значительное трение. Вследствие этого слои жидкости, прилежащие к стенке, тормозятся, а в центральной части потока скорости возрастают (так как заданный расход должен пройти через неизменную площадь сечения, а средняя скорость должна оставаться постоянней). При этом толщина слоев заторможенной жидкости постепенно возраст 1ет, пока не делается равной радиусу трубы, после чего устанавливается характерный для ламинарного режима параболический профиль скорости. Участок трубы, на котором происходит стабилизация параболического профиля скоростей, называют начальным участком ламинарного течения. Длина этого участка /вач зависит от числа Рейнольдса и определяется по формуле Бус инеска [c.161]

Ют нулевую скорость, и поэтому в пленке наблюдается большой градиент скорости, а следовательно, и значительное трение. Вследствие этого скорости слоев жидкости, прилегающих к стенке, тормозятся, а в центральной части потока возрастают (так как заданный расход должен пройти через неизменную площадь сечения, а средняя скорость должна оставаться постоянной). Толщина слоев заторможенной жидкости постепенно возрастает, пока не делается равной радиусу трубы, после чего устанавливается характерный для ламинарного режима параболический профиль скорости. Участок трубы, на котором происходит стабилизация параболического профиля скоростей, называют начальным участком ламинарного течения. Длина этого участка / зависит от числа Рейнольдса и определяется по формуле Буссинеска / / = 0,065Не, (4.27) [c.164]

Однако более точный расчет показывает, что для сохранения погранич-ного слоя ламинарным коэффициент Q должен быть значительно выше, чем 1,4 10 . Это вполне понятно, так как асимптотический профиль скоростей возникает не сразу, а только начиная с некоторого расстояния от передней кромки пластины. Впереди этого профиля, вблизи передней кромки пластины, имеется профиль скоростей Блазиуса, который только постепенно на протяжении определенного начального участка переходит в асимптотический профиль. Такой начальный участок ламинарного пограничного слоя с отсасыванием показан на рис. 14.8. Профили скоростей в начальном участке имеют меньший предел устойчивости, чем асимптотический профиль, и поэтому здесь для сохранения ламинарного течения необходимо вести отсасывание в большем количестве, чем это следует из формулы (17.11). [c.467]

Указанное характерное распределение скоростей по поперечному сечению потока наступает не сразу по входе потока в трубу. Всегда имеется начальный участок, в пределах которого происходит стабилизация движения. На этом так называемом участке f и д р о д и н а-мической стабилизации меняется характер потока (профиля скоростей). Так, например, при ламинарном течении жидкости (Re < 2200) во входном сечении на поверхности трубы образуется динамический пограничный слой, толщина которого увеличивается по мере удаления потока от входного сечения. В дальнейшем ламинарные пограни шые слои смыкаются и течение приобретает ламинарный стабилизированный характер (рис. 27.2, а). При турбулентном течении жидкости (Re >10 ) вблизи входного сеченйя сначала образуется ламинарный пограничный слой, который затем переходит в турбулентный. В дальнейшем происходит смыкание турбулентных пограничных слоев и течение приобретает турбулентный стабилизированный характер (рис. 27.2, б). [c.337]

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]

Так же, к.ак и при ламинарном режиме,, при турДулентноМ режиме течения существует начальный участок. Начальный участок при турбулентном течении гораздо Короче начального участка при ламинарном течении. Поэтому расстояние в 40 + 50 диаметров труПы можно считать вполне достаточным для формирования отабилизиро- ванного профиля скорости в прямой круглой трубе. Более точный расчет длины начального участка можно вести по формуле Солод-кина и Гиневокого Ш] [c.23]

Современные теоретические направления изучения теплоотдачи при турбулентном течении продвинулись далеко вперед. Они позволяют решать такие задачи как теплоотдача сжимаемых газов с учетом изменяемости всех физических характеристик с температурой, как теплоотдача жидкометаллических теплоносителей, как охлаждение пористых поверхностей, сквозь которые в газовый поток внедряется та или иная жидкость и т. п. Необходимо подчеркнуть, что соответствующие решения имеют силу только при безотрывных течениях, поскольку вклад области за местом отрыва потока в гидродинамическое сопротивление тела обусловлен не механизмом трения, а пониженным давлением на кормовую поверхность (сопротивление давления). Кроме того, следует иметь в виду, что на практике обычно встречаются смешанные случаи, когда некоторый начальный участок пограничного слоя является ламинарным, и лишь за ним течение турбулизи-руется. В связи с этим возникает вопрос об условиях перехода из одного режима движения в другой. Трудности теоретических исследований возрастают при необходимости учитывать криволи-нейность омываемых поверхностей, т. е. неравномерность распределения давления на стенку. Рассмотрение такого рода вопросов является предметом специальных курсов. [c.121]

При входе в начальный участок трубы поток несет возмущения разнообразной природы. Это могут быть либо возмущения, пришедшие извне, например из помещения, в котором расположена всасывающая воздух труба, или из резервуара с водой, вытекающей через трубу, либо возмущения, образовавшиеся из-за неплавности входа в трубу. Последняя причина обычно бывает доминирующей. Как упоминалось выше, уже Рейнольдс в своих первых опытах заметил, что при значениях Re, еще далеких от критических, по прямолинейным струйкам краски в начальном участке трубы пробегают дискретные волны или группы волн, затухающие вниз по течению. Эти накладывающиеся на ламинарный поток возмущения по мере приближения его к критическому состоянию становятся все более интенсивными и расплывчатыми, пока, наконец, не заполнят всю область течения и поток станет полностью турбулентным. [c.525]

Полуограниченная струя. Струя, распространяющаяся с одной стороны вдоль твердой стенки, а с другой соприкасающаяся с безграничной средой жидкости, называется полуограниченной. Простейшим случаем полуограни-ченной струи можно считать распространение ее вдоль плоской поверхности. Основной особенностью полуограниченной струи является то, что с внешней стороны она распространяется как свободная струя, а со стороны твердой поверхности испытывает тормозящее воздействие, в результате чего вдоль твердой поверхности образуется пристенный пограничный слой ППС (рис. 23, а). Сечение, в котором струйный пограничный слой смыкается с пристенным слоем, называется переходным. От начального до переходного сечения простирается начальный участок. На этом участке между струйным и пристенным пограничными слоями располагается ядро струи. За переходным сечением лежит основной участок струи. В зависимости от режима течения пристенный слой может быть ламинарным или турбулентным. Его толщина бс определяется в соответствии с режимом течения но формулам (100) или (101). [c.89]

При в.ходе в начальный участок трубы поток несет возмущения разнообразной природы. Это могут быть либо возмущения, пришедшие извне, например из помещения, в котором расположена всасывающая воздух труба, или из резервуара с водой, вытекающей через трубу, либо возмущения, образовавшиеся из-за нсплавности входа в трубу. Последняя причина обычно бывает доминирующей. Как упоминалось выше, уже Рейнольдс в своих первых опытах заметил, что при значениях Re, еще далеких от критических, по прямолинейным струйкам краски в начальном участке трубы пробегают дискретные волны или группы волн, затухающие вниз по течению. Эти накладывающиеся на ламинарный поток возмущения по мере приближения его к критическому состоянию становятся все более интенсивными и расплывчатыми, пока, наконец, не заполнят всю область течения и поток станет полностью турбулентным. Было отмечено позднейшими исследователями (Л. Шиллер и др.), что первичные возникновения этих сравнительно редких по частоте появления возмущений не оказывают влияния ии на профили скоростей в сечениях трубы, ни на общее сопротивление трубы. Только в непосредственной близости к кризису влияние этих волн становится заметным искажаются профили скоростей, изменяется закон сопротивления. [c.667]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...