Гидравлические сопротивления. Режимы движения жидкости

ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ. РЕЖИМЫ ДВИЖЕНИЯ ЖИДКОСТИ [c.64]

В этот период наибольшее внимание в гидравлике уделялось таким проблемам, как гидравлические сопротивления при движении жидкостей по трубам и каналам, неравномерное и неустановившееся движение воды в открытых руслах, неустановившееся движение в напорных системах, сопряжение бьефов гидротехнических сооружений, движение наносов в реках и каналах, деформации речных русел, гидравлический и термический режимы прудов-охладителей, градирен, брызгальных бассейнов, движение грунтовых вод. Значительное внимание было уделено развитию теории моделирования гидравлических явлений. [c.711]

Важно то обстоятельство, что изменения в общем режиме движения жидкости непосредственно влияют на законы гидравлического сопротивления. Все опыты согласованно показывают различное влияние скорости v на величину потерь энергии при разных режимах движения. [c.74]

В том случае, когда поверхность жидкостной пленки гладкая, гидравлическое сопротивление при течении двухфазного потока практически не зависит от состояния поверхности стенки (шероховатости) рабочего канала, так как основная доля диссипативных потерь энергии происходит на границе между паровым ядром и поверхностью жидкости. Этот режим движения, по-видимому, и имел место в [6], где было показано, что в определенных условиях гидравлическое сопротивление при движении двухфазного потока в каналах с гладкой и шероховатой (А=0.6 мм) поверхностью одинаково. Иную роль может играть шероховатость в тех случаях, когда по поверхности жидкой пленки распространяются волны. В этих условиях бугорки шероховатости могут играть роль своеобразных волноломов , затрудняя течение жидкой пленки и препятствуя образованию волн на ее поверхности. Таким образом, при этом режиме движения двухфазного потока увеличение относительной шероховатости стенок канал может снижать гидравлическое сопротивление. Эти соображения подтверждаются опытными данными, полученными в настоящей работе. При р=80 и 50 ата сопротивление шероховатой трубы приближается к гладкой, а при р=20 ата становится даже существенно ниже гладкой трубы. [c.127]

Основная трудность точного определения потери напора заключается в правильной оценке коэффициента гидравлического сопротивления X. Для X установлена зависимость от двух основных факторов, а именно от режима движения жидкости и от состояния (шероховатости) стенки трубопровода. Ниже приводятся расчетные формулы и рекомендации для определения коэффициента гидравлического сопротивления трения для различных труб. [c.217]

Вследствие гидравлических потерь, определяемых в основном выбором конструкции и режима движения жидкости внутри распылителя, происходит уменьшение давления топлива и увеличение эквивалентной действующей характеристики. Если влияние гидравлических сопротивлений на величину преобладает по сравнению с влиянием падения момента количества движения, то значение эквивалентной действующей характеристики по величине может быть больше значения геометрической характеристики. Это приводит к уменьшению коэффициента расхода и толщины пленки, а также к увеличению угла факела. [c.86]

Коэффициент гидравлического трения X определяется в зависимости от режима движения жидкости и зоны (области) гидравлических сопротивлений, в которой работает трубопровод. [c.156]

Учесть раздельно гидравлические сопротивления при подъеме отработавшей и добытой жидкостей можно лишь в установках с замкнутой циркуляцией рабочей жидкости. В установках обычного типа добытая и отработавшая жидкости смешиваются и разделить между ними величину гидравлических сопротивлений при движении можно лишь ориентировочно, в зависимости от соотношения расходов и режима течения. Однако погрешность при этом будет сравнительно небольшой, поскольку на преодоление этих сопротивлений затрачивается сравнительно небольшая часть энергии. [c.117]

Определение фактических параметров работы установок гидропоршневых насосных агрегатов показало, что они обычно в большей или меньшей степени нестабильны. Изменение режима работы установки может быть вызвано несколькими причинами. Наиболее важными из них являются колебания динамического уровня жидкости в скважине, вызванные пульсацией пластового давления и неравномерное но времени содержание свободного газа в добываемой жидкости. Колебания этих величин тем значительнее, чем больше газовый фактор скважины. Различная степень газирования столба поднимающейся но насосным трубам жидкости приводит к изменению его веса и величины гидравлических сопротивлений при движении этой смеси, что, наряду с колебанием динамического уровня жидкости в скважине, влечет за собой изменение нагрузки погружного агрегата. Естественным следствием изменения нагрузки является изменение давления [c.170]

Потери энергии (напора), входящие в уравнение Д. Бернулли, являются следствием того, что на движение жидкости влияют гидравлические сопротивления, которые зависят от режима движения жидкости, формы живого сечения и его [c.29]

Следует заметить, что потери напора и по длине и в местных гидравлических сопротивлениях существенным образом зависят от так называемого режима движения жидкости, [c.26]

РЕЖИМЫ ДВИЖЕНИЯ ЖИДКОСТИ, ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ И ПОТЕРИ НАПОРА [c.81]

При движении реальных жидкостей возникают силы сопротивления или трения, вследствие чего как при ламинарном, так и при турбулентном режиме часть напора теряется на преодоление гидравлических сопротивлений. Потери напора при ламинарном и турбулентном режимах движения должны быть различными, так как условия движения жидкости при разных режимах резко различны. По существу, и рассмотрение разных режимов движения жидкости важно только потому, 6 [c.83]

ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ 15. Виды сопротивлений. Два режима движения жидкости [c.38]

Необходимо отметить, что потери напора как по длине, так и в местных гидравлических сопротивлениях существенным образом зависят от режима движения жидкости, скоростей ее течения и размеров русел. [c.39]

Внезапное изменение гидравлического режима движения жидкости, сопровождаемое изменением скорости по величине и направлению, вызывает перераспределение скоростей по живому сечению, возникновение водоворотов, усиление беспорядочного движения, образование противотоков и завихрений. К этим явлениям приводят местные гидравлические сопротивления движению жидкости (резкие повороты, внезапные сужения и расширения, смена диаметров труб и т. п.), на преодоление которых затрачивается часть энергии потока, т. е. наблюдается местная потеря напора. Ее величина, определяемая характером и количеством местных сопротивлений, может достичь значительных размеров, которыми уже нельзя пренебрегать при гидравлическом расчете труб. В результате исследования местных потерь Борда и Беланже установили, что в турбулентном потоке местные потери напора пропорциональны квадрату скорости в сечении за местным сопротивлением, а именно [c.47]

Потери удельной энергии (напора), входящие в уравнение Д. Бернулли, являются следствием того, что на движение жидкости влияют гидравлические сопротивления, которые зависят от режима движения жидкости, формы живого сечения и его изменения, числа Рейнольдса, характера поверхности стенок русла. [c.33]

Определение коэффициентов гидравлических сопротивлений X и зависящих не только от вязкости жидкости, шероховатости русла, но и режима движения потока, является одной из основных задач гидравлики. [c.43]

Программа лабораторного практикума в соответствии с объемом излагаемого курса включает следующие работы 1) определение вязкости жидкости при помощи вискозиметра Энглера 2) снятие пьезометрической и напорной линий для трубопровода переменного сечения 3) определение числа Рейнольдса при ламинарном и турбулентном режимах движения 4) экспериментальное определение коэффициента линейного гидравлического сопротивления и коэффициентов местных сопротивлений 5) исследование истечения жидкости через различные отверстия и насадки 6) снятие характеристики центробежного насоса. [c.306]

На основе уже имеющегося опыта можно утверждать, что работа теплообменных аппаратов в основном определяется характером движения рабочих жидкостей. Знание условий движения дает возможность правильно выбрать расчетные формулы теплоотдачи и позволяет достаточно точно определить гидравлическое сопротивление. Последнее необходимо как для расчета мощности вентиляторов и насосов, так и для оценки рациональности конструкции аппарата и установления оптимального режима его работы. [c.248]

Гидродинамическая теория теплообмена основана на идее Рейнольдса об единстве процессов переноса тепла и количества движения в турбулентных потоках. Такое представление позволяет установить связь между теплоотдачей и гидравлическим сопротивлением. Несмотря на условность ряда. допущений, значение гидродинамической теории заключается в том, что она вскрывает физическую сущность процесса и объясняет механизм переноса тепла при турбулентном режиме течения жидкости. [c.263]

S —эквивалентный гидравлический импеданс активных и пассивных механи- ческих элементов насоса Z, 9 — гидравлическая емкость К,, учитывающая сжимаемость жидкости в камерах насоса и прилегающей части трубопроводов 10 — линейное гидравлическое сопротивление Лю, учитывающее утечки в насосе II — квадратичное гидравлическое сопротивление JS,i, учитывающее потери в трубопроводе при турбулентном режиме 12 — гидравлическая индуктивность г,2, учитывающая инерционность движения жидкости в системе 13 — линейное гидравлическое сопротивление Ли, учитывающее утечки в гидромоторе 14 — гидравлическая емкость ЛГц, учитывающая сжимаемость жидкости в камерах гидромотора и прилегающей части трубопровода 15 — эквивалентный гидравлический импеданс механической системы гидромотора и нагрузки Z, в [c.45]

Запись уравнений Навье-Стокса в осях d,q, вращающихся вместе с рабочим колесом, предоставил возможность синтезировать комплексную схему замещения ЦН и построить векторную диаграмму его режимов. В разделе предложена также методика определения активного и инерционного гидравлических сопротивлений ЦН через конструктивные параметры машины и характеристики рабочей жидкости. Показано, что соотношение этих сопротивлений определяет одну из форм числа Рейнольдса, которое определяет режим движения жидкости. [c.6]

Расположенный в топочной камере котла ТП-90 двухсветный экран делит ее на два равных отсека. Оба отсека имеют одинаковые размеры, конфигурацию, компоновку горелок и т. д. и в аэродинамическом и тепловом отношении идентичны. Независимость друг от друга отсеков топочной камеры и плоское движение потока в остальных газоходах котла позволяют при моделировании взять в качестве образца для модели котел, ширина которого по фронту равна ширине одного отсека топочной камеры, т. е. плоскую вырезку . Такой прием позволяет в данном случае вдвое уменьшить расход рабочей жидкости через модель при сохранении автомодельного режима. Очевидно, что гидравлическое сопротивление модели при этом останется таким же, как и в случае II (см. табл. 3-2). Следует иметь в виду, что величина характерного линейного размера в рассматриваемом случае изменится, а это в свою очередь скажется на абсолютных значениях чисел Re. При пользовании этим приемом необходимо обращать внимание на условия подвода потоков в моделируемой установке. Необходимым условием является равномерное распределение их по направлению, нормальному к плоскостям, вырезающим модель. Примерами таких конструкций являются камерные топки с равномерным расположением горелок по фронту, камерные топки с двухсветными экранами, трубчатые и пластинчатые воздухоподогреватели котлов и др. В отдельных случаях при моделировании аппаратов, представляющих собой цилиндр большого диаметра, с целью сокращения потребных расходов рабочей жидкости можно согласиться на модели натурные по высоте и радиусу, выполненные в виде секторной вырезки . Однако это требует тщательного анализа возможных искажений результатов исследования. [c.71]

Для точности измерения расхода методом гидравлического удара записываемая прибором диаграмма должна иметь достаточно большой масштаб. Прибор должен быть для любого метода измерения по своей системе записи дифференциальным, т. е. регистрирующим только разность между напором динамическим и статическим при простом методе или разность динамических напоров в двух сечениях при методе дифференциальном. Действительно, если бы прибор записывал абсолютный динамический напор, который имеет значительную величину и из него вычитался бы постоянный напор при установившемся режиме, то разность ординат была бы на диаграмма относительно небольшой, в особенности при медленном закрытии регулирующего органа, что лишало бы данный метод, как правило, практической ценности. Когда движение жидкости в трубопроводе отсутствует, то прибор показывает нуль. Если в трубопроводе существует установившееся течение жидкости, то прибор регистрирует перепад напора, равный сумме изменения скоростного напора и гидравлических сопротивлений между замеряемыми сечениями. [c.234]

Крутизна характеристик потребного напора зависит от сопротивления трубопровода и возрастает с увеличением длины трубы и уменьшением ее диаметра, а также зависит от количества и характеристик местных гидравлических сопротивлений. Кроме того, при ламинарном режиме течения рассматриваемая величина пропорциональна еще и вязкости жидкости. Точка пересечения характеристики потребного напора с осью абсцисс (точка А на рис. 7.1, б, в) определяет расход жидкости в трубопроводе при движении самотеком. [c.74]

Многочисленные экспериментальные исследования гидравлических сопротивлений убедительно показывают, что потери удельной энергии при движении существен- но зависят от того, какой режим движения наблюдается в потоке — ламинарный или турбулентный. Существование того или иного режима движения определяется поведением частиц жидкости. [c.95]

Исследованиями, выполненными в последние годы, установлено, что движение жидкости в канализационных сетях может происходить не только при режиме, соответствующем квадратичной области сопротивления, но и при режиме, соответствующем переходной области, в которой коэффициент С зависит от гидравлического радиуса, шероховатости и числа Рейнольдса. Вследствие этого для гидравлического расчета канализационной сети применяют обобщенные формулы типа формулы (1.140). [c.73]

В связи с бурным развитием техники в XIX в. возникает большое число инженерных задач, которые требуют немедленного решения. Движение воды начинают изучать опытным путем, и накапливается большое число эмпирических данных. Зарождается техническое (прикладное) направление гидравлики. В этот период появляется много работ А. Пито — изобретатель прибора Пито А. Шези сформулировал параметры подобия потоков Ш. Кулон, Г. Хаген, Б. Сен-Венан, Ж- Пуазёйль, А. Дарси, Вейсбах, Ж. Буссинеск составили формулы расчета гидравлических сопротивлений Г. Хаген, О. Рейнольдс открыли два режима движения жидкости О. Коши, Риич, Фруд, Г. Гельмгольц, [c.259]

Для гидравлически гладких труб показатель степени п примерно равен 1,75 (tg 2 1,75) в области доквадратичного сопротивления п переменное и изменяется в пределах от 1,75 до 2,0 в области квадратичного сойротивления п = 2,0 (tg ад = 2). Поэтому в гидравлике для турбулентного режима движения жидкости при больших числах Рейнольдса принята квадратичная зависимость между средней скоростью движения и потерями напора [c.106]

Развитие технической механики жидкости (гидравлики) в XIX в. за рубежом. Зародившееся во Франции техническое (гидравлическое) направление механики жидкости быстро начало развиваться как в самой Франции, так и в других странах. В этот период в той или другой мере были разработаны или решены следующие проблемы основы теории плавно изменяющегося неравномерного движения жидкости в открытых руслах (Беланже, Кориолис, Сен-Венан, Дюпюи, Буден, Бресс, Буссинеск) вопрос о гидравлическом прыжке (Бидоне, Беланже, Бресс, Буссинеск) экспериментальное определение параметров, входящих в формулу Шези (Базен, Маннинг, Гангилье, Куттер) составление эмпирических и полуэмпирических формул для оаределения гидравлических сопротивлений в различных случаях (Кулон, Хаген, Сен-Венан, Пуазейль, Дарси, Вейсбах, Буссинеск) открытие двух режимов движения жидкости (Хаген, Рейнольдс) получение так называемых уравнений Навье — Стокса, а также уравнений Рейнольдса на основе использования модели осредненного турбулентного потока (Сен-Венан, Рейнольдс, Буссинеск) установление принципов гидродинамического подобия, а также критериев подобия (Коши, Риич, Фруд, Гельмгольц, Рейнольдс) основы учения о движении грунтовых вод (Дарси, Дюпюи, Буссинеск) теория волн (Герстнер, Сен-Венан, Риич, Фруд, [c.28]

Кроме того, исторически сложилась такая ситуация, что в классической теории турбулентных режимов гидравлических сетей не нашло широкого использования понятия гидравлического сопротивления - аналога К, который определяется законом Ома. Вместо него применяется безразмерный гидравлический коэффициент трения X (коэффициент Дарси), значение которого зависит от режима движения жидкости (числа Рейнольдса) и шероховатости поверхности проточной части [39]. Именно этот факт обусловил засилье эмпирических формул гидравлики, значительно затормозил аналитический анализ физических процессов в гидроцепях и гидромашинах. Только во второй половине двадцатого века в работах авторов, которые исследовали режимы компрессоров и пневмо- и гидроприводов с позиций теоретических основ электротехники, появилось понятие "скалярного пневмосопротивления" [29,30], акустического импеданса" [4] и гидравлического импеданса"[58,70]. В то же время, ситуация в гидромеханике, в частности, в теории лопастных машин, осталась неизменной. [c.9]

Анализ (5.15) и (5.19) показывает, что отношение инерционного и активного гидравлических сопротивлений участка гидроцепи является одной из форм, а именно, центробежной [48] формой числа Рейнольдса Кев, которая определяет характер режима движения жидкости в этой части гидравлической цепи РЦН [c.73]

Для течения в шероховатых трубах в отсутствие магнитного поля гидравлическое сопротивление при ламинарном режиме практически не отличается от сопротивления при течении в гладких трубах. В поперечном магнитном поле картина течения в шероховатых трубах существенно меняется. Исследование свободного обтекания тел проводящей жидкостью [17] показало, что наложение магнитного поля приводит к увеличению давления в окрестности лобовой части тела и к понижению в кормовой (т. е. к увеличению сопротивления формы), к повышению сопротивления трения вследствие увеличения градиента скорости на поверхности тела, к безотрывности течения при больших значениях индукции магнитного поля и т. д. Обтекание элементов шероховатости, расположенных на стенке, имеет специфические особенности, однако качественно влияние поперечного магнитного поля на течение в обоих случаях аналогично. Численное решение дифференциальных уравнений движения для ламинарного плоскопараллельного течения несжимаемой проводящей жидкости между бесконечными непроводящими плоскостями, имеющими равномерно расположенные призматические выступы квадратного сечения [18], подтверждает это предпо- [c.66]

При неизменных толщине пленки на выходе из сопла и физических свойствах распыливаемого топлива диаметры капель тем меньше, чем больше скорость движения пленки. При этом влияние скорости, а следовательно, и давления подачи на медианный диаметр капель обратно пропорционально величине. Уменьшение скорости пленки приводит к увеличению константы распределения, а следовательно, и изменению функции распределения капель. Степень влияния давления подачи меняется с выбором конструкции распылителя и режима ее работы. Как видно из выражений (72) и (73), для распылителей, приводящих к значительным гидравлическим сопротивлениям, необходимая тонкость распыливания капель и спектр их распределения достигаются соответственно повыше 1ием перепада давления на форсунке или снижением вязкости жидкости. [c.90]

Приводятся результаты анализа советских и зарубежных публикаций по вопросам движения тонких слоев вязкой жидкости под действием сил тяжести и примыкающего газового (парового) потока. По этому вопросу имеется весьма обширная и в определенной мере противоречивая опгаература. В связи с этим анализ и классификация имеющегося материала применительно к задачам расчета температурного режима и гидравлического сопротивления парогенерирующих каналов приобретает весьма важное значение. Результаты этой работы могут быть использованы при уточнении существующих рекомендаций по расчету гидравлики и теплообмена в элементах анергооборудования. Библ. — 217 назв., ил. — 29. [c.248]

По сравнению с обменом ионов в неподвижном слое проти-воточный обмен имеет ряд преимуществ непрерывность процесса, простота контроля за ходом процесса, в том числе его автоматизация, легкость осуществления питания растворами и отбора проб продуктов, малая чувствительность к изменению объема смолы при ее переходе из одной ионной формы в другую. В противоточных колоннах можно осуществлять практически различные режимы работы (например, скорость перемещения раствора и смолы, изменение концентрации и раствора), а также можно изменять для каждой колонны условия проведения процесса (химический состав раствора, введение дополнительного комплексообразующего агента и др.). Основное затруднение при разработке конструкций таких аппаратов — практическое осуществление непрерывного движения слоя смолы противотоком жидкости, а также вывод смолы, не содержащей обрабатываемого раствора, из колонны. Успешно разрабатываются аппараты с кипящим слоем. Смола в псевдоожиженном состоянии оказывает малое гидравлическое сопротивление, легко транспортируется из аппарата и ее локальный перегрев в процессе массообмена исключается. [c.310]

Вообще говоря, эти колебания могут быть описаны уравнениями гидравлического удара и исследованы вместе с ним как единая общая задача о неустановившемся режиме гидравлической системы. Анализируя влияние на колебания в уравнительных резервуарах и напорных деривационных туннелях упругости воды и стенок сооружений, инерции жидкой массы, заключенной в резервуаре, и конечного времени регулирования гидроагрегата, Н. А. Картвелишвили (1952) пришел к выводу, что учет этих факторов уточняет расчет уравнительных резервуаров не более чем на 1%. Поэтому при рассмотрении медленных колебаний жидких масс в уравнительном резервуаре удобно считать, что регулирующие органы турбины закрываются или открываются мгновенно, упругостью же воды и стенок сооружений можно пренебречь, В этом случае уравнения колебаний жидкости представляют собой уравнения одномерного неустановившегося движения несжимаемой жидкости в напорных каналах с абсолютно недеформируемыми стенками. Такие уравнения, в общем случае неразрешимые в квадратурах, могут быть проинтегрированы численно (или графически) для любых типов и систем резервуаров. Существенную роль в этих процессах играют гидравлические сопротивления, проявляющиеся нелинейным образом. Подробнее некоторые детали расчета были рассмотрены Н. А, Картвелишвили (1959, 1967). [c.723]

Приведенная методика расчета нестационарного охлаждения трубопровода применима лишь к прямым коротким трубопроводам. Для сложных магистралей с местными сопротивлениями (колена, сужения, расширения и т. д.) нет надежной методики расчета. Это объясняется тем, что при их расчете необходимо рассматривать уравнения движения жидкости и пара, которые при одномерном описании содержат члены с коэффициентами трения и местных потерь. В настоящее время экспериментальные данные по гидравлическим потерям в местных сопротивлениях при течении неравновесных дву.хфазных потоков отсутствуют. Кроме того, нет данных о теплоотдаче в стержневом режиме в коленах и гибах труб, а также о влиянии на теплоотдачу неравновесного потока внезапных сужений и расширений. [c.313]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...