Ламинарное движение жидкости в трубе круглого сечения

ЛАМИНАРНОЕ ДВИЖЕНИЕ ЖИДКОСТИ В ТРУБЕ КРУГЛОГО СЕЧЕНИЯ [c.35]

Рассмотрим напорное ламинарное движение жидкости в трубе круглого поперечного сечения, вызываемое перепадом давлений по длине трубы. [c.193]

По числовому значению критерия Не судят о режиме движения жидкости в трубах круглого сечения при Не < 2320 —движение жидкости ламинарное Ке > 10 — движение жидкости развитое турбулентное 2320 < Ке< < 10 — режим движения переходный, т. е. по своему характеру неустойчивый. [c.162]

При ламинарном режиме движения жидкости в трубах некруглого сечения коэффициент Дарси также зависит от числа Ке , но по сравнению с трубами круглого сечения изменяется численное значение коэффициента А в формуле [c.153]

При развитом ламинарном движении жидкости скорость в нормальном сечении потока изменяется плавно от нулевых значений у твердых стенок до максимальных на оси потока. Нулевое значение скорости объясняется прилипанием жидкости на твердых границах. Характерным признаком развитого ламинарного движения является слоистая структура потока. Скорость слоев, равноудаленных от оси потока, одинакова. Частицы жидкости, движущиеся в трубе круглого сечения с одинаковой скоростью, образуют слои в форме цилиндрической поверхности. Слои, жидкости, движущиеся быстрее, увлекают за собой слои, движущиеся медленнее. Смещение слоев относительно друг друга вызывает между ними касательные усилия, т.е. силы вязкости. При ламинарном движении касательные напряжения при сдвиге слоев возникают в результате поперечного молекулярного переноса количества движения, т.е. носителями количества движения между слоями являются молекулы. [c.36]

Рассмотрим установившееся ламинарное движение жидкости в круглой трубе в условиях вполне сформировавшегося потока, т. е. полагая, что начальное сечение потока находится на расстоянии от входа в трубу, достаточном для обеспечения стабильного распределения скоростей в поперечном сечении. Найдем закон, по которому распределяются скорости по поперечному сечению трубы. [c.159]

При найденной эпюре распределения скоростей и по живому сечению потока величины коррективов о и а в случае ламинарного движения жидкости в круглой трубе оказываются равными olq = 1,33 сх = 2,0. (Эти численные значения а и о были установлены в результате анализа полученных выше зависимостей.) [c.140]

Движение жидкости в трубах. Эта задача в случае движения несжимаемой жидкости описывается дифференциальным уравнением (6.4) и для стабилизированного ламинарного режима течения в цилиндрической трубе круглого сечения имеет точное решение, подробно рассмотренное в гл. 6. [c.198]

Таким образом, при ламинарном движении жидкости в цилиндрической трубе круглого сечения (напорный поток) распределение местных скоростей по радиусу имеет параболический характер (рис. 8.1). Плоская эпюра скорости — парабола. [c.148]

При ламинарном режиме движения жидкости в круглой трубе распределение скоростей по сечению характеризуется зависимостью [c.45]

Опыты показали, что переход ламинарного движения в турбулентное происходит при определенном значении числа Рейнольдса, называемом критическим числом Рейнольдса. Для гладкой круглой трубы при острых краях входного сечения критическое число Рейнольдса, подсчитанное по средней скорости и по диаметру трубы, приблизительно равно 2300. Критические числа Рейнольдса для всех других потоков определяются экспериментально. При движении проводящих жидкостей в трубах в поперечном магнитном поле критическое число Рейнольдса может значительно превышать 2300. [c.15]

Формула (XI. 10) выражает известный закон о том, что секундный объемный расход жидкости при установившемся ламинарном движении несжимаемой жидкости в цилиндрической трубе круглого сечения пропорционален перепаду давления на единицу длины трубы и четвертой степени ее радиуса (или диаметра). Этот закон часто называется законом Пуазейля, исследовавшего законы движения крови по капиллярным сосудам. [c.248]

Моменту перехода ламинарного режима в турбулентный, и наоборот, соответствуют при данных условиях определенные значения Ре при значении Ре меньше критического движение потока жидкости ламинарное, при значении Ре больше критического — турбулентное. Ламинарному режиму течения жидкости в гидравлически гладких металлических трубах круглого сечения соответствует значение Ре < 2200- 2300 и турбулентному — Ре 2200-к 2300. [c.64]

При ламинарном режиме течения жидкости в кольцевом канале между колоннами труб для получения ориентировочной величины К также приходится пользоваться формулой (50). Движение жидкости в подъемных трубах круглого и кольцевого сечений из нефтяных скважин совершенно не изучено. Условия движения жидкости в этих трубах бывают чрезвычайно разнообразны и могут изменяться во времени. Во всех случаях работы погружных агрегатов в нефтяных скважинах на поверхность по кольцевому трубопроводу поднимается нефть в смеси со свободным газом, причем содержание в смеси свободного газа по мере подъема жидкости к устью скважины увеличивается за счет выделения из нефти растворенного в ней газа. [c.123]

При ламинарном режиме движения жидкости в круглых трубах скорость распределяется по сечению согласно параболическому закону (рис. 4.1, а) [c.30]

Рассмотрим характер распределения скоростей в сечении потока при ламинарном и турбулентном режимах движения жидкости. Как показали теоретический анализ и опыты при ламинарном режиме движения жидкости в круглой трубе, скорости в поперечном сечении распределяются по параболе (рцс. .4) скорости у стенок трубы равны нулю и, плавно увеличиваясь, достигают максимума на оси потока. [c.85]

Пользуясь основным уравнением равномерного движения, можно получить законы ламинарного течения любой жидкости в круглой трубе, т. е. распределение скоростей по живому сечению, формулу для расхода и формулу для средней скорости. [c.53]

При некоторых движениях вязкой жидкости ее слои скользят один по другому, не перемешиваясь между собой. Такие движения называются ламинарными . Для исследования нескольких простых случаев ламинарного движения вполне достаточно соотношения (1). Одним из таких случаев является движение в прямолинейной трубе с круглым поперечным сечением. Выделим между сечениями трубы 1 и 2 жидкий цилиндр радиуса у (рис. 91). Пусть давление в сечении 1 равно рх, а в сечении 2 оно равно рг- Тогда на жидкий цилиндр действует сила (р1 -Р2) - [c.143]

Особенно интересно, что значением критерия определяется режим течения области, в которых устойчивы ламинарные и, соответственно, турбулентные течения, разделены определенным значением критерия Re. которое называется критическим. Так, например, в круглой трубе постоянного сечения Re критическое равно 2320 (за определяющий размер принят диаметр трубы). Это значит, что в прямой трубе постоянного сечения независимо от ее диаметра и физических свойств жидкости при значениях Re < 2320 устойчиво ламинарное движение и всякое случайно возникшее возмущение потока затухает. Наоборот, при Re > 2320 ламинарное течение неустойчиво и под влиянием возмущений переходит в турбулентное. [c.338]

Опыт и общая теория показывают, что среднее давление вдоль оси неподвижной трубы как при ламинарном, так и при турбулентном движении распределено по линейному закону. Рассмотренное в предыдущем параграфе течение жидкости с параболическим профилем распределения скоростей по сечению круглой трубы имеет место только при ламинарных течениях при турбулентных течениях профиль распределения скоростей становится менее вытянутым, благодаря перемешиванию и обмену количеством движения поперек трубы средняя скорость ю оказывается почти постоянной по всему сечению трубы и только в узком слое около стенок трубы, благодаря прилипанию, скорость резко падает до нуля (см. рис. 87, б). [c.244]

Для ламинарного режима движения жидкости в круглых трубах а=2, для турбулентного a=il,04-fJl,13. В реальных условиях необходимо учитывать также потери напора на участке от первого до второго исследуемого сечения потока йпот- [c.20]

При постепенном закрывании крана явление повторяется в обратном порядке. Однако переход от турбулентного режима к ламинарному происходит при скорости, меньшей той, при которой наблюдается переход от ламинарного движения к турбулентному. Скорость потока, при которой происходит смена режима движения жидкости, называется критической. Рейнольдсом было обнаружено существование двух критических скоростей одной — при переходе ламинарного режима движения в турбулентный рел<им, она называется верхней критической скоростью 1>в.кр, другой — при переходе турбулентного режима движения в ламинарный режим, она называется нижней критической скоростью Он.кр. Опытным пз тем доказано, что значение верхней критической скорости зависит от внещних условий опыта постоянства температуры, уровня вибрации установки и т. д. Нижняя критическая скорость в широком диапазоне изменения внешних условий остается практически неизменной. В опытах было показано, что нижняя критическая скорость для потока в цилиндрической трубе круглого сечения пропорциональна кинематической вязкости V и обратно пропорциональна диаметру трубы с [c.112]

По формуле (3-13) можно вычислить число Рейнольдса для потока любого сечения. Оказывается, что эежим течения полностью определяется числом Рейнольдса и не зависит от величин у, р, с , р в отдельности. Существует некоторое значение числа Рейнольдса, которое называют критическим Ре р. При Ке<Ке р течение ламинарно, а при Ке>Не р — турбулентно. Точнее, в каждом конкретном случае существует некоторый узкий диапазон значений чисел Рейнольдса, которые можно рассматривать как критические. При критических значениях числа Рейнольдса и происходит смена режимов движения жидкости (эту смену можно считать скачкообразной, так как диапазон Ке р узок). Опытами установлено, что для напорного движения жидкости в цилиндрических трубах круглого сечения Reкp 2300. [c.32]

Рассмотрим формирование ламинарного потока в трубопроводе с достаточно плавным входом. Пусть жидкость поступает в трубу с почти одинаковой скоростью по всему живому сечению. В дальнейшем у стенок скорость движения жидкости лостепенно снижается и в итоге уменьшается до нуля. По мере продвижения жидкости от входа толщина затормаживающихся слоев жидкости у стенки постепенно увеличивается, но так как расход жидкости остается одним и тем же, то замедление движения пристенных слоев компенсируется соответстсенным увеличением скорости слоев, расположенных ближе к центру трубы. Сформировавшемуся, т. е. равномерному, ламинарному потоку жидкости в круглой трубе соответствует, как показано выше, параболический закон распределения скоростей, при котором осевая скорость является максимальной и в 2 раза превышает среднюю. Такое распределение скоростей теоретически наступает лишь на бесконечном расстоянии от входа. Практически поток почти полностью формируется на конечных расстояниях, причем распределение скоростей в таком потоке весьма мало отличается от параболического закона. [c.99]

Исследования А. П. Зегжда показали, что в открытых руслах по-добно трубам круглого сечения гидравлические сопротивления при движении жидкости также имеют переходную область, заключенную между прямыми 2 и 4 (см. рис. Х.5), когда гидравлически гладкие граничные поверхности русел становятся по мере увеличения числа Рейнольдса гидравлически шероховатыми. Следовательно, если средняя высота выступов незначительно превышает толщину ламинарной пленки, то это не вызывает интенсивной турбулентности, наблюдаемой при шероховатых поверхностях. В этом случае п заключено в пределах от 1,75 до 2, а х==п—р—2= =0 и поэтому o=f R ,elR). [c.183]

Характер движения жидкости или газа по трубам непрерывно изменяется при изменении значений числа Рейнольдса от нескольких единиц (установившееся ламинарное движение) до более чем 10 (турбулентное движение). В диапазоне 2200 Re sS sS 2300 становится заметным переход от ламинарного вида течения к турбулетному. Для чисел Re < 2200- 2300 и гладких труб круглого сечения характерен ламинарный, а для чисел Re > > 2200 2300 турбулентный виды течения жидкости или газа [3]. [c.229]

При ламинарном движении линии тока и траектории частиц определяются формой русла, по которому течет жидкость. Так, калри-мер, в прямой круглой трубе иоотоянного.сечения линии тока па-, раллельны оси твубы. При турбулентной движении эта картина резко изменяется. [c.43]

В главе IV были решены задачи об установившемся прямолинейнопараллельном течении вязкой несжимаемой жидкости между параллельными неподвижными стенками и в круглой цилиндрической трубе. Предположение о прямолинейности траекторий всех частиц жидкости может оправдываться строго только при условии, что сами стенки на всём своём протяжении являются прямолинейными и простираются в обе стороны до бесконечности. Если же стенки по своей длине ргра1ничены и если к тому же у своих концов они не будут строго прямолинейными, то предположение о прямолинейном характере траекторий всех частиц жидкости может оправдываться только приближенно на тех участках, которые будут достаточно удалены от кон-арв стенок. Как уже указывалось в 5 главы IV, ламинарное движение в цилиндрической трубе ограниченной длины может реально осуществляться при выполнении двух условий. Во-первых, число Рейнольдса не должно превышать своего критического значения. Во-вторых, длина трубы, отсчитываемая от входного её сечения, должна превышать длину так называемого начального участка, на протяжении которого всякого рода возмущения, неизбежно возникающие при входе в трубу, будут постепенно уменьшаться. При выполнении этих двух условий на протяжении начального участка будут постепенно развиваться те основные признаки ламинарного режима, о которых была речь в 5 главы IV. [c.350]

В этом можно снова заметить основную разницу между ламинарным движением в трубе, свободной от песка, и уже подчеркнутым здесь нами ламинарным движением, подчиняющимся закону Дарси, через трубу, заполненную пористой средой. В первом случае распределение скоростей представлено в основном параболой для данного отрезка трубы (особенно точно в случае круглой трубы), уменьшаясь от максимума в центре последней до нуля у стенок. Макроскопическая же скорость в линейной пористой среде постоянна по всему поперечному сечению. Таким образом, если при пуазейлевском потоке суммарный расход пропорционален квадрату площади поперечного сечения, то в линейной пористой среде он пропорционален только первой степени площади. Эта разница, повидимому, заключается в огромнейших поверхностях, развитых в пористой среде, и обязана их равномерному распространению внутри ее. При этом может создаться грубое представление об аналогии с большим количеством параллельных капилляров, средняя скорость жидкости в сумме которых остается той же самой. Без сомнения, в каждом из капилля-Т>ов распределение микроскопических скоростей по сечению аналогично скоростям в свободных от песка капиллярах. [c.60]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...