Турбулентное течение в пленках

Турбулентное течение в пленках 173 [c.173]

ТУРБУЛЕНТНОЕ ТЕЧЕНИЕ В ПЛЕНКАХ [c.173]

Турбулентное течение в пленках 175 [c.175]

Если известна величина (/lД )иp, то всегда можно сказать, будет ли в данных условиях возникать турбулентный характер течения в пленке. Например, при конденсации водяного пара при атмосферном давлении на поверхности вертикальной трубы высотой Л = 2 м при температурном напоре Д =10°С величина (йд7)кр = 20 м-°С это меньше, чем (ЛД )кр=44,6 м-°С. Следовательно, турбулентное течение в пленке возникать не должно. Однако при Д =30°С на нижнем участке той же трубы должен возникать турбулентный режим течения, так как теперь hAt=60 м-°С, что больше критического значения (ЛД/)н . [c.138]

Зависимость 4>(г )для пристенной области от Re при Re <(1-2). 10 следует объяснить тем, что режим течения при этом является еще переходным от ламинарного к турбулентному. По данным ряда исследователей [5, 8] первые признаки турбулентного течения в пленке проявляется при Re (1-2).10 . Следовательно область чисел Re от (1-2).10 до (1-2).является переходной и только при Re>(1-2).10 наступает развитое турбулентное течение. [c.48]

Если Ке>-400 (соответственно 2>-2300), наблюдается переход к турбулентному режиму течения в пленке. При этом коэффициент теплоотдачи возрастает вниз по поверхности вследствие повышения, интенсивности турбулентного переноса в пленке (рис. 1.25). Поскольку, в верхней части стенки имеется участок ламинарного течения, такой режим для поверхности в целом называют смешанным. Средняя теплоотдача рассчитывается в этом случае по формулам [c.59]

Как видно, и при турбулентном течении жидкой пленки наблюдается резкое нарастание величины ф в области малых w"qIw q. в области значений критерия (6-55) 162 [c.162]

Значения (кМ)кр, при которых возникает турбулентный режим течения в пленке, определяются соотношением [c.138]

Рис. 4-29. Характер течения кон-денсатной пленки (а) и изменение коэффициента теплоотдачи (б) вдоль вертикальной плиты большой высоты. При йкр течение в пленке приобретает турбулентный характер.

В экспериментах было получено 900 < Re < 2400 и хотя авторы [ 20] считают, что течение в пленке было турбулентным, проверим возможности расчета ламинарного течения. [c.91]

Косвенно можно оценить Re .Kp пленки путем сравнения опытных данных по теплообмену с данными расчета по формулам для теплоотдачи при ламинарном и при турбулентном течениях. В опытах [4-12] турбулентное течение пленки в трубе отмечалось примерно с Кеж=170. По данным [4-15] ламинарное течение пленки сохранялось до значений примерно 540. Достаточно полных данных о влиянии продольной скорости пара на величину критического числа Рейнольдса не имеется. [c.100]

Уравнения (12.77) —(12.79) единственным образом связывают определяющие усредненные параметры течения в пленке бпл, U2(t/) и тг=т ) при условии, что характерные параметры турбулентного режима п и и известны. [c.339]

Турбулентное течение пленки. При Ке>400 течение в пленке становится турбулентным. В верхней же части пленки, где Не<400, течение продолжает оставаться ламинарным. На стенке будет иметь место смешанное течение пленки. [c.271]

Анализ турбулентного течения для пленки жидкости и струи в последующих главах строится на уравнениях, записанных в виде (б). [c.92]

Информация о полях скорости и давления, необходимая для решения задач о распределении и превращении веществ в реакционных аппаратах, часто может быть получена из рассмотрения чисто гидродинамической стороны проблемы. Огромное разнообразие реальных течений жидкости, подчиняющихся одним и тем же уравнениям гидродинамики, обусловлено множеством геометрических, физических и режимных факторов, определяющих область, тип и структуру течения. Классификацию течений для описания их специфических свойств можно произвести различными способами. Например, широко распространена классификация течений по величине важнейшего режимно-геометрического параметра — числа Рейнольдса Ке течения при малых числах Рейнольдса [178], течения при больших числах Рейнольдса (пограничные слои [184]), течения при закритических числах Рейнольдса (турбулентные течения [179]). Следует заметить, что такая классификация имеет важный методический смысл, поскольку определяет малый параметр, Ке или Ке , и указывает надежный метод решения нелинейных гидродинамических задач — метод разложения по малому параметру. Не отрицая плодотворность такой классификации течений, в данной книге будем исходить не из математических и вычислительных удобств исследователя гидродинамических задач, а из практических потребностей технолога, рассчитывающего конкретный аппарат с почти предопределенным его конструкцией типом течения реагирующей среды. В этой связи материал по гидродинамике разбит на две главы. В первой из них рассматриваются течения, определяемые взаимодействием протяженных текучих сред со стенками аппарата или между собой течения в пленках, трубах, каналах, струях и пограничных слоях вблизи твердой поверхности. Во второй главе рассматривается гидродинамическое взаимодействие частиц различной природы (твердых, жидких, газообразных) с обтекающей эти частицы дисперсионной средой. [c.9]

Переход ламинарного течения конденсатной пленки в турбулентное происходит при критическом значении приведенной длины [c.166]

Более подробные сведения о конденсации пара, турбулентном течении пленки и теплообмене при капельной конденсации см. в учебнике Теплопередача В. П. Исаченко, В. А. Осиповой, А. С. С у к о м е л. [c.455]

Большинство исследований массообмена в системе жидкость — твердая фаза выполнено на реакционных аппаратах с перемешиванием. Полученные результаты не применимы к ус.ловиям течения в трубах. Однако проведенные измерения позволяют выявить влияние турбулентности на течение в трубах. Авторы работы [344] использовали представление о двойной пленке при рассмотрении процесса растворения бензойной кислоты в разбавленной гидроокиси натрия. Эта же система, дополнительно содержавшая гранулы и дробленые частицы при степени измельчения до 1 мм, исследовалась в работе [511]. По результатам исследования частиц диаметром от 1 до 15 мм получено следующее соотношение [32] [c.180]

Формально такое явление наблюдается при рассмотрении турбулентного течения. Однако существенное отличие состоит в том, что пульсационная составляющая распределения скорости определяется периодической структурой поверхности раздела волновой пленки жидкости, определяемой из решения уравнения Навье-Стокса, а следовательно, не носит характер случайной величины, как это имеет место при турбулентном течении. Такой характер распределения скорости, представленный формулой (1.3.12), вносит существенные коррективы в природу уравнения конвективной диффузии для волновой пленки. На самом деле, если два первых члена уравнения (1.3.8) по форме напоминают уравнение переноса вещества в гладкой жидкой пленке (при а => 0), то его третий член ответствен за волновую природу массообмена. Этот член но форме напоминает добавку к потоку вещества, обусловленную турбулентным переносом. Но как и для случая распределения скорости (1.3.12), эта добавка носит периодический, а не случайный как это имеет место при турбулентном потоке вещества. [c.22]

Турбулентный режим. Как отмечалось ранее, течение волновой пленки жидкости и массообмен в ней имеет ряд характеристик, свойственных турбулентному режиму. Это, в первую очередь, наличие пульсационной составляющей в распределении скорости и турбулентного потока вещества в суммарном переносе субстанции. При турбулентном режиме подобные составляющие, в отличие от рассмотренных ранее при волновом течении, имеют случайный характер. Корреляция случайных величин (будь то скорости или концентрации) остается неизвестной, поэтому приходится пользоваться теми или иными моделями, отличающимися между собой как точность [c.26]

Четвертая глава учебного пособия посвящена течению в жидких пленках. Здесь, как и в предыдущей главе, перед авторами стояла задача отобрать наиболее существенное из чрезвычайно широкого круга вопросов, рассматриваемых в специальной литературе. Мы остановились на анализе течения ламинарных пленок, их устойчивости (в линейном приближении), а также на анализе усредненных характеристик турбулентных пленок. Эти начальные знания гидродинамики пленочного течения дают необходимую основу для изучения более сложных задач, встречающихся в инженерной практике. Четвертая глава знакомит читателя с задачами теплообмена, в данном случае — с классической задачей Нуссельта о конденсации пара на вертикальной плоскости и с задачей о теплообмене при испарении пленки. Рассмотрение этих вопросов оправдано, поскольку жидкие пленки чаще всего встречаются в различного рода теплообменных устройствах. [c.7]

Интерес представляет картина движения отдельных частиц жидкости, расположенных в данный момент в различных местах волновой пленки. Наибольшей скоростью обладают частицы жидкости, находяш,ейся вблизи свободной поверхности гребней волн. В промежутках между гребнями, где толщина пленки минимальна, отдельные частицы жидкости останавливаются и даже приобретают на некоторое время обратное движение. Вместе с тем до чисел Рейнольдса, меньших 1600 сколь-нибудь заметного турбулентного перемешивания жидкости в пленке не наблюдается. Волновое течение представляет собой слоистое пульсирующее течение жидкости. [c.165]

При значениях Ке, , > 1600 ламинарно-волновой режим течения пленки сменяется турбулентным. При этом так же, как и в обычных турбулентных потоках (например, в каналах), слой жидкости, непосредственно прилегающий к стенке, сохраняет черты ламинарного течения, а за пределами этого слоя пленки действует механизм турбулентного перемешивания. Это позволяет исключить из рассмотрения влияние волновых процессов, вязкости и поверхностного натяжения жидкости на касательные напряжения и связь между толщиной пленки и плотностью орошения. Анализ и результаты экспериментального изучения закономерностей течения тонких пленок показывают, что для свободно стекающей пленки можно записать равенство осредненных или локальных значений веса пленки и касательных напряжений на стенке в виде [c.173]

Допустим, что экспериментально найденный для потоков в трубах закон трения, например закон одной пятой , справедлив и для течения в турбулентной пленке [c.174]

Из других допущений, используемых в анализе Нуссельта, существенным оказалось предположение о неизменности вязкости и теплопроводности жидкости в поперечном сечении пленки. Соответствующая поправка приводится в [13]. Там же дается методика расчета теплоотдачи при конденсации в случае турбулентного течения пленки. [c.179]

Указанные осложнения в переносе тепла, связанные с турбулентным течением в пленке и влиянием течения среды на температурное поле в пленке, казалось бы, требуют введения в полученное критериальное уравнение теплоотдачи конденсируюш,егося пара критерия Рейнольдса [c.349]

При турбулентном течении в пленке основное тепловое сопротивление пленкп сосредоточено в тонком пристенном слое, поэтому влияние условий на границе с ядром потока, характеризуемое параметром О, на профиль температур в ней и параметр теплообмена N 1 будет незначительным. Тогда так н е, как для трения (7.3.5), теплообмен в турбулентной пленке можно описать, используя аналогию теплообмена в приведенном однофазном потоке с помощью следующей известной полуэмпириче-ской формулы [c.199]

Трассирующие частицы. Фирма Дау кемикл поставляла полистироловые шарики диаметром 1,305 + 0,0158 мк. Точность, с которой течение в пленке прослеживается с помощью этих шариков, обсуждается Коррсином [11]. Он отмечает, что приемлемый для этой цели размер трассирующей частицы должен быть значительно меньше наименьшего характерного масштаба турбулентности, т. е. микромасштаба Колмогорова (v /e) J, где v — динамическая вязкость, а е — скорость рассеяния энергии в турбулентном потоке. Кроме того, для того чтобы частица относительно быстро реагировала на изменение характера движения жидкости, время реакции частицы, определяемое выражением fZ-/9v ]2 (pj,/p ) + 1] сек, должно быть значительно меньше наименьшего характеристического времени турбулентности, т. е. временного интервала Колмогорова (v/6) 2 (рр и р — плотности трассирующих частиц и жидкости соответственно). [c.192]

Если Re =ieJiK6/V)K>ReKp, течение в пленке становится турбулентным. В турбулентном потоке плотность теплового потока в направлении, нормальном к поверхности стенки, и касательное напряжение в некотором сечении, параллельном стенке, могут быть выражены уравнениями (3-2-1) и (3-2-2) [c.100]

При пленочном режиме кипения как при ламинарном, так и турбулентном течении паровой пленки на границе раздела фаз наблюдается волновое движение. В случае ламинарного течения в ряде работ С.С. Ку-тателадзе и В.М. Боришанского, в частности /I/, и в работе Бромли /2/ предполагается, что перенос тепла через паровую пленку осуществляется только молекулярной теплопроводностью, и движение границы раздела фаз не учитывается. При турбулентном течении пара в пленке, как показано Кури и Даклером /3/, колебания границы раздела фаз должны увеличивать коэффициент теплоотдачи. Однако данные по движению границы раздела фаз авторами не получены. [c.236]

Далее, как для ламинарного, так и турбулентного режимо > течения в пленке будем принимать степенную annpoK HMaaHio< [c.191]

При турбулентном течении в ядре потока коэффициент трения i3 должен главным образом зависеть от характера торможения на волнах, так же, как это имеет место при развитом турбулентном течении однофазной жидкости в шероховатых трубах, ибо ядро потока как бы движется в канале с жидкими стенками. Предположение, что процессы, происходящие при обтекании газовым потоком отдельных волн на поверхности пленки, аналогичны тем. которые происходят у бугорков шероховатой поверхности, высказывалось в известной работе П. Л. Капицы (1948). Шероховатость жидких стенок сильно изменяется в широких пределах в зависимости от режима течения пленки и ядра потока. К настоящему времени проведены систематические экспериментальные исследования по определению влияния шероховатости поверхности жидкой пленки на величину (С. Shearer, [c.202]

Проблема газовой смазки требует своего дальнейшего развития как в математическом, так и физическом аспекте. К новым вопросам гидрогазодинамической теории смазки следует отнести физические исследования явлений, происходящих в очень тонких слоях газа или жидкостных пленках, когда в расчетах становится уже необходимым учитывать влияние молекулярных процессов. Увеличение угловых скоростей вала поставило на очередь необходимость изучения не только ламинарных, но и турбулентных течений в зазорах подшипников и подвесов. Этот вопрос уже имеет некоторую литературу, относящуюся к самому последнему времени ), но нуждается в дальнейшем развитии. [c.513]

Трехмерное (или двухмергюе в случае осесимметричного потока) рассмотрение процесса в настоящее время практически возможно лишь для стержневого режима. Причем, для турбулентного течения в жидком стержне и в паровой пленке такой подход возможен лишь приближенно — при использовании различных гипотез о распределении турбулентных параметров по сечению. Какие-либо исследования по структуре двухфазных турбулентных потоков пока неизвестны, [c.270]

Определить критическую высоту труб // р, при которой в условиях задачи 8-17 на их иижием конце будет происходить переход ламинарного течения конденсатной пленки в турбулентное. [c.166]

Характер распределения скоростей и температур в пленке зависит от режима течения. При F 6g < 300 -4- 400 реализуется ламинарный режим, а прпРез>403— турбулентный, как правило, с волнистой поверхностью (С. С. Кутателадзе, М. А. Стырико-вич, 1976). [c.178]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...