Ламинарное равномерное движение жидкости в трубах

Ламинарное равномерное движение жидкости в трубах [c.159]

Найдем общее выражение для потерь напора на трение при равномерном движении жидкости в трубах, справедливое как для ламинарного, так и для турбулентного режимов. [c.156]

Найдем общее выражение для потерь напора на трение при равномерном движении жидкости в трубах, справедливое как для ламинарного, так и для турбулентного режимов. При равномерном движении средняя скорость и распределение скоростей по сечению должны оставаться неизменными по длине трубопровода, поэтому равномерное движение возможно лишь в трубах постоянного сечения, так как в противном случае при заданном расходе будет изменяться средняя скорость в соответствии с уравнением [c.156]

Выше был рассмотрен наиболее простой случай ламинарного режима — равномерное движение жидкости в круглой трубе. Однако в технике имеют место и более сложные случаи, к числу ко- [c.73]

Рассмотрим ламинарное установившееся равномерное движение жидкости в круглой трубе радиусом г (рис. 31, а, 6). [c.65]

Выше был рассмотрен наиболее простой случай ламинарного режима движения — равномерное движение жидкости в круглой трубе. Однако в технике имеют место и более сложные случаи, к числу которых относится ламинарное движение в плоских и кольцевых целях. С этим случаем инженеру приходится сталкиваться при герметизации гидравлических машин и агрегатов, плотность соединения подвижных элементов которых часто обеспечивается выполнением малого зазора между ними. [c.71]

При охлаждении жидкости ее температура у стенки ниже, а вязкость выше, чем в ядре потока. Поэтому по сравнению с изотермическим течением (/) в этих условиях скорость движения жидкости у стенки ниже, а в ядре потока выше (2). При нагревании жидкости, наоборот, скорость течения жидкости у стенки выше, а в ядре потока ниже (5). На практике обычно скорость и температура на входе в трубу имеют профили, близкие к равномерным. Для этих условий расчет среднего коэффициента теплоотдачи при ламинарном режиме течения жидкости в трубах при Z/d>10 и Неж>10 может проводиться по формуле [c.80]

При равномерном ламинарном движении жидкости в трубе [c.147]

В уравнении (У.4) остается невыясненным смысл безразмерного коэффициента X. Для выяснений физического смысла коэффициента К при равномерном напорном движении жидкости в трубах как при ламинарном, так и при турбулентном режимах движения используем уравнение Д. Бернулли. Помня, что при равномерном напорном движении средняя скорость и распределение истинных скоростей по сечениям должны быть неизменными по длине трубопровода и составляя уравнение Д. Бернулли для двух сечений, можем записать [c.87]

Рассмотрим основные закономерности ламинарного режима при равномерном движении жидкости в круглой трубе, ограничиваясь случаем, когда ось трубы горизонтальна. При этом будем рассматривать уже сформировавшийся поток с устойчивым распре- [c.75]

При ламинарном режиме движения жидкости, равномерном распределении скорости и температуры при входе в трубу на стенках образуются ламинарные гидродинамический и тепловой [c.298]

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]

Рассмотрим установившееся (равномерное) ламинарное движение по цилиндрической трубе кругового сечения вязкопластической жидкости, реологическое уравнение течения которой, согласно помещенному в начале 75 равенству (14), представим в форме (г — текущий радиус точки, а — радиус трубы) [c.388]

Не следует смешивать понятия пристеночного, ламинарного подслоя в трубе с ранее введенным представлением о ламинарном пограничном слое. Напомним, что движение вязкой жидкости в пограничном слое определялось как силами вязкости и давлений, так и инерционными влияниями движение в пограничном слое не было равномерным, а сам слой нарастал по толщине вниз по потоку. В рассматриваемом сейчас ламинарном подслое движение равномерно и происходит под действием голько движущего перепада давлений и сил вязкости. Пограничный слой граничит с внешним безвихревым потоком, ламинарный подслой располагается иод турбулентным ядром течения, законы движения которого не имеют ничего общего с потенциальным потоком. Нам придется в дальнейшем иметь дело с турбулентным пограничным слоем в этом случае вблизи стенки, на дне турбулентного пограничного слоя, будет существовать ламинарный подслой. [c.610]

При турбулентном режиме течения жидкости распределение скоростей более равномерное (сплошная линия на рис. 24, б) по сечению потока, чем при ламинарном режиме (штриховая линия). Это происходит вследствие перемешивания при турбулентном режиме частиц, движущихся с различными скоростями. При турбулентном режиме слои, прилегающие к стенкам трубы, движутся с малой скоростью, и режим движения здесь ламинарный. Поэтому, строго говоря, чисто турбулентного режима движения жидкости не существует. Однако толщина ламинарного слоя мала в сравнении с толщиной основного потока жидкости, и такой режим течения жидкости принято считать турбулентным. [c.30]

О. Рейнольдс До тех пор, пока течение остается ламинарным, введенная в него окрашенная жидкость движется в трубе в виде резко очерченной струйки, но, как только течение становится турбулентным, эта струйка расплывается и почти равномерно окрашивает всю движущуюся в трубе жидкость. Это показывает, что при турбулентном течении на главное течение жидкости, происходящее в направлении оси трубы, налагаются поперечные движения, т. е. движения, происходящие в направлении, перпендикулярном к оси трубы. Эти поперечные движения и приводят к перемешиванию движущейся жидкости. В результате такого перемешивающего движения происходит обмен импульсами в поперечном направлении, в то время как в продольном направлении каждая частица в основном сохраняет свой импульс. Это приводит к тому, что распределение скоростей по поперечному сечению трубы при турбулентном течении получается значительно более [c.415]

Правильное же понимание физической сущности электротепловых процессов немыслимо без тех теоретических расчетных формул, которые на сегодня могут считаться достоверными. При этом неоднократно приходится прибегать к использованию понятий подобия и к некоторым аналогиям. Вполне, например, допустимо провести аналогию между течением по трубе вязкой жидкости и течением электрического тока по проводу. Эту аналогию рассмотрим с помощью трубной модели. Силовые линии электрического тока можно уподобить струям ламинарного потока вязкой жидкости (рис. 1.19, а). Эти струи встречают концентрированное сопротивление своему движению относительно диафрагмы 1, вставленной в трубу (рис. 1.19, б), что приводит к искривлению струй. Если посередине диафрагмы вставлена решетка 2 (рис. 1.19, в), то происходит добавочное, уже микроскопическое искривление струй, и тем самым вводится дополнительное сопротивление движению жидкости. Сопротивления диафрагмы и решетки суммируются. Удалить решетку — значит снять микрогеометрическое искривление и уменьшить общее сопротивление. Ликвидировать диафрагму — устранить вообще всякое местное концентрированное сопротивление. Остается постоянно действующее, равномерно по длине трубы распределенное сопротивление трения жидкости о стенки трубы. [c.48]

Развитие ламинарного режима на начальном участке трубы можно представить себе следующим образом. Если жидкость из какого-либо резервуара поступает в прямую трубу постоянного диаметра с закругленными краями и движется в ней ламинарным потоком, скорости во всех точках входного поперечного сечения будут практически одинаковы. По мере удаления от входа слои жидкости, прилегающие к стенке трубы, начинают затормаживаться вследствие трения у стенок, в центральной же части потока, где еще сохраняется равномерное распределение скоростей, движение ускоренное, поскольку расход жидкости остается неизменным. При этом толщина слоев заторможенной жидкости постепенно увеличивается, пока не станет равной радиусу трубы, т.е. пока слои, прилегающие к противоположным стенкам, не сомкнутся на оси трубы (рис. 4.2). После этого формирование ламинарного потока заканчивается, и эпюра скоростей принимает обычную для ламинарного режима параболическую форму. [c.79]

При ламинарном течении жидкости в плоской щели высотой б (плоская труба неограниченной ширины) потери напора на участке равномерного движения протяженностью I [c.83]

При помощи подкрашивания жидкости, движущейся в трубе (рис. 4-16, б), можно убедиться в том, что й идкость из центральной части трубы переносится к боковым границам потока наоборот, жидкость от границ потока (с низшим содержанием кинетической энергии) переносится к центру трубы. Именно в результате такого турбулентного перемешивания распределение скоростей по живому сечению в средней части потока оказывается при турбулентном движении значительно более равномерным, чем при ламинарном. [c.126]

Распределение скоростей и касательных напряжений. При ламинарном рел име в круглой трубе частицы жидкости движутся цилиндрическими слоями, не перемешиваясь между собой (рис. 4.2). Движение равномерное. На основании формулы (3.10) для любого соосного цилиндрического слоя [c.35]

При ламинарном движении вид функции tp (т]) легко определяется теоретически. В самом деле, при ламинарном движении в цилиндрической трубе все частицы жидкости движутся равномерно и прямолинейно, поэтому свойство инерции [c.157]

Такой переход от упорядоченного движения к неупорядоченному очень легко наблюдать в стеклянной трубе, если в основной поток жидкости ввести немного окрашенной жидкости через узенькую трубочку, вставленную в поток. При малых скоростях окрашенная жидкость увлекается основным потоком в виде тонкой прямолинейной нити, при больших же скоростях эта нить на некотором расстоянии от своего начала разрывается, и окрашенная жидкость быстро и почти равномерно перемешивается с основным потоком. Такой опыт впервые был выполнен Рейнольдсом. Упорядоченное движение, наблюдающееся при малых скоростях, называется ламинарным, а неупорядоченное движение, наблюдающееся при больших скоростях, — турбулентным. [c.157]

Экспериментальные исследования показывают, что вблизи 0гра [ичивающих поток стенок всегда имеется зона вязкого подслоя с преобладающим влиянием сил вязкого трения и сугубо нестационарным режимом течения. Вязкий подслой состоит из периодически нарастающих и разрушающихся участков потока с ламинарным режимом течения, причйм тол]дина этих слоев регулируется некоторым механизмом неустойчивости. Описанная картина пристенной турбулентности позволила предложить так называемую двухслойную модель турбулентного стабилизированного (или равномерного движения) жидкости в трубах (рис. 26). [c.86]

Изложены законы установившегося и неустановившегося, равномерного и неравномерного, ламинарного и турбулентного движения жидкости в трубах, каналах и струях, а также законы ранпоееспя жидкости. Большое внимание уделено изложению методов расчета параметров указанных потоков применительно к разнообразным случаям, встречающимся в практике. Приведены необходимые для расчетов таблицы и графики. [c.2]

Следовательно, при турбулентном течении для протекания через трубу определенного количества жидкости требуется значительно больший перепад давления, чем при ламинарном течении. Это вполне понятно, так как турбулентное перемешивание приводит к значительному рассеянию энергии, а потому и к значительному увеличению сопротивления. Далее, при турбулентном течении распределение скоростей в поперечном сечении получается значительно более равномерным, чем при ламинарном течении. И эта особенность турбулентного течения связана с перемешиванием жидкости, вызываюш,им обмен импульсами между слоями, близкими к середине трубы, и слоями, прилегаюш,ими к стенке. В технических условиях преобладаюш,ая часть движений жидкости в трубах происходит при весьма больших числах Рейнольдса, следовательно, эти течения являются турбулентными. [c.49]

Полученные теоретические зависимости дают хорошую сходимость с результатами экспериментов для участков трубы с развившимся ламинарным режимом при равномерном движении жидкости. Однако на практике встречаются случаи неравномерного движения на начальных участках трубопроводов. Начальным называется участок, на котором происходит формирование профиля скоростей ламинарного режима движения (рис. 4.4). Для нахождения длины начального участка /нач можно воспользоваться формулой /нач/ =0,029Ке. При подстановке в эту формулу значения критического числа Рейнольдса получаем максимальную длину начального участка, равную 66,5 диаметра. [c.44]

Шлененно д 1в.к ния в начальним участке ламинарного течения. Если давление или оба давления и относятся к поперечным сечениям трубы, лежа,цим в начальном участке, то для поддержания течения требуется на единицу длины трубы разность давлений, большая той, которая соответствует уравнению (3), так как часть давления расходуется нл сообн ение ускорения ядру течения, т. е. на увеличение кинетической энергии движущейся в трубе жидкости. При многих исследованиях это обстоятельство ие учитывалось, а иногда о нем просто забывали, и это служило причиной того, чго результаты понимались неправильно и считались противоречивыми с другими. Чтобы лучше разобраться в том, что здесь происходит, рассмотрим течение в трубе с хорошо закругленным входом, причем жидкость поступает в трубу из большого резервуара (фиг. 10). Пусть этот резервуар настолько ве шк, что скоростями в нем можно пренебречь. Обозначим давление в нем на вы-соге оси трубы через Ра 1г. Вследствие того, что здесь жидкость приходит в движение, приобретая ускорение до достижения равномерного распределения скоростей и у входа в трубу, давление в этом месте [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]

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]

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]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...