Законы ламинарного течения жидкости в круглой трубе

Законы ламинарного течения жидкости в круглой трубе [c.53]

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]

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]

Формула (140) выражает закон Пуазейля, согласно которому при ламинарном течении вязкой несжимаемой жидкости в прямой круглой трубе секундный расход пропорционален перепаду давления на единицу длины трубы и четвертой степени ее радиуса и обратно пропорционален коэффициенту вязкости. Средняя по сечению скорость будет равна [c.327]

Проблема теплоотдачи при течении жидкости в трубах была предметом исследования в течение многих лет. Если в трубе имеет место полностью развитое ламинарное течение, то распределение осевой скорости описывается уравнением Пуассона. Решение этого уравнения может быть получено различными математическими методами, в том числе вариационным методом. Если, помимо этого, распределение температуры также является полностью стабилизированным, то уравнение энергии без учета вязкой диссипации также сводится к уравнению Пуассона. Когда распределение температуры не является полностью стабилизированным, определение температурного поля представляет нелегкую задачу. Трудности обусловлены тем, что уравнение энергии содержит распределение скорости как в конвективном, так в диссипативном членах. Даже в случае такой простой геометрии, как круглая труба, когда распределение скорости дается параболическим законом, задача о теплообмене рассмотрена Грэтцем и сотр. [1, 2] лишь без 5 чета второй производной от температуры по аксиальной координате и членов, соответствуюш их вязкой диссипации. Решение выражалось в виде рядов по ортогональным функциям, которые не были полностью табулированы или изучены. [c.325]

Решение уравнения движения для нестационарного ламинарного течения жидкости в каналах ие представляет принципиальных трудностей. Для круглой цилиндрической трубы вдали от входа оно решено для любых начальных условий и заданного закона изменения градиента давления во времени в 1882 г. И. С. Громека. Обзор подобных работ для плоской и круглой труб и решения при ступенчатом и периодическом изменении во времени градиента давления даны в книге Б. С. Петухова [60]. Значительное число работ посвящено теоретическому исследованию нестационарного пограничного слоя. Обзор работ, выполненных до 1959 г., представлен в работе Стевартсона [158]. В работе В. В. Струминского [69] изложена теория ламинарного нестационарного пограничного слоя на профилях произвольной формы и на телах вращения. В работе Янга и Оу [169] с использованием вычислительных машин найдены выражения для профилей скорости и касательного напряжения на стенке во входных участках круглой и плоской труб нри произвольном законе изменения скорости на входе. [c.44]

Все реальные стенки в большей или меньшей степени шероховаты. Естественная шероховатость может иметь самые различные размеры, геометрические формы и распределение по поверхности. Это крайне затрудняет ее количественную оценку и обобщение результатов исследования ее влияния на закон сопротивления и распределение скоростей. На рис. 8.3 представлены результаты экспериментов Никурадзе с круглыми трубами, внутренние стенки которых были плотно обклеены песком с зернами определенных размеров. Такая однородная песочная шероховатость полностью характеризуется так называемой абсолютной шероховатостью, т. е-средней высотой гребешков шероховатости Ks и относительной шероховатостью Ks// или относительной гладкастью трубы i /Ks. При ламинарном течении все шероховатые трубы. имеют та.кое же сопротивление, как и гладкие — закон сопротивления, а следовательно и распределение скоростей не изменяется. Это объясняется тем, что вязкая жидкость заполняет впадины между бугорками и ламинарность течения не нарушается. Критическое число Рейнольдса и сопротивление в переходной области также практически не зависят от шероховатости. [c.154]

Найт и Мак-Интер [И] теоретически, а Вейгеман и Гуе-вара [16] экспериментально показали, что в круглой пористой трубе в случае Rer>l давление пара в зоне вдува по ходу потока уменьшается по параболическому закону как функция осевой координаты. Профиль скорости аксиального потока в пористой трубе при больших значениях числа Rer не параболический, а пропорционален соз(я/8) (r/i ) . В зоне отсоса давление растет вследствие торможения потока. При R r l осевая скорость практически постоянна по всему сечению трубы и уменьшается до нуля в тонком слое у стенки, т. е. течение имеет вид пограничного слоя. Решение уравнений Навье—Стокса для ламинарного течения несжимаемой жидкости в пористой трубе получено методом возмущений путем разложения в ряд по числам 1/Rer в области значений 1/Rer- O, т. е. при Rer>l-Для градиента давления в работе [И] получена формула [c.43]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...