Эпюра скоростей в ядре течения

Закономерности движения в пограничном слое позволяют определить величину и потери энергии в пределах начального участка трубопроводов, воздуховодов и т. п. (рис. 5.4). Начальный участок течения (от сечения /—I до сечения III—III) может быть представлен в виде двух различных по структуре областей течения пограничного слоя, толщина которого постоянно увеличивается, и ядра течения, в пределах которого (в каждом поперечном сечении, например II—II) скорость остается постоянной и равной максимальной. На начальном участке эпюра скоростей непрерывно деформируется, в конце его она стабилизируется и приобретает вид, соответствующий равномерному движению жидкости в длинном трубопроводе. [c.231]

Эпюра скоростей в ядре течения [c.63]

Зная г/ , нетрудно получить эпюру скоростей в ядре течения. [c.63]

При ламинарном изотермическом течении жидкости внутри технически гладкой трубы устанавливается параболический профиль скоростей. При турбулентном потоке распределение скорости по поперечному сечению имеет иной характер. Максимальный градиент скорости относится к ламинарному подслою, а в ядре потока эпюра скоростей имеет пологий характер усеченной параболы (рис. 2.37). [c.182]

Преобразованное уравнение (2.7.11) пригодно для описания пульсирующего ламинарного течения сжимаемой жидкости вместе с уравнением (2.7.12) и несжимаемой жидкости. Пользуясь зависимостью (2.7.9), считая градиент давления изменяющимся по гармоническому закону, можно найти зависимость эпюры скорости от значения безразмерного параметра При малом значении параметра 5 = 3 (рис. 2.17, б) эпюра относительных вариаций скорости имеет форму параболы, характерную для стационарного ламинарного течения. По мере увеличения параметра относительные вариации скорости уменьшаются, а максимумы перемещаются ближе к стенке. При больших значениях 5 эпюра относительных вариаций скорости течения становится практически плоской с небольшими пиками вблизи стенки тракта. При определенных фазах колебаний (рис. 2.17, а) относительные вариации скорости течения у стенки и в ядре потока имеют разные направления. [c.101]

Как видно из эпюры на рис. 4.13 рассчитанные величины скоростей в пограничном слое струи уменьшаются от максимальной величины в ядре струи к периферии струйного течения. Кроме того, скорости в пограничном слое уменьшаются также по длине струи. Уменьшение величин скоростей происходит за счет уменьшения количества высоконапорной жидкости от ядра к периферии пограничного слоя, а также по его длине (рис. 4.14) и увеличения количества захватываемого этой жидкостью низконапорного газа (рис. 4.15). По этой же причине уменьшаются плотность (рис. 4.16) и температура (рис. 4.17) от ядра к периферии пограничного слоя и по его длине. [c.128]

При развитом турбулентном режиме течения турбулентные напряжения в точках, лежащих за пределами пристенного подслоя, могут намного превосходить вязкостные напряжения. Поэтому приближенный расчет турбулентного течения в трубе можно построить на двухслойной модели, предполагая, что в пределах вязкого подслоя течение ламинарное, а в центральной части потока (в турбулентном ядре) эпюра (профиль) усредненной скорости и закон сопротивления целиком определяются турбулентными напряжениями. Тогда, основываясь на одной из нолу-эмпирических теорий (например, на теории пути перемешивания Л. Прандтля), можно установить структуру расчетных зависимостей как для профиля скорости, так и для закона сопротивления. [c.157]

Вальтер Фрич (Frits h), измеряя распределение скоростей в трубах с различной шероховатостью, но с одинаковой динамической скоростью получил скоростные эпюры, которые при совмещении их вершин совпадали в пределах всего ядра течения (рис. 51), т. е. при одинаковых скоростях градиент скорости duldy в пределах ядра течения зависит только от расстояния у до стенки (рис. 52). Следовательно, в ядре течения градиент скорости зависит только от двух величин динамической скорости и расстояния у до стенки, т. е. [c.59]

В пристенном слое трубы скорость V изменяется по закону квазитвердого вращения [39], причем максимальное значение скорости V устанавливается на внешней границе пристенного слоя. Таким образом, скорость V изменяется в тонком пристенном слое от нуля на стенке труб до максимального значения на внешней границе. С ростом числа Рейнольдса при заданном числе Ргм интенсивность закрутки уменьшается, а следовательно уменьшается и скорость V (см. рис. 1.6, 6). Поэтому в переходной области чисел Ее < Ю следует ожидать большей интенсивности тепломассообменных процессов. Составляющая вектора скорости w, направленная перпендикулярно большей стороне овального профиля трубы, также, как и составляющая скорости V достигает максимального значения на внешней границе пристенного слоя (см. рис. 1.6, б). При этом скорость И в подветренной части профиля направлена к стенке трубы, а в наветренной — от стенки. Такие эпюры скоростей в ячейках пучка витых труб свидетельствуют о наличии интенсивных обменных процессов между пристенным слоем и ядром потока благодаря конвекции. Изменение скоростей V и И в тонком пристенном слое от О до максимальных значений означает, что закрутка потока воздействует, прежде всего, на пристенную область течения, где за счет этого существенно повышается уровень турбулентности по сравнению с уровнем турбулентности в ядре потока пучка [39]. Этот эффект сказывается на увеличении коэффициента теплоотдачи в пучках витых труб, который возрастает в той же мере, что и коэффи- [c.45]

Свтзь между эпюрой давления и эпюрой скоростей невозмущенного ядра течения устанавливается уравнением (8-2), которое для стационарного течения принимает вид [c.118]

При анализе особенностей нестационарного пульсирующего течения в трактах в подразд. 2.7.1 было показано, что напряжение трения в ламинарном потоке существенно зависит от частоты. С увеличением частоты изменяется эпюра скорости— от практически параболической, характерной для течения Пуазейля при низких частотах, до почти прямоугольной в ядре потока для высоких частот. Соответственно с увеличением частоты увеличивается и переменная составляющая напряжения трения. Описанные эксперименты [6, 33] показали, что волны давления, возникающие при переходном процессе в гидравлическом тракте с ламинарным течением, сильно искажаются (рис. 2.25). В подразд. 2.7.1 было показано, что сжимаемость слабосжимаемой капельной жидкости не влияет на напряжение нестационарного трения. Напряжения трения слабосжимаемой и несжимаемой жидкости равны. Воспользовавшись отмеченным обстоятельством, запишем уравнение движения (2.7.2) для осесимметричного нестационарного течения жидкости в размерных переменных [c.116]

Лредполагают, что при входе в канал жидкость имеет эпюру скорости, близкую к прямоуголь1юй. При дальнейшем течении развитие профиля скорости можно представить следующим образом. В результате проявления сил вязкого трения в пристенной области образуется слой жидкости, течение в котором более замедленное, чем в ядре. Толщина этого слоя непрерывно возрастает по длине канала. Ядро потока с постоян(юй по сечению скоростью и ускоренным движением уменьшается. Следовательно, в центральной части трубы скорость все время возрастает, а у стенок — убывает. Эгот процесс происходит до тех пор, пока толщина пристенного заторможенного слоя не станет равной радиусу трубы или половине ширины канала. Когда же это произойдет, скорость на оси потока для ньютоновской жидкости станет равной удвоенной средней скорости и движение становится подобным движению, описанному Пуазейлем. [c.61]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...