Режимы течения в горизонтальных трубах

При вязкостно-гравитационном режиме течения в горизонтальных трубах для расчета средней теплоотдачи можно воспользоваться следующей формулой [15] [c.78]

РЕЖИМЫ ТЕЧЕНИЯ В ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ ТРУБАХ [c.134]

К первому типу относится волновое расслоенное течение в горизонтальных трубах и дисперсно-кольцевые течения при любой ориентации канала. Ко второму типу можно отнести пузырьковый, снарядный и эмульсионный режимы течения. В 7.4 и 7.5 рассмотрены структуры второго типа. [c.310]

Для течения в горизонтальных и слабонаклонных трубах приближенная методика расчета условий взаимных переходов между различными структурами, предложенная в [71], рассматривает в качестве базового расслоенный режим течения. Для этой структуры одномерные уравнения сохранения импульса записываются отдельно для потоков жидкости и газа. При известном (или постулируемом) законе трения на межфазной границе такой подход позволяет рассчитать доли сечения, приходящиеся на каждую из фаз в рассмотренном режиме течения, и градиент давления в трубе. (В 7.7 подобный подход будет рассмотрен нами достаточно детально.) Если бы жидкость и газ двигались в трубе со своим массовым расходом в отсутствие другой фазы, то соответствующие градиенты давления за счет трения выражались бы известным законом Дарси—Вейсбаха [26] [c.306]

Рис. 6-29. Карта режимов течений газожидкостных потоков в горизонтальных трубах.

Для вертикальных труб карта режимов в координатах р (и)")2 = / [р Х X (ш)о) ] приведена на рис. 2.1. Для двухфазных течений в горизонтальных или наклонных трубах карты режимов представлены на.рис. 2.2 и 2.3. Карта режимов в координатах = (шц"), по-видимому, не требует пояснений. [c.36]

При течении с малыми скоростями парожидкостной смеси в горизонтальных трубах больших диаметров может происходить расслоение потока под действием силы тяжести. Жидкость занимает нижнюю часть, а пар, содержащий капли влаги, верхнюю часть сечения трубы. Такие режимы возможны при сравнительно малых паросодержаниях. При больших паросодержаниях возникает кольцевой режим течения, однако толщина жидкой пленки меняется по периметру трубы. Указанные явления ведут к неравно- [c.172]

Выделяют несколько режимов течения двухфазного потока пузырьковый, снарядный, эмульсионный, дисперсно-кольцевой, дисперсный, а в горизонтальных трубах — еще и поршневой, волновой и расслоенный режимы. Все же главными, основными следует считать пузырьковый, дисперсно-кольцевой и дисперсный режим. Узкий интервал между пузырьковым и дисперсно-кольцевым режимами течения занимают снарядный (пробковый) и эмульсионный режимы. Эта область по сути дела является переходной. [c.159]

Изучение спектров, полученных при изменении в широких пределах параметров течения для газо-водяных потоков в горизонтальной трубе, позволяет предположить, что все широкое разнообразие описанных ранее режимов течения можно подразделить на три группы разделенные течения, перемежающиеся течения и дисперсные течения. Каждая из этих групп имеет свой характерный спектр. [c.28]

Даже при течении газо-жидкостных смесей в горизонтальных трубах, несмотря на то, что газовая фаза под действием подъемной силы, направленной перпендикулярно движению потока, прижимается к верхней образующей трубы, средняя скорость движения газа значительно превышает среднюю скорость жидкости почти при всех режимах течения. [c.132]

Внутренний теплообмен в горизонтальных трубах диаметром менее 15—20 мм мало отличается от теплообмена в вертикальных трубах. При диаметре горизонтальной трубы более 15—20 мм даже в условиях равномерного обогрева по периметру, но при расслоенном режиме течения, теплообмен несимметричен и температуры стенок верхней и нижней образующих трубы получаются различными (рис, 10-6). [c.141]

Рис. 10.8. Схема режимов течения двухфазного потока в горизонтальной трубе

Возможны различные режимы течения взвесей, начиная от существования плотного слоя частиц и кончая их переносом. Характеристики движения в вертикальном направлении (совпадающем с направлением силы тяжести) были рассмотрены в работе [877], а горизонтального течения в трубах — в работе [869]. Обобщение закономерностей с использованием понятия минимальной скорости переноса предложено в работе [700]. [c.165]

При сравнении различных сил, поднимающих вверх частицы со дна горизонтальной трубы, наиболее важными оказались силы Бернулли, обусловленные мгновенными разностями скоростей, связанными с турбулентными пульсациями. Согласно [373], действие этих сил локализовано в промежуточном слое, хотя отдельные частицы при разных режимах течения могут двигаться по различным траекториям. На основе анализа размерностей Томас выделил два типа закономерностей предельный случай минимального переноса частиц при бесконечно малой их концентрации и зависимость от концентрации. Функциональная связь величины п[c.167]

Авторы [71] объединили снарядный и эмульсионный режимы в перемежающийся режим течения, что достаточно обосновано с точки зрения приложений. В горизонтальных каналах особенно в условиях теплообмена чрезвычайно важно определить границу расслоенного режима течения, так как в этом режиме верхняя часть поверхности трубы не имеет контакта с жидкостью. В [71] принято, что волновой режим переходит в дисперсно-кольцевой или перемежающийся, когда амплитуда волн становится соизмеримой с диаметром канала и жидкость смачивает верхнюю образующую цилин- [c.307]

КОЙ фаз внутри канала) также имеет важное значение для развития процесса кипения и возникновения кризиса кипения. На рис. 4-4 показаны характерные режимы течения пароводяной смеси в трубах. В зависимости -от содержания пара, скорости движения смеси, диаметра трубы и ее расположения в пространстве характер движения оказывается различным в виде однородной эмульсии (рис. 4-4,а), в виде двух самостоятельных потоков воды и пара (рис. 4-4,6, 5). В одних случаях при этом вода движется по периферии у стенки в форме пленки, а пар в центральной части трубы (рис. 4-4,6), в других получается раздельное движение — жидкость в одной, а пар в другой части трубы (рис. 4-4, 3). Пузырьковый режим течения смеси (рис. 4-4, в, г) различен при вертикальном и горизонтальном положениях трубы. [c.108]

Можно показать, что определение ф в двухфазном потоке на основе сопоставления данных по потерям полного напора в горизонтальных и вертикальных трубах при одинаковых расходах жидкости и газа (пара) w и (3) и использовании общепринятого выражения для нивелирного напора (2) также может привести к значительным ошибкам. Для этого предположим, что для указанного выше режима течения пароводяного потока измерены [c.175]

Режимы течения пароводяного потока. На интенсивность отвода тепла в парообразующих трубах сильное влияние оказывают режимы течения пароводяного потока. В свою очередь режимы течения при прочих равных условиях зависят от расположения в пространстве парообразующих труб (вертикальные и горизонтальные трубы и ги-бы труб). [c.91]

В горизонтальных и слабонаклонных трубах, кроме рассмотренных режимов для вертикальных труб, при малых скоростях из-за расслоения фаз реализуется расслоенное течение газа в верхней части трубы и жидкости вдоль нижней образующей. [c.38]

По формулам (1.231) и (1.231а) можно рассчитывать ф в эмульсионном, снарядном и пузырьковом режимах течения в горизонтальных трубах. [c.97]

Для случая распределения частиц по размерам Синклер [7081 ввел эмпирическую зависимость для предельной скорости выпадения осадка. Невит и др. [571] изучали осаждение при турбулентном режиме течения по горизонтальным трубам. Они производили измерения в процессе осаждения крупных твердых частиц (крупнозернистый песок, гравий и оргстекло) и тонких порошков (песок и циркон), взвешенных в воде. Прокачка осуществлялась шли-керным насосом с герл1етичным уплотнением по дюймовым трубам. Среднюю скорость воды измеряли при помощи добавки соли, а распределение скоростей — с помощью трубки Пито твердые частицы отбирали с помощью делителя потока, состоящего из кромки ножа и заслонки. Было установлено, что осаждению твердых частиц препятствуют следующие процессы [c.391]

Так, например, при пузырьковом и снарядном режимах течения газосодержание в верхней части горизонтально трубы больше, чем в нижней (рис. 2а, б). Кролш того, переход от снарядного течения к пленочному в горизонтальных трубах осуществляется несколько иначе, чем в вертикальных. Пусть при определенной скорости ввода газовой фазы в горизонтальную трубу там установился снарядный режи.м течения. Будем увеличивать газосодержание потока. Благодаря действию силы тяжести более тяжелая фаза (жидкость) будет стремиться в нижнюю часть трубы, а более легкая (газ) — в верхнюю. Таким образом, возникнут параллельные потоки жидкой и газообразной фаз. Такой режим течения носит название расслоенного. При этом на поверхности жидкости могут возникать поверхностные волны (см. рис. 2, в), вызванные движением газовой фазы. При дальнейшем увеличении скорости подачи газа поверхностные волны могут достигать верхней стенки аппарата. Эти волны распространяются с большой скоростью и смачивают всю поверхность верхней части трубы, на которой остается пленка жидкости. Пленка покрывает поверхность трубы в промежутках между перемычками (рис. 2, г), образованными жидкостью. Режим течения, при котором образуются эти перемычки, носит название волнового режима с перемычками. Если происходит дальнейшее увеличение скорости газа, то газовый поток пробивает жидкие перемычки [c.6]

При кипении в горизонтальной трубе (рис. 17.15,6) процессы в общем аналогичны. Особенности геометрического расположения приводят к некоторому измене1[ню условий теплообмена не только по направлению потока, но и по сечению, наблюдается большее разнообразие режимов течения. Пузырьковый П и снарядный С режимы аналогичны ранее рассмотренным, однако поток имеет большую неоднородность по сечению. При малых скоростях движения наблЕодается расслоенный режим Р, при котором жидкость течет в [1ижней части трубы, где и происходит ее кипение. Верхняя (несмоченная) поверхность трубы участвует в теплообмене как ребро. [c.204]

В горизонтальных и наклонных обогреваемых трубах циркуляционных контуров следует предотвратить возможность образования расслоенных режимов течения двухфазного потока, так как при таких режимах ухудшается интенсивность теплоо бмена и в ряде случаев возможен заметный перегрев верхней части трубы. Чтобы достичь этого, iB нормативном методе гидравлического расчета [26] рекомендовано выбирать массовые скорости в горизонтальных трубах не ниже величин, определяемых по номограмме, приведенной на ipH . 1.15. В наклонных трубах при угле наклона а до 60° к горизонтали 1м инимальные значения ршо могут приниматься по зависимости [c.29]

Очень сложен процесс теплоотдачи при конденсации в горизонтальных трубах слабо движущегося пара, когда необходимо учитывать и силы тяжести, и силы трения. Эта задача приближенно решалась, в Л. 25] и других работах. Полученные формулы достаточно сложны, так как приходится учитывать то обстоятельство, что конденсат течет как вдоль трубы, так и по ее окружности. При этом режимы течения пара и конденсата на различных участках трубы могут быть неодина- [c.282]

Режимы течения. Различают пять режимов течения двухфазного потока в вертикальных трубах и восемь в горизонтальных. Основными режимами вертикального двухфазного потока по мере увеличения паросодержания являются пузырьковый, снарядный, эмульсионный (пенный, полукольцевой), дисперснокольцевой, дисперсный. В горизонтальных трубах, кроме того, обнаруживаются [c.33]

Исследовалась теплоотдача к потоку фреона-12, движущегося в горизонтальной трубе. Механизм теплообмена в двухфазном потоке изменяется в зависимости от режима течения. При расслоенном течении тепло передается таким же путем, как и при кипении в большом объеме, а экспериментальные данные обобщаются уравнением (10). При кольцевом течении теплопередача осуществляется путем макроконвекции двухфазного потока. Экспериментальные данные, полученные для этого режима течения в настоящей работе, обобщены эмпирическим уравнением (8),, которое в безразмерном виде аналогично уравнению (16). В дальнейших исследованиях предстоит проверить применимость этого уравнения в других условиях опытов. Необходимо также изучить критерии, характеризующие границы существования разных режимов течения. В потоке с очень высоким паросодержанием коэффициент теплоотдачи быстро возрастает с увеличением паро-содержания, но при определенном паросодержании коэффициент теплоотдачи внезапно падает до величины, соответствующей теплоотдаче к однофазному вынужденному потоку насыщенного пара. Это явление вызывает внезапное повышение температуры, стенки. [c.271]

Рассмотрим полностью развитый стационарный двухфазный двухкомпонентный адиабатный поток в горизонтальных трубах независимо от режима течения. В таком потоке градиент давления определяется величиной касательного напряжения на стенке Тст- Примем, что газ и жидкость движутся раздельно, причем физические параметры газовой и жидкой фаз не зависят от продольной координаты и времени. Рассмотрим одномерный поток, где в канодом сечении статическое давление постоянно, а газ и жидкость имеют не зависяш,ие от радиуса скорости и ii>2. Кроме того, допустим, что падение давления в каждой фазе может быть выражено в форме, аналогичной уравнению однофазного течения, а именно [c.62]

Горизонтальные и наклонные каналы. В горизонтальных и наклонных (под малым углом к горизонту) каналах различают расслоенный, волновой, пузырьковый, снарядный, эмульсионный и дисперсно-кольцевой режимы течения. Структура потока при этих режимах ясна из рис. 1.87. Специфика течения в горизонтальных каналах состоит в том, что здесь всегда наблюдается значительная несимметричность в распределении фаз по сечению канала. В дисперсно-кольцевом режиме течения даже при очень высоких скоростях смеси толщина жидкой пленки внизу трубы оказывается почти на порядок больше, чем в ее верхней части. Эмульсионный режим течения в горизонтальных каналах сохраняет известные черты волнового движения, когда амплитуда гюследнего превышает диаметр канала. При этом жидкие перемычки (гребни волн) насыщены газовыми пузырьками, а газовые снаряды (впадины волн) содержат множе- [c.96]

Рис. 6-6. Режимы течения воздуховодяной амеси при атмосферном давлении в горизонтальных круглых трубах. / — разделенное течение 2 —спокойное пробковое течение S —пробковое течение с певообразовавием за пузырем < —проЛ-

На рис. 6-5 показаны распределения локальных значений касательных напряжений на стенке горизонтальной трубы при движении в ней газожидкостной смеси для различных режимов течения. Измерения проведены В. Е. Накоряковым, Б. Г. Покусаевым и В. А. Утовичем методом электрохимической тензометрии. Характер связи асимметрии течения с кинематическими параметрами смеси виден совершенно отчетливо. [c.140]

В горизонтальных и наклонных трубах при больших скоростях жидкости наблюдаются такие же режимы течения, как и в верти кальных. Однако с уменьш1ением скорости и угла наклона трубы к горизонту поток становится все более асимметричным (в верхней части сечения трубы паросодержание выше, чем в нижней). При этом в горизонтальных и в трубах, имеющих малый наклон, возможны расслоенные режимы течения (рис. 1.7). Расслоенные режимы могут возникать также в изогнутых трубах, где под действием центробежных сил жидкость отжимается к наружной образующей гиба, а пар — к внутренней. Однако это наблюдается только при низких иаросодержаниях. При высоких паросодержаниях поперечные циркуляционные токи создают устойчивую жидкостную пленку по всему периметру трубы. [c.14]

Обширные исследования теплоотдачи при вязкостном и вязкостно-гравитационном режимах были проведены Б. С. Петуховым, Е. А. Крас-нощеко вым, Л. Д. Нольде и др. [Л. 123, 149, 150, 151 и др.]. В экспериментах, проведенных с водой при <7 = onst, получено [Л. 151], что вследствие свободной конвекции температура стенки горизонтальной трубы может существенно изменяться по периметру в условиях нагрева жидкости на верхней образующей она значительно выше, чем на нижней. В случае необходимости проведения тщательных расчетов теплоотдачи при вязкостно-гравитационном течении следует обратиться к цитированным работам. [c.213]

На основании визуальных наблюдений через стеклянные окна на входе и выходе потока из трубы было установлено три типа режимов течения смеси. По мере увеличения паросодержания возникают следующие типы течений расслоенное, кольцевое течение с паровым ядром и течение в виде тумана. При расслоенном течении смеси пар, образовавшийся в результате кипения жидкости на поверхности нагрева, отделяется от жидкости и течет вдоль верхней части канала. Этот тип течения наблюдался при низком паросодержании или небольшом суммарном расходе смеси. Поверхность контакта пара и жидкости была слегка волнистой, но жидкость была прозрачной и в ней не наблюдалось газа, увлеченного жидкостью. При отсутствии подвода к потоку дополнительного количества тепла установившееся на входе расслоенное течение смеси продолжало суш ествоБать по всей трубе, но на выходе поверхность жидкости была несколько более волнистой, чем на входе. По-видимому, каждая из фаз, которые выходили из камеры смешения с одинаковыми скоростями, по мере продвижения потока на некоторое расстояние от камеры смешения начинали проскальзывать относительно друг друга вдоль поверхности контакта фаз, что вызывало турбулизацию. При подводе тепла поток становился еш е более турбулентным, а граница раздела между жидкостью и паром оказывалась не такой отчетливой, как прежде. В то время как основная часть жидкости все еще оставалась внизу трубы, некоторая часть жидкости разбрызгивалась, омывая при этом верхнюю стенку трубы. Часть жидкости могла достигать верхней точки стенки горизонтальной трубы. [c.257]

Модель со скольжением фаз — модель Локкарта—Марти-нелли — разработана на основе экспериментальных данных по потерям давления на трение при течении стабилизированных адиабатных потоков смесей воздуха с водой, бензином, керосином и различными маслами в прямых горизонтальных трубах [128]. В ее основу положен опытный факт однозначной зависимости комплексов и Фа от параметра X (см. соотношения (4.18)). При этом предполагалось отсутствие взаимодействия на границах раздела фаз и существование следующих сочетаний режимов течения жидкой и газообразной фаз турбулентный — турбулентный, ламинарный—турбулентный, турбулентный—ламинарный и ламинарный—ламинарный. При теоретическом обосновании модели Локкарта—Мартинелли [1071 учтено наличие сил сдвига, действующих на поверхности раздела фаз, и для упрощения инженерных расчетов получена достаточно простая зависимость [c.60]

В действительности ошибка из-за неопределенности структуры потока может быть значительно уменьшена, если учесть, что в горизонтальных и слабонаклонных трубах в знач ительной области скоростей циркуляции и паро содержаний режимы течения практически близки [c.59]

В публикациях указывается на существование различных режимов течения двухфазной среды пузырькового, пенистого, пробкового, снарядного, стержневого, перемежающегося, кольцевого, дисперсно-кольцевого, расслоенного (только в горизонтальных и слабонаклонных трубах) и капельного. Большое различие в режимах двухфазных потоков наблюдается между изотермическими двухкомпонентными течениями и однокомпонентным течением в обогреваемом канале (в частности, в парогенерирующей трубе). Рассмотрим вначале изотермические двухкомпонентные потоки. [c.38]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...