Круглые трубы, плоские каналы

Круглые трубы, плоские каналы. Касательное напряжение на сТенке [c.28]

В работе [Л. 4-4) рассмотрена задача нестационарного теплообмена при обтекании полуограниченного тела потоком несжимаемой жидкости в трубе прямоугольного сечения. Несмотря на упрощающие предположения (скорость потока считалась постоянной, уравнение энергии осреднялось вдоль потока), полученное решение дает качественную картину явления. В работе [Л. 4-21) были рассмотрены сопряженные задачи теплообмена в круглом и плоском каналах как аналитически, так и численно. [c.259]

Рассмотренные ранее течения в круглой трубе и плоском канале являются частными случаями, для которых решение уравнения (8.10) выражается в элементарных функциях. Получены решения и для некоторых других форм поперечного сечения (например, для прямоугольника, эллипса). [c.295]

На рис. 9.5 приведены экспериментальные данные, обобщающие результаты опытов не только для плоских каналов, но и для круглых труб и турбулентного пограничного слоя на пластине. Можно видеть, что универсальный закон [c.365]

Другой вид искусственной шероховатости (рис. 10-3, в, г) подробно исследован в [16, 17, 33, 92, 101, 113]. При этом кольцевые выступы с различным относительным шагом s h создавались как на наружной поверхности трубы при течении потока воды, воздуха и трансформаторного масла в кольцевом канале, так и на внутренней поверхности круглой трубы. Такой вид искусственной шероховатости изучался также в плоском щелевом канале. Итоги этих исследований были обобщены в [16, 17]. Анализ показал, что для этого вида шероховатости параметром, имеющим решающее значение для интенсификации теплоотдачи, является отношение расстояния между выступами s к их высоте h s/h. Остальные характеристики, такие как форма выступа (прямоугольная или треугольная), отношение hid, имеют второстепенное значение. При этом высота выступов h должна превышать толщину вязкого подслоя. В [16, 17] показано, что причина интенсификации теплообмена связана со срывом и разрушением вязкого подслоя выступами шероховатости и возникновением вихревых зон. Оказывается, что для параметра sih существует оптимальное значение, при котором интенсификация теплоотдачи максимальна. В результате обобщения многочисленных опытных данных автор [16, 17] получил уравнение для теплоотдачи [c.294]

На основе предложенной теории переноса были выполнены численные решения ряда задач турбулентного переноса турбулентный теплообмен в плоском канале при постоянном тепловом потоке на стенке [Л.1-31], теплообмен в круглой вращающейся трубе [Л.1-32], турбулентный теплообмен при естественной конвекции в узкой вертикальной ячейке. В этих задачах впервые были вычислены распределения пульсационных тепловых потоков во всем пространстве пристеночной турбулентной области. [c.70]

Уплощение профиля скорости вызывает и повышение коэффициента теплоотдачи, однако это повышение не очень значительно. Так, в плоском канале при двустороннем обогреве число Нуссельта увеличивается с 8,24 при На = О до 12 при На — оо. При течении в круглой трубе в поперечном магнитном поле температура стенки и коэффициент теплоотдачи изменяются по периметру трубы средний по периметру трубы коэффициент теплоотдачи увеличивается от 4,36 при отсутствии поля до 7 при На - оо [9]. [c.223]

Рассмотрены ламинарные течения вязкой несжимаемой жидкости и теплообмен в каналах при произвольном малом отклонении их поверхности от цилиндрической. Приведена линейная система уравнений и граничных условий для возмущенных динамических и тепловых полей, полученная путем линеаризации полной системы уравнений Навье-Стокса около решения для развитых течений в цилиндрических трубах произвольного сечения. Для практически важного случая, когда возмущения поверхности каналов сосредоточены на участке конечной длины, показано, что интегральные динамические и тепловые характеристики каналов находятся без решения трехмерных уравнений путем перехода к эффективным двумерным краевым задачам, сложность решения которых не выше, чем для развитых течений. Дано обобщение развитой теории на течения с силовыми источниками малой эффективности. Рассмотрены приложения к плоским каналам и круглым трубам с возмущенными поверхностями. [c.374]

Совместное действие конвекции и излучения при течении прозрачной среды рассматривалось в ряде работ. В работах [4—7] изучено влияние излучения при течении в ламинарном пограничном слое на плоской пластине в работах [8—12] исследовано влияние излучения на течение внутри круглых труб, а в рабоге [13] рассматривается влияние излучения на течение между двумя нагретыми параллельными пластинами. Содержащийся в работах [8, 9, 12 и 13] анализ течения внутри каналов является ограниченным, так как он требует предварительного знания [c.253]

Главная трудность возникает при решении уравнений Навье— Стокса, которые представляют собой нелинейные дифференциальные уравнения в частных производных второго порядка. Только при очень больших упрощениях эти уравнения удалось решить. Известны, например, решения [88] для установившегося плоскопараллельного течения в канале, ограниченном двумя параллельными плоскими стенками, для установившегося течения в прямолинейной трубе с круглым поперечным сечением, для разгонного течения вблизи плоской стенки, ранее находившейся в состоянии покоя и внезапно начавшей двигаться в своей собственной плоскости с постоянной скоростью для разгонного течения в бесконечно длинной круглой трубе, которое образовалось под действием возникшего перепада давлений, для плоскопараллельного й осесимметричного течения вблизи критической точки, возникшего при натекании жидкости из бесконечности на бесконечную стенку, поставленную поперек течения, и еще для нескольких простых случаев. [c.117]

Турбулентные течения в плоских каналах и круглых трубах. Законы сопротивления [c.259]

Несколько более сложным оказывается приложение формулы (6.93) к расчету характеристик тепло- и массопереноса в круглых трубах и плоских каналах. Дело в том, что на практике при изучении тепло- и массопереноса в трубах и каналах всегда вместо [c.296]

Простейший метод приближенной оценки значений Рг и Рз опирается на аппроксимацию обеих функций / (С) и ф1(С) логарифмическими формулами /1( )=—А п , ф1( )= — (Л/а)1п на всем интервале 0< < 1. Отсюда для течения в круглой трубе легко получаются оценки Рг=1,5Л/а, Рз=1,25Л а для течения в плоском канале аналогично находим, что Рг=Л/а, Рз = Л7а. Улучшенные оценки значений постоянных Рг и Рз можно получить, воспользовавшись более точными, чем логарифмические,, формулами для функций /1(С) и ф1(С) ясно, однако, что соответствующие поправки к значениям Рг и Рз будут сравнительно невелики, так что в первом приближении ими можно пренебречь (см. обсуждение вопроса о значении входящей в формулу (6.57) постоянной С в п. 6.5). Принимая, что Л=2,5 х=Л = 0,4 а = = 1,17 С1=0,12 Рг=1,5Л/а рз=1,25Л /а, и используя формулу (6.89) для С(Рг), приходим к следующей форме универсального закона тепло- и массопереноса при турбулентном течении в круглой трубе [c.298]

Универсальный закон распределения скоростей (19.33), выведенный здесь для течения вдоль плоской стенки (течение в канале), имеет фундаментальное значение также для течения в круглой трубе. Это течение мы рассмотрим [c.532]

Решения второй задачи основаны или только на экспериментальных данных, или на дополнительных гипотезах. Так, например, Л. Прандтль предположил, что для полубезграничного потока вдоль плоскости справедлива линейная зависимость длины пути перемешивания I от расстояния у от стенки, т, е. / = ху, где х --универсальная постоянная. С достаточной степенью точности эта гипотеза была подтверждена опытным путем для потока вблизи плоской стенки, однако оказалась неприменимой для течения в плоском канале и круглой трубе. Для последних случаев предложены эмпирические зависимости, приведенные п гл. 6. [c.96]

С увеличением давления пароводяной смеси влияние структуры течения на измеряемое число отсчетов уменьшается из-за того, что значения yf и .i" сближаются. Во iB ex рассмотренных примерах не учитывалось влияние толщины стенки трубы. Из уравнений (3-32) и (3-33) следует, что при просвечивании круглых труб узким пучком или каналов с плоскими стенками широким пучком поглощение гамма-лучей в стенках не оказывается а величине измеряемого в опытах параметра. [c.59]

Н. и. Булеев провел расчеты полей скорости и температуры в каналах кольцевого сечения. Методика расчетов является развитием теоретических исследований теплоотдачи в круглой трубе [Л. 5]. Для расчета теплоотдачи в плоской щели бесконечной ширины (предельный случай кольцевого зазора) Булеев рекомендует уравнения [c.599]

Круглая труба в поперечном магнитном поле. Ламинарное течение. Поперечное магнитное поле существенно влияет на профиль скорости в трубе [8]. В трубе с непроводящими стенками [а. = a 8 /(ad) = 0] с увеличением числа На происходит перестройка профиля скорости таким образом, что профиль скорости вдоль диаметра трубы, параллельного полю (рис. 1.51, а), уплощается подобно тому, как это происходит в плоском канале, однако количественно эффект Гартмана проявляется слабее [78]. Профиль скорости вдоль диаметра, перпендикулярного полю, деформируется слабее, сохраняя черты параболической формы (рис. 1.51,6). [c.58]

Теплоотдача при турбулентном течении в круглой трубе в поперечном магнитном поле исследована еще недостаточно. Экспериментальные данные разных авторов плохо согласуются между собой их анализ существенно затрудняется из-за сильного влияния на гидродинамику и теплообмен термогравитационной конвекции. Поэтому пока невозможно рекомендовать какие-либо формулы для расчета коэффициентов теплоотдачи, но аналогия процессов в круглой трубе и в плоском канале позволяет сделать следующие выводы. Средние коэффициенты теплоотдачи при турбулентном течении в поперечном магнитном поле должны лежать ниже значений, соответствующих турбулентному течению без магнитного поля и определяемых формулой (3,146), и не ниже значений, соответствующих ламинарному течению, С увеличением числа Пекле степень влияния магнитного поля на коэффициент теплоотдачи должна ослабевать и значения коэффициентов теп- [c.223]

Перейдем теперь- к изучению общих свойств турбулентных течений около стенки, параллельной направлению средней скорости течения. Полученные при этом результаты будут приложимы и к течениям в круглой трубе или плоском канале, и к течениям в пограничном слое на плоской лластинке (в частности, в приземном или приводном слое атмосферы над ровной подстилающей поверхностью при нейтральной термической стратификации). [c.230]

Самое простое допущение о величине К состоит в том, что она считается постоянной. Легко понять, однако, что в применении к течению в плоском канале или круглой трубе это допущение приводит к заведомо неверным результатам. В самом деле, при /С— orrst урйвйенйя для" средней скорости турбулентного течения отличались бы от соответствующих уравнений для ламинарного течения лишь числовым значением коэффициента вязкости и, следовательно, из них следовало бы, что профиль скорости должен быть параболическим. В то же время известно, что такой профиль не соответствует данным экспериментов (ср. рис. 6.9), [c.320]

В трубах эллиптического сечения, в круглой трубе в магнитном поле диполя и в плоской трубе при наличии разрыва в проводимости стенок (Я.С. Уфлянд, 1960 А. Е. Якубенко, 1961,1963). Указанные точные решения позволили установить качественные особенности влияния поперечного магнитного поля на течение в каналах. Характерной особенностью такого рода течений являются увеличение скорости в пристеночных областях (по сравнению со случаем отсутствия магнитного поля) и образование особых пограничных слоев, толщина которых определяется числом Гартмана. Эта особенность течения позволила развить специальные методы решения подобных задач при больших значениях числа Гартмана (см., например, Дж. А. Шерклиф, J. Fluid Me h., 1962,.13 4, 513—5d8 [В. Э. Вильямс, там же, 1963, 16 2, 262—268 Г. А. Гринберг, 1962, 1964) [c.443]

Использование уравнения баланса энергии турбулентности с сохранением только существенных членов, а также привлечение идей теории локально изотропной турбулентности открывает реальные возможности для феноменологического замыкания системы уравнений турбулентного потока. Таким путем с введением некоторых дополнительных предположений В. Г- Невзглядовым (1945) и В. Б. Левиным (1964) были рассчитаны распределения осредненных скоростей и других характеристик турбулентного течения в круглой трубе, а В. Б. Левиным — также и в плоском канале. Следует упомянуть здесь и работу Т. Г. Войнича-Сяноженцкого (1960). [c.717]

Аэродинамические характеристики трубы кольцевого поперечного сечения занимают промежуточное положение между соответствующими характеристиками плоских и круглых труб. Течение в кольцевых трубах было исследовано на базе полуэмпирической теории турбулентности Прандтля при различных предположениях о распределении пути смешения по радиусу А. С. Гиневским и Е. Е. Солодкиным (1961), С. И. Костериным и Ю. П. Финатьевым (1964) и Е. Е. Лемеховым (1966). Было показано, что профили скорости вблизи выпуклой поверхности являются более наполненными, чем вблизи вогнутой поверхности, максимум скорости располагается ближе к выпуклой поверхности. При этом в предельных случаях плоского и круглого каналов гидравлическое сопротивление различается всего на 5—7% (в зависимости от числа Рейнольдса), в то время как для ламинарного течения при всех числах Рейнольдса гидравлическое сопротивление плоского канала в 1,5 раза превышает сопротивление круглого канала. [c.793]

Указанные обстоятельства обусловили развитие исследований, в которых учитывается неодномерный характер течейия в каналах. Это, прежде всего, теоретические исследования неизотермического течения в канале постоянного сечения сжимаемого газа при ламинарном и турбулентном режимах. Для таких стабилизированных течений в плоских и круглых трубах И. П. Гинзбург (1958) и Е. Ё. Лемехов (1957) вычислили коэффициенты неравномерности кинетической энергии и количества [c.805]

Плоское течение в слабо расширяющемся канале и осесимметричное течение в слабо расширяющейся трубе были исследованы до Г. Хамеля Г. Блазиусом Щ также на основе уравнений Навье — Стокса. Эти и Jieдoвaния показали, что ламинарное течение в состоянии преодолеть без отрыва только очень незначительное повышение давления. Для расширяющейся круглой трубы радиуса R (х) условие невозможности возникновения возвратного течения, т. е. условие невозможности отрыва, имеет вид [c.108]

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]

К а г а н о в С. А., Об установившемся ламинарном течении несжимаемой жидкости в плоском канале и круглой цилиндрической трубе с учетом теплоты трения и зависимости вязкости от температуры, ПМТФ, 1962, № 3, стр, 96—99. [c.404]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...