Ламинарное течение. Теория

Ламинарное течение. Теория [c.78]

Теория обобщенных ньютоновских жидкостей применяется, в частности, при анализе установившихся ламинарных течений через трубки постоянного сечения, где лучше всего выполняются предположения, заложенные в уравнении (2-4.1). [c.69]

Рассматриваются как ламинарные, так и турбулентные режимы течения, хотя в большинстве практических случаев потоки многофазных систем турбулентны. Это делается по той причине, что ламинарное течение поддается строгому математическому расчету в то же время с помощью минимума логических операций можно применить подходящий метод и к соответствующему турбулентному течению. Статистическая теория турбулентности [339] рассматривает статистические свойства беспорядочного движения [c.16]

Для некоторых частных случаев ламинарного течения законы трения и теплообмена могут быть установлены аналитическим путем. Для турбулентных потоков эти законы получают экспериментально или на основе полуэмпирической теории турбулентности. [c.30]

В 6 гл. 6 было дано понятие о начальном участке ламинарного течения в круглой трубе и описана в основных чертах структура потока, а также приведены приближенные зависимости для определения основных параметров этого участка. Остановимся иа некоторых методах расчета начального участка в плоской и круглой трубах. Разработано несколько таких методов, причем одни опираются на теорию пограничного слоя, в основе других лежат приближенные уравнения движения. [c.388]

Напротив, проблема устойчивости ламинарного течения пленки с гладкой поверхностью в рамках классической линейной теории устойчивости решается достаточно строго. Результаты анализа представляют определенный интерес. [c.165]

Существо приложения линейной теории устойчивости к рассматриваемой проблеме состоит в основных чертах в следующем. На основное (невозмущенное) ламинарное течение (уравнения (4.5) и (4.6)) накладывается малое возмущение. В результате течение приобретает возмущенный характер. Скорость, давление, толщина [c.165]

С позиций теории подобия важными являются две области гидравлических сопротивлений по длине зона ламинарного течения и зона квадратичного сопротивления. Первая зона, как это следует из экспериментального графика зависимости X=/(Re), объединяет все опытные данные независимо от шероховатости трубопроводов во второй зоне коэффициент X для фиксированной относительной шероховатости сохраняет постоянное значение. [c.390]

Аналитическое решение задач при ламинарном и турбулентном стабилизированном течении связано с решением системы дифференциальных уравнений теплообмена. Однако строгое решение этих уравнений связано с большими математическими трудностями даже для ламинарного течения. Результаты достаточно высокой точности удается получить благодаря обобщению большого числа экспериментов с использованием методов теории подобия. [c.133]

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]

ПРИМЕНЕНИЕ ТЕОРИИ ЛАМИНАРНОГО ТЕЧЕНИЯ К РАСЧЕТУ КЛАПАНОВ ГИДРООБОРУДОВАНИЯ [c.121]

Ввиду отсутствия подобных данных в литературе было сделано настоящее исследование, основные результаты которого здесь излагаются. Применение теории ламинарного течения дало возможность расчетным путем установить некоторые зависимости, характеризующие явления, происходящие в клапанах. [c.121]

Применением теории ламинарного течения получены выражения, характеризующие картину распределения давления в щели конусного, в том числе и плоского и шарикового клапанов, и полную силу клапана, обусловленную гидростатическим давлением. [c.128]

Наиболее разработанной считается линейная теория неустойчивости, которая предполагает, что наложенные на стационарное ламинарное течение возмущения параметров потока малы по сравнению с величинами осредненного потока. [c.175]

Напряжение Рейнольдса (ы, /) как дополнительное напряжение к силам давлений и вязкого напряжения оказывает дополнительное влияние на осредненное течение. Если напряжение передает энергию от основного течения к возмущению, то это может вызвать неустойчивость. В работе [41 ] показано, что наличие этого напряжения благоприятствует переходу энергии осредненного движения в энергию возмущенного течения. Обмен энергией между основным течением и наложенными возмущениями является одним из физических механизмов, который используется как в теории турбулентности, так и в теории устойчивости ламинарных течений. [c.177]

Более высокие значения Re,,, в указанных пределах отвечают меньшей возмуш,енности натекающего потока. Если скорость вне пограничного слоя увеличивается вниз по течению (давление падает, конфузор), то область ламинарного течения удлиняется. В противоположном направлении действует замедление (давление растет, диффузор), при котором область ламинарного течения укорачивается. Как бы то ни было, при турбулизации слоя изменяется природа сил, тормозящих течение вблизи стенки. В ламинарном слое развивается обычное вязкое трение, имеющее в своей основе чисто молекулярный процесс переноса количества движения, в турбулентном же слое торможение вызывается турбулентным переносом количества движения, который проявляется в действии соответствующих сил турбулентного трения. Однако и при турбулентном пограничном слое в классической теории принимается, что торможение в предельной близости к стенке происходит только за счет вязкого трения, поскольку пульсации скоростей там затухают и к самой стенке прилегает тонкий ламинарный подслой (фильм). [c.106]

Все соотношения, вытекающие из теории Нуссельта, принципиально ограничены простейшей схемой ламинарного течения пленки. Следует учитывать, что не всегда (даже при неподвижном паре) интенсивность теплоотдачи отвечает этой простейшей схеме. По мере увеличения числа Рейнольдса для пленки [c.159]

В последние годы применение гибких поверхностей для управления пограничным слоем привлекло большое внимание. Однако упор при этом делается в основном на способность таких поверхностей стабилизировать и, таким образом, поддерживать ламинарное течение. Из проведенного здесь предварительного анализа вытекает, что использование гибких поверхностей с подходящими переходными характеристиками по нормальным и касательным напряжениям может оказаться пригодным также для управления развитым турбулентным потоком. Хотя разработка таких поверхностей представляет собой довольно сложную задачу, настоящая теория дает необходимые количественные данные о величине колебаний напряжения на стенке, требуемой постоянной времени и т. д. Кроме того, она дает теоретическую базу, на основе которой можно оценить экспериментальные результаты. [c.321]

Л a 6 у H Ц о в Д. A., Некоторые вопросы теории теплообмена при ламинарном течении жидкостей в трубах. Теплоэнергетика, № 3 (1958). [c.350]

По мере укрупнения турбин большую роль стали играть такие динамические характеристики подшипника, как коэффициент жесткости смазочного слоя, от которого зависят вибрационные характеристики ротора. Динамические характеристики подшипников были изучены применительно к ламинарному течению, в действительности же при больших окружных скоростях движение становилось турбулентным. Необходимо было выполнить широкие экспериментальные исследования, чтобы внести дополнения к теории смазки и решить задачи конструирования быстроходных подшипников. С этой целью в Советском Союзе и за рубежом были выполнены крупные исследования [23]. [c.61]

Теория теплоотдачи при плоском ламинарном течении пленки конденсата была создана В. Нуссельтом. [c.294]

Ньютоновское реологическое уравнение состояния получается как частный случай при = 1. Жидкости с псевдопластическим поведением соответствует п < 1, а с дилатантным поведением соответствует га > 1. Хотя уравнение (2-4.4) часто довольно точно описывает кривую вискозиметрической вязкости для реальных материалов в диапазоне изменения S от одного до нескольких порядков, оно неприменимо для предсказания верхнего и нижнего пределов вязкости. В частности, для псевдопластических жидкостей (п < 1) уравнение (2-4.4) предсказывает бесконечно большую вязкость в предельном случае исчезающе малых скоростей сдвига. Несмотря на эту трудность, расчеты течений, основанные на уравнении (2-4.4), успешно применялись в инженерном анализе различных задач теории ламинарных течений. В книге Скелланда [9] приведен обзор расчетов такого типа. [c.68]

Ламинарное течение, как показывает опыт, устойчиво только при некоторых условиях, определяемых значением критического числа Рейнольдса. При числах Рейнольдса, больших критического, ламинарное теченпе становится неустойчивым и переходит в турбулентное. Этот переход связан с возникновением в потоке незатухаюш их возмуш ений. Если образующиеся вследствие каких-либо внешних причин возмущения скорости и давления стечением времени затухают, то основное течение считается устойчивым, если же с течением времени они нарастают, то это свидетельствует о неустойчивости основного течения и возможном переходе ламинарного режима в турбулентный. Исходя из такого предположения о природе перехода, можно попытаться определить значение критического числа Рейнольдса с помощью теории устойчивости. [c.308]

В настоящее время теоретически достаточно полно исследованы условия возникновения первой области, т. е. условия устойчивости ламинарного пограничного слоя. Результатом этого исследования является определение теоретического критического числа Рейнольдса (предела устойчивости). Знание этого числа еще не дает возможности указать начало развитого турбулентного течения, т. е. положение точки перехода и соответствующее значение критического числа Рейнольдса. Проблема эта изучена недостаточно полно, и в последнее время особенно широкое развитие получили различные методы исследований перехода в аэродинамических трубах, при помощи которых получена достаточно обширная информация о возникновении турбулентности. Найденное при таких исследованиях положение точки перехода принято обычно характеризовать экспериментальным критическим числом Рейнольдса. Несмотря на известную ограниченность, расчетные методы теории устойчивости имеют большое практическое значение. Они позволяют сравнивать ламинарные пограничные слои с точки зрения возникающих явлений, обусловливающих переход в турбулентное состояние, определять вид обтекаемой поверхности, обеспечивающий сохранение устойчивого ламинарного течения (ламинаризированные профили), отыскивать условия такого сохранения другими методами (в частности, при помощи отсоса пограничного слоя). [c.89]

Согласно общепринятой теории устойчивости, основанной на методе малых возмущений, предполагается, что ламинарное течение подвергается воздействию каких-то малых возмущений, вызванных, например, шероховатостью стенки или неравномерностью внешнего течения. Эта теория устанавливает, при каких условиях затухают или нарастают со временем эти возмущения. При этом затухание означает, что ламинарное течение устойчиво и, наоборот, нарастание соответствует неустойчивости, характеризуемой теоретическим значением критического числа Рейнольдса Reкp. В его определении и заключается основная задача теории устойчивости ламинарного пограничного слоя. Оценка этого числа позволяет сделать вывод о характере движения в таком слое. Если достигнутые числа Рейнольдса меньше критического, то появляющиеся возмущения затухают, а при более высоких нарастают. [c.94]

Таким образом, линейная теория не подтверждает того экспериментального наблюдения, что при стекании пленки по вертикальной поверхности существует некоторое критическое значение Ке , ,, выше которого ламинарное течение оказывается неустойчивым. Теория говорит о том, что при любом (малом) числе Re , ламинарное течение пленки неустойчиво. По-видимому, при малых числах R j j, перестройка к волновому режиму протекает достаточно медленно. Вследствие этого необходимы большие длины для обнаружения волнового течения. Косвенным подтверждением этого могут служить следующие экспериментальные результаты. Так, критические числа R jjjj, найденные в опытах [15], составляли примерно 20—25. Позже [c.168]

Приближенное решение для ламинарного течения в призматических трубах произвольного сечения с достаточной для практических расчетов точностью может быть получено на основании применения рассматриваемой в теории упругости так называемой гидродинамической аналогии при кручении. Эта аналогия впервые была установлена Буссинеском, показавшим, что дифференциальные уравнения и условия на контуре, служащие для определения функции напряжений ф при кручении призматических стержней, тождественны с уравнениями для определения скоростей различных слоев вязкой жидкости при ее движении по трубе того же поперечного сечения, что и скручиваемый [стержень. [c.152]

Перефразируя известные слова Пуанкаре о периодических решениях, можно сказать, что бифуркации, как факелы, освещают путь от исследованных динамических систем к неисследованным. Эту роль теории бифуркаций использовали Л. Д. Ландау и позже Э. Хопф, предложившие эвристическое описание перехода от ламинарного течения к турбулентному при возрастании числа Рейнольдса. В сценарии Ландау этот переход осуществлялся через бифуркации торов все возрастающей размерности. После того, как зоопарк динамических систем и их бифуркаций необозримо разросся, появилась масса работ, описывающих, в основном на физическом уровне строгости, переход от регулярного (ламинарного) движения к хаотическому (турбулентному). С помощью исследования цепочки бифуркаций объяснено хаотическое поведение трехмодовой модели Лоренца конвективного движения это объяснение не вошло в настоящий обзор, поскольку в него, по соображениям объема, [c.9]

Теория показывает, что при ламинарном течении жидкости с постоянными физическими параметрами и однородной температурой на входе в случае /с = onst [c.204]

Результаты опытов показывают, что при ламинарном течении и = onst Nu d=4,36, что находится в полном соответствии с теорией. [c.245]

При ламинарном течении иленки конденеата независимо от природы вещества достаточно удовлетворительной является теория Нуесельта с учетом поправок согласно работам [171, 172]. По этой теории термическое сопротивление иленки конденсата, текущей на вертикальной стенке, равно [c.228]

При ламинарном течении пленки конденсата независимо от природы вещества достаточно удовлетворительной является теория Нуссельта. По этой теории термическое сопротивление пленки конденсата, текущей по вертикальной стенке, равно при постоянном температурном напоре (АГ= onst) [c.231]

Иначе обстоит дело при турбулентном течении. По латыни turbo — вихрь, буря. В отличие от ламинарного течения, которое можно считать упорядоченным, течение турбулентное является неупорядоченным, бурным и только в общем управляемым ограничивающими поток стенками. Траектории частиц представляют собой непрерывно деформирующийся, причудливый клубок, свидетельствующий о существовании хаотического движения наряду с тем организованным движением, которое влечет вниз по течению жидкость в целом. Глубокое изучение турбулентности нуждается в применении статистических методов. Здесь, в учении о теплообмене до настоящего времени более эффективными являются полуэмпирические теории, основывающиеся на рассмотрении осредненных по времени характеристик турбулентного течения. [c.75]

Предложено теоретическое обоснование уравнения Локкарта — Мартинелли для двухфазного течения. Данный подход отличается от разработанных ранее методов тем, что учтено наличие сил сдвига, действуюш их на поверхности раздела фаз. Получены уравнения, в которых не появляются аномалии (например, для гидравлического диаметра), свойственные прежним методам. Предлагаемые уравнения для расчета градиента давления при ламинарном течении одной или обеих фаз более плодотворны, чем уравнения, полученные ранее в соответствии с теориями массивного потока . [c.143]

В работе [6] отмечалось, что течение пленки не является ламинарным или развитым турбулентным. Тем не менее онпсанное выше приближенное рассмотрение закономерносте ламинарного течения может привести к полезному упрощению исследования гидромеханики сухого пятна. Для проверки толщину пленки и профиль скорости вычисляют также с помощью формул, предложенных Хьюиттом [7], который получил их в упрощенном виде на основании теории Даклера [6] для двухфазного кольцевого течения. [c.191]

Опорные подшипники. До перехода к строительству современных сверхмощных турбин практические задачи достаточно надежно решались на базе гидродинамической теории смазки при ламинарном течении. Вкладыши подшипников имели эллиптическую расточку. Зазоры А по горизонтальной оси делались приблизительно в два раза больше, чем верхний зазор Amin (при /ш 300- -- 360 мм Дт1п 0,7 мм). Поверхности верхней и нижней половин вкладыша были цилиндрическими с радиусом Ro, причем радиальный зазор Ra — = А и Amin = А — е, где е — смещение центров (рис. П1.14, а). Характерный параметр этих подшипников —коэффициент формы т — А1г. В рабочем состоянии центр О смещен на величину е. [c.61]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...