Режимы течения жидкости и сопротивление

РЕЖИМЫ ТЕЧЕНИЯ ЖИДКОСТИ И СОПРОТИВЛЕНИЕ [c.12]

Режимы течения жидкости и сопротивление. Течение реальных (вязких) жидкостей по трубопроводам гидросистемы и каналам ее агрегатов сопровождается гидравлическими потерями. [c.67]

Плотность имеет чрезвычайно большое значение при расчетах режимов течения жидкости через сопротивление арматуры, а также в работе высокоскоростных насосов и гидромоторов. [c.13]

При ламинарном режиме течения жидкости и линейных местных сопротивлениях (заданы их эквивалентные длины 1 ) суммарные потери [c.72]

Местные потери км рассчитывают по формуле Вейсбаха (6.35), где под 5 понимают коэ ициент местного сопротивления, зависящий от вида местного сопротивления (его конструктивного устройства) и режима течения жидкости в сопротивлении и обычно определяемый опытным путем. [c.99]

Сопротивление реального трубопрово-д а является нелинейным и зависящим от режима течения жидкости. Режим течения жидкости при движении в круглых трубах оценивается по значению числа Рейнольдса Re = V )/v, где V — скорость движения жидко- [c.104]

Если характеристики построены с учетом изменения коэффициента сопротивления трения и коэффициентов местных сопротивлений в зависимости от режимов течения жидкости в трубопроводах, то отпадает необходимость в последовательных приближениях, что является значительным преимуществом графического метода. [c.273]

Гидродинамическая теория теплообмена основана на идее Рейнольдса об единстве процессов переноса тепла и количества движения в турбулентных потоках. Такое представление позволяет установить связь между теплоотдачей и гидравлическим сопротивлением. Несмотря на условность ряда. допущений, значение гидродинамической теории заключается в том, что она вскрывает физическую сущность процесса и объясняет механизм переноса тепла при турбулентном режиме течения жидкости. [c.263]

Необходимо отметить, что толщина пленки определяется типом форсунки, ее внутренними геометрическими размерами и режимом работы. При работе распылителя определенной конструкции и при неизменном режиме течения жидкости толщина пленки зависит от внутренних геометрических размеров форсунки. Толщина пленки оказывает влияние на характер функций распределения капель по классам мелкости. Тем самым устанавливается прямая связь гидравлических показателей работы распылителя с дисперсными, и все возможные способы воздействия на толщину пленки оказывают влияние на дисперсионные характеристики. Степень влияния геометрических размеров на показатели работы распылителя меняется в зависимости от его конструкции и режима работы. В менее совершенных конструкциях, при работе которых имеют место повышенные гидравлические сопротивления и увеличенные силы трения, растет влияние отдельных геометрических размеров форсунки и режима течения жидкости внутри распылителя на значения гидравлических и дисперсионных характеристик. [c.89]

Ввиду отсутствия до настоящего времени математических соотношений, которые позволили бы определять величину местных гидравлических потерь исходя из геометрических размеров арматуры и режима течения жидкости, при расчетах гидросистем приходится пользоваться практическими данными по коэффициенту Зависимостью этого коэффициента от числа Ке обычно пренебрегают, принимая величину его для данного местного сопротивления постоянной независимо от значения Ке. Это позволяет считать потерю напора от местного сопротивления пропорциональной квадрату средней скорости жидкости на входе в рассматриваемое сопротивление. [c.69]

Необходимо также иметь в виду, что существуют факторы, косвенно влияющие на режимы течения жидкости в трубах. К ним следует прежде всего отнести вибрацию труб, местные гидравлические сопротивления, пульсацию расхода и др. Все они способствуют образованию турбулентного режима течения жидкости. [c.30]

Вследствие того что при безнапорном режиме течения жидкости потери напора на трение численно равны геометрическому уклону г, в процессе экспериментирования измерялись только доля сечения трубопровода, занятая жидкостью, и расход ее. Коэффициент гидравлического сопротивления жидкости определялся по истинному газосодержанию и скорости по формуле [c.183]

На рис. 81, где представлены экспериментальные данные, относящиеся к безнапорному режиму течения жидкости в наклонных трубах, прослеживается четкая завнсимость коэффициента сопротивления Ki от относительной шероховатости е и критерия Re. [c.184]

Зависимость потерь давления (коэффициента сопротивления) по длине рукавов от числа Рейнольдса имеет явно выраженные участки ламинарного и турбулентного режимов течения жидкости. На участке перехода от ламинарного к турбулентному режиму наблюдается значительный разброс экспериментальных точек (рис. 29, б), поэтому эксплуатировать рукава в этом диапазоне чисел Рейнольдса т рекомендуется. [c.73]

Г. Гагену (1839) принадлежит, по-видимому, первое совершенно четкое наблюдение нарушения струйного (ламинарного) течения при повышении скорости водного потока и резкого изменения закона гидравлического сопротивления при превышении некоторой предельной скорости. Однако Гагену не удалось установить критические условия сохранения струйного режима. Поворотным пунктом в исследовании режимов течения жидкости явилась работа О. Рейнольдса (1883), в которой он связал безразмерный 72 параметр pFL/(x, носящий теперь название числа Рейнольдса, с режимом течения и установил критические значения параметра, при которых происходит переход ламинарного течения в турбулентное [c.72]

Гидравлическое сопротивление. Исследование гидравлического сопротивления в гладкой и накатанных трубах проводилось при изотермическом и неизотермическом течениях жидкости. Было установлено, что при течении в трубах с накаткой коэффициент гидравлического сопротивления практически не зависит от шага накатки S/B, относительная глубина накатки /О заметно влияет на гидравлическое сопротивление Влияние числа Re на гидравлическое сопротивление в накатанных трубах идентично его влиянию в гладких трубах. Подобная картина наблюдалась другими авторами [184] при турбулентном режиме течения жидкости. [c.535]

При установившемся течении жидкости и отсутствии кавитации коэффициенты сопротивления определяются, главным образом, конструктивными параметрами проточной части рассматриваемого элемента и режимом течения жидкости, характеризуемыми критериями Рейнольдса (Ке) и Маха (М). Поэтому методика определения практически одинакова для любой среды. Ниже приведена методика вычисления коэффициентов сопротивления при движении потока по трубам и через некоторые типы конструктивных элементов, применяемых в ЖРД. [c.289]

Коэффициент гидравлического сопротивления зависит от характеристик структуры пористого тела и режима течения жидкости или газа в порах. Его определяют экспериментально по результатам проливок или продувок образцов пористого тела. [c.34]

Рассмотрим один полуэмпирический подход к определению параметров в переходной области. Область перехода заменим одной тачкой, а в качестве условия сращивания решений для ламинарного и турбулентного режимов течения используем пе-прерывность изменения толщины потери импульса. Это условие является наиболее оправданным с физической точки зрения, так как изменение толщины потери импульса характеризует воздействие вязких сил и тесно связано с величиной сопротивления. В качестве примера рассмотрим обтекание плоской теплоизолированной пластины потоком несжимаемой жидкости. Интегрируя уравнение импульсов (62) от О до Z, получим соотношение между коэффициентом сопротивления пластины длиной I и значени- [c.312]

Исследования течения жидкости в трубах с некруглым поперечным сечением показали, что законы сопротивления как для ламинарного, так и для турбулентного режимов имеют такой же [c.354]

При течении вязкой жидкости через местные сопротивления, т. е. через места резкого изменения формы пограничных поверхностей труб и каналов, как, например, расширения, сужения, повороты, изломы и т. п., изменяется поле скоростей потока и чаще всего образуются зоны отрыва потока, заполненные крупными и мелкими вихрями (рис. 6.26—6.28). Крупные вихри интенсифицируют процесс диссипации энергии, благодаря чему потери в местных сопротивлениях могут намного превышать потери по длине на участке той же протяженности, что и местное сопротивление. Структура потока, размеры и интенсивность вихрей существенно зависят от режима течения, т. е. от числа Рейнольдса. [c.170]

Аналогично начальному участку гидродинамической стабилизации существует начальный участок тепловой стабилизации 1 . Качественный характер деформации эпюры температур на начальном участке тепловой стабилизации показан на рис. 2.39. Коэффициент теплоотдачи на начальных участках трубы уменьшается, так как вследствие увеличения толщины пограничного слоя растет его термическое сопротивление и падает градиент температуры. При турбулентном режиме течения ламинарный пограничный слой разрушается и коэффициент теплоотдачи увеличивается, затем стабилизируется при установившемся турбулентном режиме (рис. 2.40). На участках тепловой стабилизации коэффициент теплоотдачи принимает постоянное значение. Длина участка тепловой стабилизации при постоянной температуре стенки, при постоянных физических параметрах жидкости, при ламинарном режиме движения равна = 0,055 Ре и при турбулентном режиме / т = 50 d. [c.133]

Для процессов теплоотдачи режим движения рабочей жидкости имеет очень большое значение, так как им определяется механизм переноса тепла. При ламинарном режиме перенос тепла в направлении нормали к стенке в основном осуществляется путем теплопроводности. При турбулентном режиме такой способ переноса тепла сохраняется лишь в вязком подслое, а внутри турбулентного ядра перенос осуществляется путем интенсивного перемешивания частиц жидкости. В этих условиях для газов и обычных жидкостей интенсивность теплоотдачи в основном определяется термическим сопротивлением пристенного подслоя, которое по сравнению с термическим сопротивлением ядра оказывается определяющим. В этом легко убедиться, если проследить за изменением температуры жидкости в направлении нормали к стенке (рис. 2-2). Как видно, наибольшее изменение температуры происходит в пределах тонкого слоя у поверхности, через который тепло передается путем теплопроводности. Следовательно, как для ламинарного, так и для турбулентного режима течения вблизи самой поверхности применим закон Фурье [c.34]

Исключения могут составлять короткие участки трубопровода, непосредственно примыкающие к сечениям с местными сопротивлениями, в которых наиболее вероятно возникновение турбулентного режима. Однако и здесь турбулентный режим быстро переходит в ламинарный. Исходя из такого представления о режимах течения, будем считать, что на протяжении всего пути разгона поршня режим течения рабочей жидкости в трубопроводах будет оставаться ламинарным и, следовательно, потери по длине на каждом участке трубопровода можно выразить на основании равенств (XI.18), (XI.19) и (XI.21) [c.210]

Однако и до перехода к собственно турбулентному режиму присутствие взвешенных частиц влияет на сопротивление течению жидкости, тормозящей скольжение пластин одна относительно другой. Твердые частицы сужают пространство, занятое струями жидкости, и увеличивают средний градиент скорости поперек потока, действуя так, как если бы зазор между пластинами сузился. Следует также учесть, что при нарушении параллельности движения отдельных частиц жидкости, т. е. при искривлении их траекторий, обмен количеством движения между соседними слоями жидкости, расположенными на разных расстояниях от пластин, усиливается, подобно тому как этот обмен усиливается при настоящем турбулентном режиме. В результате вязкость коллоидного раствора, содержащего взвешенные частички, оказывается повышенной по сравнению с вязкостью чистого растворителя. [c.61]

С. С. Кутателадзе [3] была получена теоретическая зависимость, позволяющая производить расчет потерь напора на трение при кольцевом режиме течения двухфазного потока в трубах с зернистой шероховатостью. Проведенные по этой формуле расчеты показали, что величина шероховатости стенок весьма слабо влияет на величину отношения Лр ф/Ард, т. е. воздействие шероховатости на гидравлическое сопротивление проявляется одинаковым образом как на однофазном, так и на двухфазном потоках. Однако этот вывод требует экспериментального обоснования, так как в ходе теоретического решения были сделаны существенные допущения, в частности не учитывался процесс волнообразования на границе раздела между жидкостью и газом. [c.120]

Это явление объясняется тем, что турбулизация потока увеличивает трение в пленке конденсата и толщина ее заметно возрастает по сравнению с величиной, которая имела бы место при том же значении числа Ре, но при ламинарном режиме течения. Это увеличение трения для сред с числом Рг> приводит к еще более интенсивному возрастанию турбулентной теплопроводности, вследствие чего термическое сопротивление пленки конденсата неметаллических жидкостей значительно уменьшается при ее турбулизации. [c.230]

Лабиринтные уплотнения представляют собой ряд последовательно расположенных кольцевых полостей (камер) и выступов (гребней). Схемы наиболее типичных форм камер и гребней представлены на рис. 10.33. При одностороннем расположении гребней с постоянным радиальным зазором (рис. 10.33, а) на входе в него поток жидкости сужается, в камере лабиринта внезапное расширение приводит к турбулиза-ции и перемешиванию всей массы. В конце камеры из объема струи выделяется поток постоянной массы, который вытекает во вторую щель и т.д. Присоединенные массы окружающей среды, оставаясь в камере, циркулируют и вновь примешиваются к входящей струе. Влияние формы камер и канавок на эффективность уплотнения, как показывают опыты, неоднозначно. В области автомодельного режима течения жидкости гидравлическое сопротивление лабиринтного зазора возрастает по сравнению с гладкой щелью примерно на 30 %. Установлено, что наибольшей эффективностью обладают аксиально- и радиально-ступенчатые лабиринты (рис. 10.33, в, г), обеспечивающие при одинаковом радиальном зазоре в 1,7...2 раза меньшие протечки, чем гладкая щель. [c.236]

Приведенные выше элементы подсистем — линейные. Однако элементы подсистем могут быть и нелинейными, зависящими от режима работы, например гидравлическое сопротивление при турбулентном режиме течения жидкости зависит от расхода, значение емкости р-п-перехо-да — от напряжения на нем. Если набор линейных и нелинейных элементов дополнить зависимыми и независи- [c.74]

Таки.м образом, коэффициент гидравлического сопротивления для напорного потока несжимаемой жидкости в общем случае зависит от пограничной геометрии сопротивления и режима течения жидкости, характеризуемого числом Ке. Влияние числа Ке на коэффициент гидравлического сопротивления имеет место лишь до некоторого предельного значения Кепр, за которым лежит область автомодельности по числу Ке. [c.66]

Пористые теплообменные элементы отличаются от других систем с движущейся в пористой среде жидкостью значительными скоростями фильтрации, при которых появляются и становятся все более существенными инерционные эффекты сопротивления. В таком режиме течения сопротивление проницаемой матрицы может быть представлено в виде суперпозищш вязкостной адш и инерционной /Зрг/ составляющих -модифицированное уравнение Дарси или уравнение Рейнольдса — Форш-хеймера [c.19]

Формулы Вейсбаха постулируют, что коэффициент для данного вида местного сопротивления является постоянной величиной, которая не зависит от скорости течения и вязкости жидкости, т. е. от числа Рейнольдса. Многочисленные экспериментальные исследования показывают, что условие I = onst для данного вида местного сопротивления полностью оправдывается только при больших числах Рейнольдса (Re > 2 10 4 10 ). При небольших значениях Re, в особенности при ламинарном или близком к нему режиме течения, влияние числа Рейнольдса на становится заметным. В справочниках значения обычно даются без учета влияния Re, поскольку на практике последние. [c.187]

Однако течение жидкостей в каналах (трубах, к примеру) при турбулентном режиме связано с преодолением большего сопротивления значительное сопротивление при турбулентном обтекании испытывают и движущиеся тела. Это приводит к дополнительным затратам энергии. Продлить бестурбулентное движение , усмирить пограничный слой (непосредственно примыкающий к омываемой поверхности тонкий слой заторможенной жидкости) в этих случаях — проблема, успешное решение которой приведет к существенному эффекту. [c.110]

Изуч ение теплообмена в двухфазных потоках представляет собой весьма трудную задачу ввиду сложности гидродинамической структуры потока, взаимного, порой определяющего влияния теплообмена и гидродинамики, Случайных отклонений от гидродинамической и термодинамической неравновесности. Режимы течения определяются рядом факторов давлением, общим расходом потока и соотношением между фазами, свойствами фаз, тепловым потоком, предысторией потока и др. По имеющейся классификации основными режимами течения являются пузырьковый, снарядный, расслоенный, эмульсионный дисперсно-кольцевой и обращенный дисперсно-кольцевой (пленочное кипение недогретой жидкости). Четких границ между ними не наблюдается, и существуют целые области переходных режимов. Пока не имеется детальной информации для всех режимов течения по таким основным характеристикам потока, как распределение фаз, скоростей и касательных напряжений. Поэтому основой для понимания явления служат визуальные наблюдения и некоторые экспериментальные данные по распределению фаз, их полям скоростей, уносу и осаждению, гидравлическому сопротивлению и т. д. К настоящему времени накоплена достаточная информация о режимах течения адиабатных потоков, однако мало данных по диабатным (с подводом тепла) потокам при высоких давлениях, тепловых нагрузках и большом различии теплофизических свойств. Подавляющее большинство исследований выполнено на пароводяных и воздуховодяных смесях. [c.120]

Авторы [И, 12] объясняют кризис сопротивления в трубах перестройкой режима течения, в ходе которой происходит резкое утонение пристенной пленки жидкости. Очевидно, подобные явления происходят и при течении двухфазного потока в пучках. Однако при детальном сравнении результатов опытов, полученных на трубах и пучках, было замечено, что изменения в ходе кривой Ардф=(а , р, щ) для пучков стержней наступают более плавно, без резко выраженных провалов . По-видимому, это связано со специфическими особенностями геометрии канала, т. е. с наличием различного рода узкостей, угловых областей и т. п., которые затрудняют перестройку потока. [c.154]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...