Течение в трубах а каналах

Вынужденное турбулентное течение в трубах и каналах при поперечном обтекании труб 1200...5800 3100...10000 35...60 70...100 Диаметр труб с/ = 30 мм. Приведенные значения а соответствуют скоростям воды 0,2... 1,5 м/с, воздуха 8... 15 м/с [c.367]

Течение называется осесимметричным, если существует такая прямая I, что во всех плоскостях, проходящих через /, картина течения одинакова и траектории жидкой частицы лежат в полуплоскостях, проходящих через /. С осесимметричными течениями мы часто имеем дело на практике например, при изучении течений в трубах и каналах, а также при обтекании тел вращения без угла атаки. [c.187]

Опытные данные по средним коэффициентам теплоотдачи в трубах и каналах при турбулентном режиме течения теплоносителя [c.340]

Для оценки теплоотдачи в трубах и каналах при Re < 2000 и вязкостно-гравитационном режиме течения академик М. А. Михеев рекомендует следующее уравнение [c.340]

Сверхзвуковое течение газа сопровождается возникновением скачков уплотнения. Такие скачки могут возникать при течении газа в трубах и каналах, а также при внешнем обтекании тел. Взаимодействие скачков уплотнения с пограничным слоем вызывает из- [c.379]

Коэффициент теплоотдачи а при течении жидкости в трубах или каналах определяется по разным формулам в зависимости от того, является ли режим ламинарным или турбулентным. В этом параграфе рассмотрим теплообмен при ламинарном и переходном режимах течения жидкости. [c.338]

В. М. Кейс и А. Л. Лондон [5] представили аналитические решения для ламинарного течения в трубах в графической форме. На рис. 2 представлены значения критерия Nu при ламинарном течении в каналах прямоугольного сечения с различным соотношением сторон (начиная от квадрата и кончая двумя параллельными пластинами). Эта зависимость для стабилизированного течения представлена нами в виде [c.181]

Отрыв пограничного слоя относится к числу вредных явлений, вызывающих резкое повышение сопротивления обтекаемых жидкостью тел, опасные вибрации их, а в случае внутренних течений по трубам и каналам к уменьшению полезного расхода жидкости, возрастанию потерь энергии и уменьшению коэффициента полезного действия. [c.448]

В первой половине XIX в. во Франции наряду с рассмотренными выше теоретическими исследованиями по основам гидродинамики вязкой жидкости продолжались и экспериментальные исследования течений жидкости в трубах и каналах. В частности, под влиянием запросов медицинской практики Пуазейлем были проведены тщательные опытные исследования течения воды в узких капиллярных трубках, внутренний диаметр которых менялся от 0,013 до 0,65 мм. Результаты этих исследований были опубликованы в трёх статьях 1), а затем в большом отдельном мемуаре ). На основании результатов своих опытных исследований Пуазейль установил получившую широкое распространение формулу, согласно которой секундный расход жидкости через сечение капиллярной трубки прямо,пропорционален перепаду давления на единицу длины трубки и четвёртой степени диаметра ). Для коэффициента пропорциональности Пуазейлем была установлена формула зависимости его от температуры воды, но не указана связь его с коэффициентом вязкости. Такая связь позднее была установлена Стоксом на основании теоретического решения задачи о прямолинейном течении в цилиндрической трубке. [c.20]

При больших перепадах давления до и после дросселя характеристики дросселей с относительно большим отношением длины к диаметру сечения канала также отличаются от характеристик ранее рассмотренных дросселей, у которых Ijd составляет величины порядка 1—2, Для дросселей с большим отношением Ijd отклонение от (р1/ро)кр = 0,53 и изменение других характеристик дросселя по сравнению с характеристиками дросселей с малыми Ijd определяются тем, что при течении воздуха по каналу проявляется действие сил трения Расчет характеристик этих дросселей проводится на основе использования выводов газодинамической теории течения в трубах. Для дросселей с большими отношениями Ijd при течении в них воздуха под большими перепадами давлений необходимо в общем случае учитывать как местные сопротивления, так и потери на трение в канале дросселя, а также принимать во внимание теплообмен между потоками воздуха и стенками дросселя [35]. [c.262]

Книга издается в двух томах. Первый том содержит современное изложение вопроса о гидродинамической неустойчивости и переходе к турбулентности, а также описание основных положений теории турбулентных течений в трубах, каналах и пограничных слоях. Специальные разделы здесь посвящены играющим очень большую роль в метеорологии и океанологии турбулентным течениям в термически стратифицированной среде, а также важной для экологии теории распространения примесей в турбулентных течениях. [c.2]

Крупномасштабные компоненты вносят основной вклад в передачу через турбулентную среду импульса и тепла, и потому их описание необходимо для расчетов сопротивления и теплообмена при обтекании твердых тел жидкостью или газом. Поэтому естественно, что при развитии теории турбулентности разработке методов описания крупномасштабных компонент было уделено первоочередное внимание. Неотложные нужды практики потребовали проведения большого числа экспериментальных исследований свойств крупномасштабных компонент турбулентности для течений в трубах, каналах, пограничных слоях и в свободных турбулентных течениях (струи, следы за обтекаемыми жидкостью телами и т. п.). На базе этих исследований были построены так называемые полу эмпирические теории турбулентности. Этот этап начался еще в середине 10-х годов текущего столетия, а его расцвет пришелся на 20-е и 30-е годы. Решающие шаги в развитии полу-эмпирического подхода к теории турбулентности были сделаны Джеффри Тэйлором (1915, 1932), Людвигом Прандтлем (1925) и Теодором фон Карманом (1930). [c.14]

Перейдем теперь к рассмотрению турбулентного пограничного слоя на длинной плоской пластинке при постоянной скорости и набегающего течения. Осредненное движение в таком пограничном слое будет стационарным и почти плоскопараллельным во многом оно будет близким к течению в трубе, радиус которой равен толщине б пограничного слоя, а скорость на оси — скорости и вне этого слоя. Имеются, однако, по крайней мере две причины, нарушающие аналогию между течениями в трубах и в пограничном слое. Во-первых, ясно, что физические условия на внешней границе пограничного слоя весьма отличны от условий в центре трубы. Во-вторых, характеристики пограничного слоя зависят не только от нормальной к пластине координаты г, но также (хоть и сравнительно слабо) и от продольной координаты. V, отсчитываемой вдоль пластины. Указанные причины приводят к тому, что с теоретической точки зрения течение в пограничном слое оказывается значительно сложнее течений в канале или трубе. [c.273]

При течениях в трубах или других каналах происходит взаимодействие потока с внешним телом — со стенкой канала, а именно силовое взаимодействие за счет трения и давления [c.167]

Переход ламинарного течения в турбулентное в трубе. Течения реальной жидкости во многих случаях резко отличаются от ламинарных течений, рассмотренных в предыдущих главах. Они обладают некоторым особым свойством, которое называется турбулентностью. При возрастании числа Рейнольдса в течениях реальной жидкости как в трубах и каналах, так и в пограничном слое на обтекаемом теле происходит отчетливо выраженный переход ламинарной формы течения в турбулентную. Этот переход ламинарного течения в турбулентное, называемый также возникновением турбулентности, имеет фундаментальное значение для всей гидроаэродинамики. Раньше всего явление перехода было замечено при наблюдении течений в прямых трубах и каналах. В длинной прямой трубе с постоянным поперечным сечением и с гладкими стенками каждая частица жидкости движется при небольших числах Рейнольдса с постоянной скоростью по прямолинейной траектории. Вследствие вязкости частицы жидкости, близкие к стенкам, текут медленнее, чем частицы, более удаленные от стенок. Течение происходит упорядоченным образом в виде движущихся один относительно другого слоев слоистое, или ламинарное, течение, рис. 2.18, а). Однако наблюдения показывают, что при более высоких числах Рейнольдса течение перестает быть упорядоченным (рис. 2.18, б). Возникает сильное перемешивание, которое в случае течения в трубе легко сделать видимым, если ввести в поток окрашенную струйку жидкости. Впервые это сделал [c.415]

Теплоотдача при течении в трубах и каналах. При ламинарном течении жидкости (газа) в прямых круглых трубах и к а н а-.4 ах постоянного сечения различают вязкостный режим течения, отвечающий значениям Qr-Рг < 5-105, ц вяз-костно-граашпациоиный режим течения, отвечающий значениям Ог-Рг > [c.143]

Таким образом, систематизация и дальнейшее накопление экспериментальных данных является обязательным условием построения надежных расчетных зависимостей для величины при течении в трубах и каналах. В связи с этим сложные эмпирические формулы, предложенные Б. А. Зенкевичем и А. А. Ивашкевичем [13, 16], могут рассматриваться только как первый и не совсем удачный опыт. [c.51]

Во внешних областях турбулентного пограничного слоя профиль скорости определяется в основном рей-нольдсовыми, а не вязкими напряжениями. Это подтверждается тем, что для этих областей выполняется так называемый закон дефицита скорости, который был установлен на основе наблюдений сначала применительно к течениям в трубах и каналах н затем Применительно к течению в пограничном слое на стенке. Было замечено, что разность между скоростью свободного потока и осредненной скоростью в данной точке [c.253]

Приведенные выше результаты анализа коэффициентов сопротивления трения для гладких и вполне шероховатых труб, а также в переходном режиме были использованы Моуди для построения общей номограммы сопротивления При равномерном течении в трубах и каналах. Рисунок 13-12 является упрощенной номограммой Моуди fjt. 6] и будет использоваться ниже при вычислениях. Кривые приведены для различных относительных шероховатостей kJD. Значения для труб из различных материалов указаны под рис. 13-12 на стр. 296. [c.295]

Изучение механизма потерь энергии в турбулентном потоке, естественно, связано с изучением структуры самого турбулентного течения в трубах и каналах. Известно, что особое значение имеет структура потока в пристенной области. Структура пристенной области исследовалась кино- и фотометодами Б. А. Фидманом (1953), И. К. Никитиным (1963, [c.716]

Что же касается до верхней границы значений г, для которых оказывается применимой логарифмическая формула (5.25), то выше уже отмечалось, что по данным Никурадзе и в гладких, и в шероховатых трубах эта граница в широком диапазоне чисел Рейнольдса оказывается весьма близкой к значению г = Я (так что логарифмический пограничный слой тянется почти до центра трубы). При этом, однако, для применения логарифмической формулы ко всему течению в трубе Никурадзе пришлось несколько изменить коэффициенты А и В по сравнению с теми, которые давали наилучшее совпадение в примыкающей к стенке части потока. Отсюда ясно, что предложенные Никурадзе логарифмические формулы для всего течения в целом нельзя считать совпадающими с теоретическим законом (5.25), справедливым при б(/Я1<т]<т]о. В самом деле, коэффициенты А и В в теоретической формуле (5.25), очевидно, должны определяться на основании по возможности массового материала, относящегося лишь к пристеночной части турбулентных течений только используя такие коэффициенты, можно пытаться выяснить, нарушается ли закон изменения скорости, отвечающий логарифмическому пограничному слою, в центральной части течения. Попытка такого рода впервые была предпринята Мил-ликеном (1938), использовавшим почти все имевшиеся в то время немногочисленные данные о течениях в трубах и каналах. [c.256]

Описанная методика может быть использована как при внешнем обтекании поверхности (пограничный слой), так и при течении в трубах. Рис. 8.5 относится к течению в пограничном слое, а на рис. 8.6 приводятся опытные данные работы [60] для случая кипения хладона R113 ( j F3 L3) в кольцевом канале. Из этого рисунка видно, что при развитом пузырьковом кипении на теплообмен не влияет и недогрев жидкости до температуры насыщения. Коэффициенты теплоотдачи а и здесь отнесены к температуре насыщения. В области заметного влияния однофазной конвекции при расчетах необходимо учитывать, что относится к среднемассовой температуре жидкости Т. Этот учет достигается введением очевидной коррекции в формулу (8.19) [c.357]

В этой главе мы получим некоторые простейшие решения для распределения скорости при установившемся ламинарном течении в гладких цилиндрических трубах, а затем проанализируем экспериментальные профили скорости при турбулентном течении в трубах. Изложение ведется в основном применительно к круглым трубам. Однако рассмотрены также каналы с другой формой по-неречного сечения, [c.75]

В работах [4, 5] было исследовано влияние излучения на теплообмен при течении Куэтта излучающей и поглощающей жидкости, а в [6, 7] рассмотрено течение пробки излучающего и поглощающего газа в канале и полностью термически развитое ламинарное течение между двумя параллельными диффузно излучающими и диффузно отражающими изотермическими бесконечными пластинами. Автор работ [8, 9] исследовал влияние излучения на характеристики ламинарного течения излучающей и поглощающей жидкости с постоянными свойствами при параболическом профиле скорости между двумя параллельными пластинами и в трубе. Течение пробки газа между двумя параллельными пластинами исследовалось в [10] при этом для решения радиационной ча сти задачи было использовано приближение Шустера — Шварцшильда. Исследованию теплообмена на тепловом начальном участке при течении излучающей и поглощающей жидкости в трубе в приближении серого и несерого газа при параболическом профиле скорости посвящены работы [И, 12]. Авторы [13, 14] исследовали теплообмен при турбулентном течении излучающего и поглощающего серого газа в трубе в условиях, когда газ является оптически тонким, а в работе [15] приведены экспериментальные и теоретические результаты по теплообмену при полностью развитом течении несерого излучающего газа в трубе. Задача нахождения распределения температуры на тепловом начальном участке для ламинарного течения в трубе была решена в общем виде методом [c.581]

Однако долгое время, приблизительно до конца XIX столетия, аэрогидромехапика развивалась крайне медленно. Причины этого заключались, с одной стороны, в том, что круг вопросов, которыми интересовалась практика, был тогда сравнительно узок. Гидравлика, корабельная наука, а на первых порах и воздухоплавание занимались главным образом сопротивлением среды. Изучалось, например, сопротивление, которое встречает жидкость при течении по трубам и каналам, сопротивление, испытываемое корпусом корабля, и т. п. Более сложные вопросы о распределении силового воздействия по поверхности тела, движущегося в жидкости или газе, тогда не ставились и возникли значительно позже в связи с необходимостью рассчитывать на прочность летательные аппараты. Таким образом, до появления авиации запросы практики мало стимулировали развитие научного исследования в области аэрогидромеханики. [c.10]

И. А. Чарным наряду с общим исследованием течения в трубах реальных сред проведен анализ двух конкретных случаев движения жидкости и газа, для которых сделаны выводы, распространяемые и на другие формы движения одним из них является гидравлический удар, вызываемый внезапным перекрытием канала, в котором до этого скорость потока была равна Уо другим — распространение импульса давления по каналу, конец которого заглущен. Эти случаи движения отличаются от рассматриваемых здесь. Однако сделанные в работе [25] при их исследовании выводы, касающиеся влияния длины канала на характеристики изменения давления в нем, могут быть использованы и при анализе других процессов, при которых резко изменяется расход в каналах. [c.403]

Переходный режим течения теплонооителя в трубах и каналах соответствует числам Re от 2 300 до 10 000. В этой области для потока характерна неустойчивость режихма а него влияю [c.184]

В первую очередь рассмотрим влияние на течение стенок цилиндра. При малом значении шага h = и у.меренмом радиусе й = 0,5 (рис. 2.14а) изолинии функции тока течения в трубе практически совпадают с изолиниями в безграничном течении. Это связано с тем, что введенное преобразование координат уменьшает относительный радиус вихря. В самом деле, при h = , а = 0,5, R = l имеем = 2,314, К = 57,92 т.е. d/R = 0,04. При этом влияние стенок, очевидно, мало. При большем шаге вихря /г = 8 (рис. 2.146), картина течения существенно различается в канале и в безграничном пространстве. 1 этом случае = 0,519, Л = 1,155, а/К = 0,45. Конечно же, с ростом радиуса вихря влияние стенок усиливается (рис. 2.14, It = 2, а = 0,9), хотя преобразование и здесь оказывает свое действие а/R = 0,718. Очевидно, что при уменьшении шага винта влияние стенок будет ослабевать. Если при а = 0,9 принять /г = 0,195, то снова получим а/к = 0,04. [c.120]

Во внешней части сопровождаемого тепло- или массоперено-сом развитого турбулентного течения в трубе, канале или пограничном слое, где турбулентный перенос импульса, тепла и массы по интенсивности намного превосходит молекулярный перенос тех же субстанций, должен выполняться принцип обобщенного подобия по числу Рейнольдса (т. е. подобия по числам Рейнольдса и Пекле), согласно которому характеристики турбулентности на значительных расстояниях от стенки не зависят уже от молекулярных коэффициентов переноса V и х (а значит, и от включающих эти коэффициенты чисел Не, Ре и Рг). Важнейшим следствием из этого принципа является закон дефекта температуры, согласно которому [c.293]

Выше были упомянуты широко известные экспериментальные исследования В. Ванони, проведенные в сороковых годах. В шестидесятых годах за ними последовал в США новый цикл работ по взвесенесущим турбулентным потокам, причем в качестве отправной работы этой серии исследований, пожалуй, можно назвать весьма интересную работу X. Эла-ты и А. Иппена (1961). Эти исследователи поставили эксперименты по изучению влияния нейтральных но плавучести твердых частиц различной крупности на турбулентное течение жидкости в открытом канале. Практически одновременно Дж. У. Дейли и Т. К. Чу (1961) применили этот же метод к турбулентному напорному течению в трубе. Авторы обоих исследований на основе измерений интенсивности продольных турбулентных пульсаций при помощи специальной трубки полного напора, использованной в качестве датчика турбулентности ), пришли к заключению, что интенсивность турбулентности возрастает с увеличев ием концентрации взвеси. Были отмечены также некоторые изменения в профилях осреднен- [c.762]

Для некоторых классов задач, например для волновых движений, а также для движений при приливах и отливах, теория идеальной жидкости действительно приводит к довольно хорошим результатам ). Однако мы будем рассматривать главным образом задачи, связанные с движением твердого тела в покоящейся жидкости или с течением жидкости в трубах и каналах. При решении таких задач теория идеальной жидкости находиточень ограниченное применение, так как она основана на предположении о возможности скольжения жидкости вдоль стенок, между тем как во всех действительных жидкостях происходит прилипание жидкости к стенкам. Вследствие этого решения, получаемые на основе теории идеальной [c.33]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...