Распределение скоростей по сечению турбулентного потока

При переходе от ламинарного режима к турбулентному в результате соударений частиц жидкости скорости по сечению выравниваются и эпюра принимает вид, изображенный на рис. 4.3. В настоящее время нет теоретического обоснования закона распределения скоростей по сечению турбулентного потока. [c.37]

Закон распределения скоростей по сечению турбулентного потока в круглой трубе радиуса представляется формулой [c.65]

Распределение скоростей по сечению турбулентного потока [c.59]

Распределение скоростей по сечению турбулентного потока 215 После интегрирования получаем (для г<,Го) [c.215]

Для распределения местных осредненных скоростей по сечению турбулентного потока применяется формула [c.157]

Распределение скоростей по живому сечению потока в трубопроводе при турбулентном режиме движения (по опытам) показано схематически на рис. 4.3, б. Для турбулентного режима нет теоретических решений распределения скоростей по сечению потока и определения потерь напора. [c.46]

Более равномерное распределение скоростей по сечению при турбулентном движении объясняется наличием турбулентного перемешивания, осуществляемого поперечными составляющими скоростей. Благодаря этому перемешиванию частицы с большими скоростями в центре потока и с меньшими скоростями на его периферии, непрерывно сталкиваясь, выравнивают свои скорости. У самой стенки турбулентное перемешивание парализуется наличием твердых границ, и поэтому там наблюдается значительно более быстрое падение скорости. [c.154]

Величина Тт в выражении (4.41) обусловлена пульса-ционными добавками скорости, поэтому для ее определения нужно найти зависимость пульсационных добавок от осредненных характеристик потока. Эта зависимость весьма сложна и не до конца изучена. Вследствие случайного характера турбулентного движения естественнее всего при его изучении применять статистические методы именно на этом и основаны так называемые статистические теории турбулентности. Однако, несмотря на значительные успехи в разработке этих теорий, до сего времени с их помощью не удалось получить результатов, которые можно было бы использовать в инженерной практике при решении задач о распределении скоростей по сечению или о потерях энергии при турбулентном движении в трубах. [c.179]

Как в случае ламинарного, так и в случае турбулентного движения стабилизация потока с характерным для этих режимов распределением скоростей по сечению наступает не сразу при входе потока в трубу. Во входном сечении трубы профиль скорости плоский, а эпюра имеет вид прямоугольника. Под действием сил трения образуется ламинарный пограничный слой, толщина которого растет по мере удаления от входного сечения и затем пограничные слои сливаются. При турбулентном режиме течения, при скоростях, соответствующих Re > 1-10, ламинарный слой разрушается и переходи в турбулентный пограничный слой с ламинарным подслоем. После смыкания пограничных слоев течение приобретает стабилизированный турбулентный характер (рис. 2.38). Начальный участок трубы, на котором устанавливается стаби- [c.182]

Для развитого турбулентного режима движения жидкости распределение скорости по сечению трубы имеет вид, напоминающий усеченную параболу (рис. 3-10,6). Вблизи стенки трубы кривая изменяется резко, а в средней части сечения — турбулентном ядре потока — полого. Максимальная скорость наблюдается также на оси трубы. [c.73]

При равномерном распределении скоростей по сечению потока картина распределения температур в газе будет аналогична распределению температур покоящегося слоя газа, если не учитывать турбулентный массо-обмен в потоке. При неравномерном распределении скоростей картина изменится. Относительное снижение скоростей газового потока у стенки (по сравнению с ядром потока) повлечет за собой относительное повышение темпа снижения температуры газа в этой области, а относительное повышение скоростей газового потока у стенки — наоборот, торможение темпа снижения температуры. В последнем случае при высоких относитель- [c.357]

Как было показано в подразд. 5.2, при ламинарном течении эпюра распределения скоростей по сечению потока имеет параболический характер (линия А на рис. 5.3, в). При турбулентном течении из-за перемешивания струек и обмена частицами жидкости между соседними слоями происходит выравнивание скоростей в центральной части потока (линия В на рис. 5.3, в), а у стенки, наоборот, имеет место резкое изменение скоростей, причем более значительное, чем при ламинарном течении. В общем случае эпюра распределения скоростей при турбулентном течении напоминает прямоугольник (или трапецию), что характерно для идеальной жидкости (см. рис. 3.2, а). [c.51]

Коэффициент Кориолиса а , учитывающий неравномерность распределения скоростей по сечению потока, при турбулентном режиме значительно меньше 2 и приближается к 1. При решении практических задач для турбулентного течения принимают а,. = 1. [c.52]

Если учесть влияние вязкости, то всё распределение скоростей по сечению трубы следует разбить на две области 1) ядро течения, в котором поток является чисто турбулентным с распределением скоростей (6.11), и 2) ламинарный подслой, в котором влияние вязкости является преобладающим. Следовательно, путь перемешивания, или характерный масштаб I, можно использовать только для ядра течения, и поэтому, например, формулу линейной зависимости этого масштаба от расстояния от стенки можно применять только к области ядра течения, т. е. начиная с расстояния, равного толщине подслоя о. Таким образом, наименьшее значение характерного масштаба будет представляться в виде [c.480]

Необходимо подчеркнуть, что на процесс выноса разбуренной породы определенным образом влияет неравномерность распределения скоростей по сечению потока. Основная масса частиц обычно выносится центральными струями потока, имеющими наибольшие скорости, однако часть частиц, попавших в зону малых скоростей (у стенок), может не выноситься вообще. Наиболее полная промывка скважины происходит при турбулентном режиме, когда благодаря турбулентному перемешиванию неравномерность распределения скоростей существенно сглаживается. [c.125]

Потери напора (как по длине, так и местные), а также распределение скоростей по сечению потока существенно различны для ламинарного и турбулентного режима течения жидкости. [c.46]

При турбулентном режиме корректив кинетической энергии а = 1,03... 1,2. На практике обычно принимают а = 1,1. Корректив кинетической энергии при турбулентном режиме значительно меньше, чем при ламинарном режиме. Это объясняется сравнительно большей равномерностью распределения скоростей по сечению потока при турбулентном режиме. [c.40]

Фиг. 9.12 Степенной закон распределения скорости по сечению круглой трубы при турбулентном потоке.

На основании изложенного можно сделать заключение, что при турбулентном потоке распределение скорости по сечению трубы сильно отличается от распределения скорости для ламинарного потока. При турбулентном течении скорость резко изменяется только вблизи стенки и весьма мало в пределах основного ядра течения (см. фиг. 9. И), в связи с чем градиенты скорости при турбулентном движении в основной части потока гораздо меньше, чем при ламинарном, а у стенки, наоборот, больше. [c.237]

Вследствие неравномерного распределения касательных напряжений по периметру турбулентного потока в нем всегда наблюдаются вторичные течения. Основной вторичный поток направлен из зоны сечения с максимальными скоростями в зоны наибольшего торможения. Наибольшие скорости вторичных течений наблюдаются вблизи стенок потока, причем составляющие их не превышают 2— 3% от продольной составляющей скорости. Энергия вторичных течений мала и диссипация, вызванная ими, ничтожна по сравнению с полной диссипацией энергии. Вторичные течения выравнивают распределение скоростей по сечению потока. [c.86]

Турбулентное движение газа — движение газа, при котором частицы потока начинают совершать дополнительно поперечные колебания и происходит нарушение параболического закона распределения скоростей по сечению потока. [c.182]

Величина а зависит от распределения скорости по Сечению потока. При параболическом распределении скоростей, характерном для ламинарного течения, а 2. Для турбулентных потоков в практических расчетах можно принимать а =/1,0 ч-1,1. [c.285]

ООО и движение оказывается турбулентным. В особых условиях (при отсутствии шероховатостей на стенках, безвихревом входе жидкости в трубу и т. п.) можно сохранить ламинарное движение при числах Ке до 10 ООО, но такое движение весьма неустойчиво и при небольшом местном возмущении потока из ламинарного сразу переходит в турбулентное. Показанные на рис. 14.1 кривые, характеризующие закономерность распределения скоростей по сечению трубы, справедливы лишь для стабилизированного движения. На основании опытных данных длина участка стабилизации для ламинарного режима может быть принята 0,03 й Ке, а для турбулентного режима — около 40 [c.225]

По определению И. О. Хинца турбулентное движение жидкости предполагает наличие неупорядоченности течения, в котором pas-личные величины претерпевают хаотическое изменение во времени, пространственных координатах и при этом могут быть выделены точные их осредненные значения. При постоянном количестве жидкости, протекающей через данное сечение канала, скорость в любой точке потока определяется как функция времени. Распределение скоростей по сечению турбулентного потока носит более сложный характер, чем при ламинарном режиме течения. В непосредственной близости к стенке канала сразу же за слоем прилипания существует в потоке ламинарный подслой. За этим подслоем находится переходная обласгь, где наблюдается переход от ламинарного режима течения к турбулентному. Далее — ближе к центру — расположена область турбулентного движения жидкости. [c.76]

Известно, что профиль скоростей в завихренном потоке значительно отличается от распределения скоростей по сечению простого турбулентного гаотока и зависит от степени его завихрения. Таким образом, действительная массовая скорость потока, определяющая толщину пограничного слоя, будет в случае автомодельного потока также зависеть от степени завихрения. [c.384]

Io=MoWo — то же, принятое за масштаб, Н (кгс) Швх —средняя скорость потока на выходе из горелок, форсунок и т. д. м/с Мо — секундный расход массы газов, принятый за масштаб (например, расход массы газов в характерном сечении fp.n), кг/с /о — характерный линейный размер рабочей камеры, м v — коэффициент кинематической вязкости продуктов сгорания при температуре газов в рабочей камере печи, mV рЕх — коэффициент количества движения входящих потоков, зависящий от неравномерности распределения скоростей по сечению. В условиях стабилизированных турбулентных потоков коэффициент р принимают в инженерных расчетах равным 1,0 X, у, Z — координаты точки. [c.659]

Лхи вхи вхп — произведение массового расхода входящих в реактор потоков топлива и окислителя, кг/с, на среднюю скорость, м/с. каждого потока, Н Jq = MqWq — то же, принятое за масштаб, Н Mq — массовый расход газов, принятый за масштаб (например, массовый расход газов в характерном сечении рабочей камеры), кг/с /д — характерный линейный размер реактора, м V — кинематическая вязкость продуктов сгорания при температуре газов в реакторе, м /с — коэффициент количества движения входящих потоков, зависящий от неравномерности распределения скоростей по сечению в условиях стабилизированных турбулентных потоков в инженерных расчетах коэффициент р принимают равным 1,0 х, у, г — координаты точки. [c.70]

Пограничный слой. При движении вязкой жидкости около стен образуется слой, скорость которого равна нулю при ламинарном и близка к нулю при турбулентном движении. Наличие слоя объясняется тормозящим действием стенки. Этот малоподвижный слой, получивший название пограничного слоя , тормозит движение соприкасающегося с ним слоя жидкости, а тот, в свою очередь, тормозит следующий и т. д. Следствием этого является неравномерное распределение скоростей по сечению потока от максимальной скорости по оси до нулевой у стенок. При ламинарном движении распределение скоростей подчиняется закону параболы (фиг. 6, а). Средняя скорость движения потока в этом случае равна половине максимальной, т. е. Ыср = 0,5итах. В случае турбулентного движения эпюрэ скоростей тоже представляет собой параболу, но с более тупой вершиной (фиг. 6, б). Средняя скорость потока при турбулентном движении колеблется в пределах 0.8—0,9 от максимальной скорости. [c.46]

Критерий Пекле называют иногда критерием конвективного теплообмена. Чем больще критерий Ре, тем выще доля тепла, переносимого в жидкости за счет конвекции по сравнению с переносом за счет теплопроводности. Критерий Рейнольдса является важнейшей характеристикой состояния потока в частности, критерий Ре показывает, имеет ли место турбулентное или ламинарное течение жидкости при турбулентном течении распределение скоростей по сечению потока зависит от Ре. Критерий Грасгофа характеризует влияние на процесс конвективного теплообмена подъемной силы, возникающей за счет разности плотностей жидкости. Очевидно, при изотермическом течении 0г = 0. Критерий Прандтля характеризует физические свойства жидкости. Так как он целиком составлен из физических параметров, то он и сам является физическим параметром и, следовательно, может являться функцией тех же величин, от которых зависят составляющие его физические параметры. Критерий Рг определенных капельных жидкостей зависит только от температуры, причем для большинства жидкостей эта зависимость в основном аналогична зависимости вязкости (х от температуры, т. е. при увеличении температуры Рг резко уменьшается. Для воды, например, [c.299]

При равномерном распределении скоростей по сечению к = 1 при турбулентном течении в цилиндрической трубе k i =1,02- 1,03 при ламинарном — к = Р/з для сужающих устройств с учетом шероховатости принимается к =l,l-i-l,12, а = 1.01 [72]. Из уравнения неразрывности потока (ptiyS),- = onst при р = onst имеем [c.328]

При турбулентном движении распределение скоростей по сечению-не удается описать одним уравнением, что объясняется более сложным строением турбулентного потока. Почти все сечение трубы заполнено турбулентно текущей жидкостью. У стенки же образуется ламинарный подслой. При больших числах Ке толщина ламинарного подслоя составляет ничтожную часть диаметра трубы. Несмотря на это, ламинарный подслой является основным термическим сопротивлением, так как через ламинарный подслой телло передается только теплопроводностью. [c.191]

В конце заполнения в тонких сечениях дисперсно-турбулентное движение переходит в ламинарное. Ламинарное движение потока наблюдается также при содержании в заливаемом расплаве 20—30% твердой фазы, т. е. при заполнении формы жидкотвердым сплавом. Такое заполнение применяют чаще всего при литье под давлением алюминиевых и медных сплавов. Распределение скоростей по сечению быстро затвердевающего потока, т. е. при V Ф onst, отличается от параболического и имеет зону максимальных скоростей Рщах, определяемых выражением [c.257]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...