Трение в турбулентном потоке

В гидродинамике для определения напряжения сил трения в турбулентном потоке обычно применяется выражение [c.129]

К у т а т е л а д 3 е С. С. Некоторые вопросы теплообмена и сопротивления трения в турбулентных потоках. Теплоэнергетика", 1956, № 7. [c.221]

Силы трения в турбулентном потоке изменяются примерно пропорционально квадрату скорости поэтому ступень -с большими скоростями потока будет испытывать значительные потери работы на трение. Можно показать, что при заданной Vq максимальная скорость в чисто реактивной ступени (равная— меньше максимальной скорости в любой К 2 / [c.75]

Экспериментальные данные по профилю скоростей, температуры в турбулентных потоках как при постоянных, так и при переменных физических свойствах жидкости для обтекаемых поверхностей разных геометрических форм представляют большой интерес для дальнейшего развития полуэмпирической теории тур булентного теплообмена. При этом необходимо более детальное изучение механизма переноса с замером пульсаций температуры и скоростей в турбулентных потоках [Л. 15]. Накопление таких данных, и их теоретическая обработка методами современной теории однородной турбулентности позволят создать более строгую теорию теплообмена и трения в турбулентных потоках вязкой жидкости. [c.11]

На основании изложенного можно сделать заключение о том, что полное напряжение сил трения в турбулентном потоке будет определяться суммой, состоящей из основного вязкостного напряжения и дополнительного напряжения от пульсаций, т. е. [c.233]

Одномерный поток сжимаемой жидкости через трубу постоянного сечения с трением о стенки трубы. Опыт показывает, что основное влияние трения в турбулентном потоке ограничивается слоями жидкости, располо- [c.86]

По предложению Дарси коэффициент трения / для удобства расчетов обычно заменяют коэффициентом Дарси %, равным 4f. Тогда сила трения в турбулентном потоке составляет [c.85]

ТРЕНИЕ В ТУРБУЛЕНТНОМ ПОТОКЕ [c.106]

Трение в турбулентном потоке 107 [c.107]

Напряжение сил трения в турбулентном потоке. Для получения полного напряжения сил трения достаточно к основному вязкостному трению по И. Ньютону, строго соответствующему силам трения в ламинарном потоке, прибавить дополнительное напряжение от пульсации по уравнению (V. 16) [c.108]

Величину р у х w y можно представить как дополнительное напряжение, действующее на элемент жидкости, кроме вязких напряжений. Т. Буссинеск первым предложил напряжение трения в турбулентном потоке т урб определять по соотношению [c.309]

Как известно, увеличение площади межфазной поверхности позволяет существенно повысить скорости тепло- и массообменных процессов. В системах газ—жидкость этого увеличения добиваются за счет интенсификации процессов дробления дисперсной фазы. Дробление пузырьков газа в жидкости может осуществляться как в ламинарном, так и в турбулентном потоке жидкости за счет взаимодействия между сплошной и дисперсной фазами [45]. Вязкие напряжения в первом случае или инерционные силы— во втором стремятся деформировать и разрушить пузырек газа. Капиллярные силы поверхностного натяжения полностью или частично компенсируют эти воздействия на пузырьки газа со стороны жидкости. Таким образом, дробление пузырька происходит пли не происходит в зависимости от соотношения между силами вязкого трения и поверхностного натяжения (в ламинарном потоке) либо между инерционными и поверхностными силами (в турбулентном потоке). [c.123]

Формулы Шези и Дарси подтверждают справедливость вывода, полученного в 37 при анализе механизма трения, что в турбулентном потоке сопротивление в первом приближении пропорционально квадрату скорости. Более детальный анализ с учетом молекулярного трения дает закон пропорциональности в степени, меньшей 2. [c.157]

В турбулентном потоке скорость резко изменяется в пределах вязкого подслоя (см. 52) и профиль скорости является более заполненным по сравнению с параболой Пуазейля для турбулентного течения в трубе средняя скорость Шо = 0,8шт, а для параболы Пуазейля Wo— = 0,5wm (см. также рнс. 14.9 и 15.2). На этом факте основано применение формул, используемых для коэффициента трения и теплоотдачи, для труб некруглого поперечного сечения, при этом вводят эквивалентный диаметр, определяемый формулой [c.388]

Если сравнить уравнение (197) с уравнением движения Рейнольдса для осредненного турбулентного пограничного слоя, то можно сделать вывод, что функция F (х, у) играет роль, аналогичную роли напряжениям Рейнольдса в турбулентном потоке. Принципиальное различие заключается в том, что дополнительные силы трения в колеблющихся ламинарных потоках зависят от корреляции между скоростями Аи, А о, Аи д A.U д Лмш [c.85]

В [2] предложена зависимость для расчета константы осаждения в турбулентном потоке, выведенная на основе аналогии Рейнольдса. На наш взгляд, правомерность такого подхода представляется спорной по двум обстоятельствам а) аналогия Рейнольдса, строго говоря, может применяться только для молекулярных форм продуктов коррозии, так как не учитывает инерционный эффект, существенно влияющий на перенос частиц из ядра турбулентного потока к стенке. В зависимости от скорости потока, температуры и размера частиц их массоперенос [в формуле (2) характеризуемый коэффициентом К ч] может быть на несколько порядков меньше или, наоборот, на несколько порядков выше, чем перенос молекулярных форм продуктов коррозии б) как уже обсуждалось выше, процесс осаждения частиц контролируется стадией освобождения от гидратных оболочек, происходящей на стенке, а не массопереносом из ядра потока. Поэтому в условиях развитого турбулентного потока константа осаждения мало зависит от скорости и коэффициента трения, а, как следует из формулы (5), в основном зависит от температуры и размера частиц. [c.130]

Как было показано в предыдущем разделе, ири выборе определяющих параметров, связанных с и вязкостью v, эксиеримсн-тальные данные по спектральной плотности пульсаций давления на стенке в полосе низких частот хорошо группируются в единую зависимость вблизи теоретической основной частоты Oq, показывая прямую связь в этой области между спектральной плотностью ф (со) и касательным напряжением на стенке pU r- Это в свою очередь позволяет предложить новый практический метод определения локального значения поверхностного трения в турбулентных потоках. [c.315]

Заметное уменьшение трения в турбулентном потоке, достигнутое в последние годы путем добавления в поток растворимых полимеров, хорошо известно и доказано экспериментально. Однако до сих пор не имеется достаточно хорошего объяснения механизма или механизмов, определяющих этот эффект. Среди нескольких предло/кенных объяснений часто иривлекались и вязкоупругие свойства растворов полимеров. Настоящая теория позволяет предположить, что вязкоупругие свойства играют основную роль в подобной фор.ме управления пограничным слоем. Если это действительно так, то теория дает новую основу для изучения этого явления. [c.320]

Существует значительное число работ, посвященных расчёту трения в турбулентном потоке сжимаемого газа (Ван-Дрист, Л. Е. Ка-лихман, В. М. Иевлев, Эккерт и др.). Во всех этих методах приходится вводить так называемую определяющую температуру , к которой следует относить вязкость и плотность газа в той или иной области пограничного слоя. [c.256]

Дальнейший анализ строится на гипотезе Прандтля о длине пути смешения I и ее связи с пульсационными скоростями и на закономерности Ван-Драйста [Л. 3-38] для напряжения трения в турбулентном потоке сжимаемой жидкости. [c.229]

Одним из наиболее интересных последних исследований в гидродинамике было открытие свойства очень слабых растворов полимеров снижать трение. Томе [22] был, вероятно, первым, кто опубликовал экспериментальные данные, демонстрирующие эффект снижения сопротивления при помощи полимеров, растворенных в органическом растворителе. В течение последующих 15 лет была показана способность многих типов водорастворимых природных и синтетических полимеров снижать трение в турбулентном потоке [И]. В настоящее время эта область вызывает значительный технический интерес, поскольку ожидается большое число промышленных приложений с другой стороны, исследование течения этих растворов должно дать возможность проникнуть в природу турбулентности и турбулентного потока — трудную, но очень важную область гидродинамики. Общий обзор положения исследований в области снижения сопротивления при помощи полимеров дан Хойтом [10]. [c.129]

Выше мы подробно рассмотрели вопрос о распределении средней скорости и о трении в турбулентных потоках около стенки. Оказывается, что аналогичные соображения могут быть применены и к исследованию турбулентной диффузии и теплопередачи. Ниже будут приведены некоторые основные относящиеся сюда факты более подробное изложение (в первую очередь применительно к теплопередаче, лучше изученной экспериментально, чем диффузия) может быть найдено, например, в рассчитанных на инженеров книгах Гребера и Эрка (1955), Мак Адамса (1954) и Эккерта (1950), в гл. XIV сводной монографии под ред. Хоуарта (1953), гл- III—IV монографии Левича (1959) и обзорных статьях Дейслера (1959) и Кестина и Ричардсона (1963). [c.279]

При достаточно больших значениях Re силы вязкостного трения, действующие в турбулентном потоке, становятся малыми по сравнению с силами инерции частиц жидкости (зона турбулентной автомодельности). Безразмерные характеристики потока, в частности коэф( )и-цнент сопротивления трения л и коэффициенты местных сопротивлений в этой зоне не зависят от числа Ке. что определяет наличие квадратичного закона сопротивления трубопровода. Аналогичная особенность присуща также и процессам истечения через малые отверстия и насадки, безразмерные характеристики которых (коэффициенты истечения) в зоне больших значений Ке остаются практически постоянными (квадратичная зона истечения). [c.110]

Для установления связи между напряжением турбулентного трения т и осредненными Kopo TfiMH движения Прандтль исходит из следующей схемы пульсационного движения в турбулентном потоке. Пусть частица жидкости А (рис. XII. 10), имея поперечную пульсацию скорости продвинется в направлении этой пульсации на малое расстояние V и займет положение Ль принеся в эту точку избыток скорости [c.177]

Предположим, что произошло изменение в распределении осред-ненных скоростей и появление турбулентной вязкости предопределяется случайным сильным искажением распределения скоростей в пределах потока, т.е. упруговязкие характеристики среды не в состоянии восстановить первоначальное распределение скоростей. В результате возникает первоначальное перемещение конечных масс не только по направлению основного потока, приводящее к переносу количества движения большей величины в сравнении с переносом молекулами при ламинарном движении. Для осредненного движения перенос количества движения поперек потока количественно характеризуется турбулентной вязкостью. В турбулентном потоке имеет место уже распределение двух взаимосвязанных и взаимозависимых параметров - осредненной скорости и турбулентной вязкости. Турбулентная вязкость, имея намного большую величину, чем молекулярная вязкость, соответственно увеличивает абсолютную величину касательного напряжения (внутреннего трения), однако не может изменить закона касательного напряжения, зависящего только от равновесия действующих сил. Следовательно, равновесные распределения скорости и турбулентной вязкости предопределяются законом касательного напряжения. В этом, взаиморавновесном распределении скорости и турбулентной вязкости, немаловажное значение имеет молекулярная вязкость, через которую происходит диссипация энергии. Только сумма молекулярной и турбулентной вязкостей соответствует данному закону касательного напряжения. [c.60]

Рассмотрим параметры трения в турбулентном пограничном слое на проницаемой поверхности со вдувом для так называемого предельного случая, характеризующегося числом = УосХ/ч -у со. Ограничимся простейщим случаем, полагая, что основной поток и вдуваемый газ имеют одинаковые физические свойства, а количество тепла, выделяемое в результате работы сил вязкости, равно количеству тепла, отведенному за счет теплопроводности (при этом число Прандтля Рг=1). При этих [c.464]

При больших значениях Re силами тяжести и вязкостного трения в гурбулентном потоке можно пренебречь по сравнению с силами инерции частиц жидкости (инерционные потоки, зона турбулентной автомодельности). Соотношения масштабов подобия при различных законах моделирования приведены в табл. 8.1. [c.100]

Математическим- анализом и опытом было показаио, что в ламинарном потоке коэффициент трения изменяется обратно пропорционально числу Рейнольдса (рис. 18-7), пока число Маха близко к нулю, ЧТО почти всегда соблюдается, поскольку ламинарный поток устанавливается только при малых числах Рейнольдса и соответственно (за редкими исключениями), при малых скоро1стях. Для турбулентного потока в гладких трубах коэффициент трения медленно уменьшается с увеличением числа Рейнольдса (рис. 18-7). Последние опыты показали, что в турбулентном потоке величина / почти не зависи г от числа Маха, так что можно написать [c.178]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...