ЖИДКОСТИ Поток ламинарный в плоской щел

Теплоотдача при течении в поперечном магнитном поле. Рекомендации по расчету коэффициентов теплоотдачи при течении в плоском канале приведены в табл. 3.22. В результате взаимодействия поперечного магнитного поля с движущейся электропроводной жидкостью в ламинарном потоке возникают электромагнитные силы, приводящие к уплощению профиля скорости и существенному увеличению коэффициента сопротивления эффект Гартмана). [c.223]

Рассмотрим стационарное течение несжимаемой прозрачной жидкости в ламинарном пограничном слое на плоской пластине при постоянной плотности потока подводимого тепла на стенке Qw От поверхности пластины тепло отводится путем теплопроводности к жидкости и путем излучения (пропорционального Т ) в окружающее пространство, имеющее температуру Те. Поверхность пластины непрозрачная, серая и имеет постоянную степень черноты е. Свойства жидкости постоянны, скорость Ыоо и температура Too во внешнем потоке также постоянны при этом скорость потока достаточно мала, так что диссипацией энергии вследствие вязкости можно пренебречь. На фиг. 7.1 представлены схема течения в рассматриваемой задаче и система координат. [c.254]

Фиг. 12-9- Схема сил, действующих на плоский элемент жидкости в ламинарном потоке.

Применим полученные в предыдущем параграфе результаты к турбулентному пограничному слою, образующемуся при обтекании тонкой плоской пластинки, — таком же, какое было рассмотрено в 39 для ламинарного течения. На границе турбулентного слоя скорость жидкости почти равна скорости LJ основного потока. С другой стороны, для определения этой скорости на границе мы можем (с логарифмической точностью) воспользоваться формулой (42,7), подставив в нее вместо у толщину пограничного слоя б ). Сравнив оба выражения, получим [c.252]

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]

Уравнение (11.28) определяет толщину плоского ламинарного пограничного слоя, образующегося при обтекании полубесконечной пластины плоскопараллельным потоком жидкости оно справедливо также и для пластины конечной длины. [c.376]

Теплоотдача от плоской пластины при обтекании ламинарным потоком жидкости. Воспользовавшись формулами (12.6)—(12.8), легко вычислить плотность теплового потока [c.443]

Величина теплообмена при устойчивом пленочном кипении в потоке жидкости может быть установлена сравнительно простым путем. Рассмотрим для простоты плоскую поверхность нагрева. Тогда для установившегося ламинарного течения пара в паровой пленке имеем (в пренебрежении действием силы тяжести) следующее уравнение [c.479]

Неустойчивость движения жидкости может проявляться не только в переходе от ламинарного режима к турбулентному, но и в резком изменении макроскопической структуры потока. Например, при движении вязкой жидкости между соосными вращающимися цилиндрами линиями тока могут служить плоские кривые в виде концентрических окружностей (см. п. 8.4). Но при определенных условиях такой характер течения может нарушиться, и в зазоре между цилиндрами возникнут крупные кольцевые вихри с осями, параллельными окружной скорости. Сечения таких вихрей плоскостью, проходящей через ось вращения, показаны на рис. 9.4. [c.363]

В учебном пособии рассмотрены основные вопросы совре менной гидромеханики статика, кинематика и динамика. Приведены выводы общих уравнений движения сплошных сред. Даны законы переноса импульса, тепла и вещества. Изложена теория потенциального днижения как для плоских, так и для пространственных потоков. Рассмотрена сжимаемость газа при дозвуковых и сверхзвуковых течениях. Освещены вопросы теории движения вязкой жидкости, подробно рассмотрены ламинарное и турбулентное движения в трубах и в пограничном слое. Дан метод расчета трубопроводов. [c.2]

Определим теплоотдачу от плоской пластины, имеющей постоянную температуру поверхности ламинарному потоку жидкости, движущемуся с постоянной скоростью. [c.317]

В качестве примера аналитического решения задачи конвективного теплообмена рассмотрим процесс теплоотдачи при продольном омывании ламинарным потоком несжимаемой жидкости плоской поверхности. Скорость и температура жидкости за пределами гидродинамического и теплового пограничного слоя постоянны и равны соответственно гшо и to [c.288]

Таким образом, для определения локального значения коэффициента теплоотдачи при омывании плоской поверхности ламинарным потоком жидкости и при наличии необогреваемого участка предложено следующее уравнение подобия [c.292]

Решение интегрального уравнения для динамического пограничного слоя при ламинарном движении. Рассмотрим процесс динамического взаимодействия стационарного плоского потока жидкости с пластиной (рис. 24.5). [c.262]

Интегрирование упрощенных уравнений Навье — Стокса для ламинарного пограничного слоя около плоской пластинки, обтекаемой плоскопараллельным потоком вязкой жидкости, позволяет определить силу сопротивления пластинки [c.144]

Вывести дифференциальное уравнение движения, найти закон распределения скоростей и среднюю скорость и ламинарного потока вязкой жидкости в поперечном сечении плоской горизонтальной трубы прямоугольного сечения, высота которого А мала по сравнению с шириною. Кинематическая вязкость жидкости р перепад давлений на длине / равен Др. [c.60]

Закон распределения скоростей для ламинарного потока жидкости в плоской трубе, т. е. когда высота прямоугольного поперечного сечения 2Н мала по сравнению с шириной Ь, представляется формулой [c.64]

В настоящей главе предлагаются задачи установившегося ламинарного движения жидкости в плоских и кольцевых зазорах, а также в трубах различной формы поперечного сечения. Мо кно с достаточной точностью считать, что ламинарное течение в подобного рода трубопроводах и зазорах устанавливается всегда, когда число Рейнольдса потока Re = — меньше критического его [c.185]

Наличие описанного в 3-16 поперечного потока механической энергии может быть строго обосновано для ламинарного движения при помощи так называемой функции диссипации механической энергии Ф (хорошо известной из математической механики жидкости). Для простейшего случая (плоская задача, равномерное ламинарное движение рис. 4-27) эта функция имеет вид [c.179]

Коэффициент теплоотдачи а определяют три группы факторов. Во-первых, геометрические факторы, связанные с конфигурацией системы конвективного теплообмена течение жидкости вдоль плоской поверхности, поток в трубе (или в продольных межтрубных каналах), поперечное обтекание труб и трубных пучков и т. д. Во-вторых, гидродинамические факторы, обусловленные прежде всего наличием двух режимов течения — ламинарного (при малых значениях числа Не) и турбулентного (при больших значениях числа Ке). Механизм теплообмена в двух этих случаях существенно различен. Кроме того, в пределах каждого режима течения имеется связь коэффициента теплоотдачи а со скоростью потока, качественно одинаковая для обоих режимов — при возрастании скорости потока коэффициент а увеличивается. Однако количественные характеристики для ламинарного и турбулентного режимов различны. [c.315]

Связь местного коэффициента теплоотдачи а со скоростью невозмущенного потока Шо. расстоянием х от передней кромки плоской поверхности и теплофизическими параметрами жидкости выражается формулой (14.56)—для ламинарного пограничного слоя и формулой (14.69) —для турбулентного. Зависимость теплоотдачи от скорости для ламинарного пограничного слоя слабее, чем для турбулентного по формуле [c.374]

Теплоотдача при вынужденном движении жидкости вдоль плоской поверхности. При движении жидкости вдоль плоской поверхности профиль распределения продольной скорости поперек потока изменяется по мере удаления от передней кромки пластины. Если скорость в ядре потока и о, то основное изменение ее происходит в пограничном слое толщиной б, где скорость уменьщается от vvo до и,. = О на поверхности пластины. Течение в пограничном слое может быть как ламинарным, так и турбулентным. Режим течения определяется критическим значением критерия Рейнольдса, нижний предел которого для ламинарного пограничного слоя равен Re p = 8 Ю , а при Re > 3 10 вдоль пластины устанавливается устойчивый турбулентный режим течения. При значениях 8 10 < Re < 3 10 режим течения — переходный (рис. 2.30). [c.170]

Анализ проводится для описанного выше одномерного движения двухфазного потока кольцевого типа в плоском канале (рис. 1). Для упрощения анализа движение фаз предполагается ламинарным. Уравнения Навье—Стокса для течения жидкости в пленке и пара (газа) в центре канала в проекциях на оси прямоугольных координат X я у имеют вид [c.165]

В результате проведенного анализа упрощенной схемы одномерного движения адиабатического двухфазного потока в канале, по-разному ориентированному в поле сил тяжести, можно сделать следующие выводы. Сопоставление опытных данных при движении двухфазного потока в горизонтальном и вертикальном каналах следует производить не при одинаковых расходах смеси и весовых газосодержаниях, а при одинаковых расходах жидкости (и> ) и истинных объемных газосодержаниях (ф). При этом сопоставлении нивелирный напор необходимо вычислять не по общепринятым формальным определениям (1) или (2), а по формуле (14). Для того чтобы качественно оценить ошибки, к которым может привести невыполнение этих условий сопоставления, рассмотрим конкретный численный пример для вынужденного движения пароводяного потока в вертикальном и горизонтальном плоском канале шириной г=10 мм при давлении р=76 кГ/см (ft да 10- кГ-сек/м да 2-10-в кГ-сек/м f 735 кГ/м f да да 40 кГ/м ), приведенной скорости воды ш =10 м/сек и 3 > 0.9. При расчете воспользуемся формулами, полученными выше для ламинарного кольцевого течения двухфазного потока. Безусловно, это приведет к идеализации реального процесса, так как в действительности характер движения фаз будет в этих условиях турбулентным, режим течения смеси не обязательно кольцевым и т. п. Однако качественная сторона явлений (по крайней мере для таких режимов течения двухфазного потока, как снарядный и дисперсно-кольцевой) этими формулами будет, по-видимому, отражена. [c.173]

При изучении обтекания тел (внешняя задача) надо различать условия обтекания пространственным потоком, плоским потоком, идеальной жидкостью (без трения) и, наконец,— движение в пограничном слое (переход ламинарного пограничного слоя в турбулентный). [c.336]

Аналогичный случай влияния поперечного течения на отрыв потока изучен Лузом [5]. Он точно рассчитал ламинарный пограничный слой несжимаемой жидкости, создаваемый на плоской пластине течением, линии тока которого параллельны плоскости пластины и имеют параболическую форму в этой плоскости. Вихревой невозмущенный поток имеет постоянную скорость, направленную по нормали к пластине. Эта ситуация подобна встречающейся в некоторых задачах о течении жидкости около лопаток турбомашин. Обозначая через й угол между направлением невозмущенного потока и нормалью к передней кромке в произвольной точке, а через о — соответствующее значение при х = О, Луз установил, что при тЭ о > О отрыв не возникает, поскольку градиент [c.111]

В настоящей главе предлагаются задачи установившегося ламинарного движения жидкости в плоских н кольцевых зазорах, а также в трубах различной формы поперечного сечения. Можно считать, что ламинарное течеи е в подобного рода трубопроводах и зазорах устанавливается всегда, когда число Рейнольдса Ре = vD/v меньше критического его значения, находящегося в интервале Ре, р 2000- -3000 (здесь —гидравлический диаметр поперечного сечения потока V — средняя по сечению скорость). [c.187]

Рассмотрим плоский канал (рис.1), нижняя стенка которого движется в направлении оси / как в положительном, так и в отрицательном направлевдят. Считаем, что стабилизированный поток жидкости движется Е ламинарном режиме, профиль скорости для которого известен, например, аз работы /11/, Предположим, что коэффициент теплопроводности жидкости от температуры не зависит. Расход жидкости и геометрические раз- [c.102]

Для ламинарного пограничного слоя как несжимаемой жидкости, так и сжимаемого газа при переменном давлении во внешнем потоке суп] ествуют различные методы расчета. Наиболее точные методы основываются на численном интегрировании дифференциальных уравнений и требуют применения вычислительных машин. Для турбулентного пограничного слоя несжимаемой жидкости разработаны приближенные, полуэмпириче-ские методы расчета. В случае небольшого градиента давления во внешнем потоке расчет турбулентного пограничного слоя сжимаемой жидкости может быть произведен при условии, что влияние градиента давления учитывается лишь в интегральном соотношении количества движения (59). При этом считается, что профили скорости и температуры, а также зависимость напряжения трения от характерной толщины пограничного слоя имеют такой же вид, как и в случае обтекания плоской пластины. [c.338]

Ламинарное течение в трубе происходит при Re= = ui ou7v 2300, где Wo = Glpf — средняя по сечению трубы / скорость жидкости d — внутренний диаметр трубы V — кинематическая вязкость. При невозмущенном потоке на входе в трубу в начальном сечении при х=0 имеем однородное поле скорости (прямолинейный профиль)— рис. 15.2. У стенки трубы формируется пограничный слой, толщина его растет в направлении потока и при х = 1н заполняет все поперечное сечение трубы, при этом n=dl2. Оценить величину 1 можно на основе формулы (14.54) для плоского пограничного слоя, которую можно представить так л76= (1/4,64) i oe/v при b = d 2 имеем x /d —0,0116 Re, т. е. величина la d состав- [c.377]

На рис. 16.1 показана схема образования динамического погра-ййчного слоя при продольном смывании плоской поверхности потоком жидкости с постоянной скоростью Шо. На начальном участке поверхности, как правило, течение жидкости ламинарное (ламинарный пограничный слой). По мере удаления от входной кромки толщина пограничного слоя б увеличивается, так как с продвижением вдоль поверхности вязкость жидкости все больше влияет на невозмущенный поток. Утолщение пограничного слоя происходит также с увеличением вязкости жидкости, т. е. с уменьшением числа Ке. [c.196]

При ламинарном течении теплота от охлаждающейся в пограничном слое жидкости переносится поперек потока теплоносителя к поверхности пластины только за счет теплопроводности. При этом плотность теплового потока по толщине пограничного слоя неодинакова на внешней границе <7=0, ибо дальше жидкость не охлаждается и не отдает теплоты по мере приближения к поверхности значение q возрастает. Для качественного анализа можно предположить, что плотность теплового потока д по всей толщине Еограничного слоя такая же, как и у поверхности. Это условие соответствует задаче о переносе теплоты теплопроводностью через плоскую стенку (пограничный слой толщиной бт с температурами и на поверхностях). Согласно решению (8.11) 4Г А-(/ж— с)/бт. Сравнивая это выражение с законом Ньютона— Рихмана (9.2), получим для качественных оценок [c.82]

Гидродинамические условия развития процесса. При продольном течении жидкости вдоль плоской поверхности происходит образование гидродинамического пограничного слоя, в пределах которого вследствие сил вязкого трения скорость изменяется от значения скорости невозмущенного потока Шо на внешней границе слоя до нуля на самой поверхности пластины. По мере движения потока вдоль поверхности толщина пограничного слоя посте-ленно возрастает тормозящее воздействие стенки распространяется на все более далекие слои жидкости. На небольших расстояниях от передней кромки пластины пограничный слой весьма тонкий и течение жидкости в нем носит струйный ламинарный характер. Далее, на некотором расстоянии дгкр в пограничном слое начинают возникать вихри и течение принимает турбулентный характер. Вихри обеспечивают интенсивное перемешивание жидкости в пограничном слое, однако в непосредственной близости от поверхности они затухают, и здесь сохраняется очень тонкий вязкий подслой. Описанная картина развития процесса показана на рис. 3-1. [c.64]

Решим задачу применительно к плоскому ламинарному слою, характерному для тепло- и массообмена в контактных аппаратах. Для этого рассмотрим канал аппарата с плоскопараллельной насадкой при переменных параметрах сред, причем сначала его входной участок, до смыкания пограничных слоев газа. Распределение параметров в слое вдоль потока газа представим в виде кусочнопостоянной функции, т. е. будем считать параметры постоянными по оси X в пределах каждого участка (шага) Axi, на которые разбивается вся длина канала. Выделим, как это было сделано выше, слой насыщенного газа. При этом параметры насыщенного газа на нижней границе слоя (/ж, d , 1ж) соответствуют температуре поверхности жидкости, на верхней — температуре газа по смоченному термометру, которая является постоянной для остального (ненасыщенного) ядра потока, так как один и тот же объем ненасыщенного газа (в пределах Ддс,) не может иметь сразу две различные температуры по смоченному термометру. Следовательно, постоянными для него будут также влагосодержание йщ и энтальпия / . [c.115]

Из оценок следует, что влияние джоулева нагрева при течении жидких металлов может стать заметным при На 10 . Результаты воздействия магнитного поля на теплоперенос при ламинарном движении жидкости между плоскими пластинами можно проследить на примере гартмановского течения. Из аналитического решения задачи о теплообмене [46] для двух типов граничных условий на непроводящих стенках (заданы постоянная температура или тепловой поток) в области теплового и гидродинамического установления видно, что увеличение На от нуля до бесконечности приводит к росту числа Nu примерно на 31% (от 7,55 до 9,87) для граничных условий первого рода и на 46% (от 8,24 ло 12) для условий второго рода (рис. 3.17). Очевидно, что с ростом На течение переходит от пуазейлевского к стержневому и процесс теплообмена идет так же, как в случае нагрева или охлаждения плоской пластины конечной толщины. При этом, однако, становится необходимым учет джоулева тепла. [c.82]

Вопросы, связанные с устойчивым пленочным кипением на внешних поверхностях различной геометрической формы при наличии естественной и вынужденной конвекции, обсуждались рядом исследователей [4—6]. В работах [7, 8] сообщалось о результатах дальнейшего исследования процесса развития парового пограничного слоя, образующегося при пленочном кипении жидкости на плоской пластине в большом объеме, в котором учитывалась возможность развития турбулентности в паровой пленке. В работах [9, 10] был рассмотрен процесс пленочного кипения на внешней поверхности нагрева в условиях вынужденной конвекции жидкости при наличии ламинарных пограничных слоев. В проведенных недавно работах [И, 12] исследовались течения криогенных жидкостей в вертикальных трубах при высоком паросодержании потоков. Об исследовании процесса пленочного кипения жидкости в горизонтальных трубах не сообщается. При изучении максимальных и минимальных тепловых потоков отмечалось, что такие условия могут существовать в нерасслоен-ном потоке [131, но ничего неизвестно о каких-либо экспериментальных данных или теоретическом рассмотрении, относяпцгхся к этой области. [c.280]

Раоомотрите полностью развитое ламинарное течение в канале между па,раллельными плоскими пластинами при постоянных плотностях теплового потока а стенках. Предположим, что через одну пластину тепловой поток подводится к жидкости, а через другую — такой же тепловой поток от нее отводится. Чему равно число Нуосельта на каждой из стенок канала Изобразите ирофили температуры вдоль пластин. Считайте, что теплоносителем служит масло, вязкость которого сильно зависит от температуры, а остальные физические свойства постоянны. Влияет ли изменение вязкости на профиль скорости На профиль температуры На число Нуссельта [c.180]

Значение Re=3- 10 является верхиим пределом для пограничного ламинарного слоя плоской пластины, значение Re s=8- 10 —нижним пределом. При создании более сильных возмущений в потоке нижний предел перехода от одного режима к другому можно несколько снизить. Для практических условий можно считать, что при Re > 5 № движение в пограничном слое происходит при турбулентном режиме. При те чении жидкости внутри трубы критическое число Рейнольдса примерно постоянно и равно 2300 [Л.3-1]. [c.180]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...