Гидравлические сопротивления при ламинарном движении

Ламинарный подслой в турбулентном потоке характеризуется очень малой толщиной (составляющей иногда доли миллиметра), которая уменьшается с возрастанием турбулентности потока. Однако явления, происходящие в нем, как будет видно из дальнейшего, оказывают значительное влияние на гидравлическое сопротивление при движении жидкости, а также на протекание процессов тепло- и массообмена. [c.47]

Шероховатость обычно принято характеризовать средней выч сотой выступов на поверхности А. В практических расчетах обычно используют относительную шероховатость, которая для круглой трубы определяется как Д/ в- При ламинарном движении и в турбулентном режиме, когда толщина ламинарного подслоя больше Л, влияние шероховатости стенки пренебрежимо мало. В этом случае труба считается гидравлически гладкой. При больших скоростях ламинарный подслой становится столь тонким, что неровности выходят в ядро, увеличивая его турбулентность, и сопротивление начинает определяться уже не силами вязкости, а силами инерции, возникающими при торможении потока жидкости о выступы. Такие трубы называют вполне шероховатыми. [c.71]

Скорость фильтрования. Обычно ввиду небольшого размера пор в слое осадка и фильтровальной перегородке, а также малой скорости движения жидкой фазы в порах можно считать, что фильтрование протекает в ламинарной области. Как показывает опыт, при таком условии скорость фильтрования в каждый данный момент прямо пропорциональна разности давлений, но обратно пропорциональна вязкости жидкости фазы и общему гидравлическому сопротивлению слоя осадка и фильтровальной перегородки. Так как в общем случае в процессе фильтрования значения разности давлений и гидравлического сопротивления слоя осадка с течением времени изменяются, переменную скорость фильтрования (м/сек) выражают в дифференциальной форме [c.191]

Ряд аналитических решений для теплопередачи и гидравлического сопротивления при движении в гладких трубах собран в гл. 6. в ней даны достаточно полные решения для случаев ламинарного и турбулентного течения в круглых трубах. Представлены обширные данные о теплообменных поверхностях, состоящих из концентрических круглых труб (труба в трубе), включая методику расчета асимметричного нагрева таких поверхностей. Рассмотрены, хотя и менее полно, трубы прямоугольного и треугольного сечений. Аналитические решения, представленные в гл. 6, не ограничиваются диапазоном чисел Прандтля для газов в отличие от экспериментальных данных, со- [c.17]

При ламинарном течении масла через фильтрующий материал, когда перепад давления на материале и скорость фильтрования связаны линейной зависимостью, достигается наиболее экономичный режим работы фильтра. С увеличением скорости фильтрования наблюдаются отклонения от ламинарного режима, что обусловлено конфигурацией пор, представляющих собой извилистые каналы с большим числом расширений, сужений и поворотов, создающих при движении масла местные гидравлические сопротивления. При относительно малых скоростях масла гидравлические потери (перепад давления) определяются в основном потерями на трение в [c.183]

Как изменится гидравлическое сопротивление гидравлически гладкого трубопровода при ламинарном и турбулентном режимах движения, если скорость протекания жидкости увеличится в 2 раза [c.148]

Анализ гидравлического сопротивления при движении ламинарного потока газа в сухой насадке приводит к соотношению между гидравлическим уклоном и скоростью потока газа, аналогичному уравнению Козени для пористых и зернистых сред [10] [c.407]

Как влияет шероховатость на гидравлическое сопротивление при движении жидкости при ламинарном и турбулентном режимах [c.148]

Кей и сотрудники [166] собрали в отдельной работе результаты исследований различных теплообменников с 34 видами поверхностей специальной формы и представили эти данные в виде диаграмм = = /(Ре), для сопротивлений потоку Х/4 =/(Re) и, кроме того, а = = / Е), где Е — расход мощности на трение, отнесенный к 1 поверхности. Сделанные обобщения дают возможность судить об экономичности решения. Исследования охватывают как турбулентное, так и ламинарное движение потока. В тех случаях, когда для экономичности процесса необходимо иметь малые гидравлические сопротивления, ламинарный поток может оказаться выгоднее. [c.176]

При ламинарном режиме движения неньютоновских жидкостей, реологические свойства которых не зависят от времени, расчет гидравлического сопротивления можно проводить на основе уравнения (6.25), полученного для ньютоновских жидкостей. При этом коэффициент трения X можно определять по уравнению [c.147]

Аналогия основана на предположении, что соотношения, описывающие теплообмен и перенос количества движения поперек потока жидкости (касательное напряженне между слоями жидкости локально равно изменению ее количества движения), подобны для потоков жидкости с одинаковыми граничными условиями. Хотя это предположение справедливо только для ламинарного режима течения вдоль плоской пластины при отсутствии градиента давления с Рг = 1, оно достаточно общее и может применяться к турбулентному режиму течения и к телам другой геометрии. В этом предположении при Рг = 1 распределения скорости и температуры в пограничном слое идентичны. Тогда между теплоотдачей н гидравлическим сопротивлением жидкости может быть установлена простая зависимость аналогия Рейнольдса [c.62]

Коэффициент гидравлического сопротивления зависит от режима течения и относительной шероховатости стенок трубопровода, оцениваемой симплексом /г/с вн. где к — средняя высота выступов (шероховатостей) на внутренней поверхности трубы. Для ламинарного, переходного и турбулентного движения фаз определяют по зависимостям Пуазейля и Колбрука. [c.117]

Фильтрование. Скорость процесса пропорциональна движущей силе и обратно пропорциональна сопротивлению. Обычно, ввиду небольшого размера пор в слое осадка и фильтровальной перегородке, а также малой скорости движения жидкой фазы в порах, можно считать, что фильтрование протекает в ламинарной области [7]. Тогда скорость фильтрования в каждый данный момент прямо пропорциональна разности давлений АР, но обратно пропорциональна вязкости жидкой фазы суспензии, общему гидравлическому сопротивлению слоя осадка Ro и фильтровальной перегородке R . п [c.102]

Из уравнения (И, 135) видно, что гидравлическое сопротивление зернистого слоя при ламинарном движении жидкости пропорционально ее скорости в первой степени. [c.105]

Исследование гидравлических сопротивлений на установках, где в качестве рабочей жидкости используется вода, позволяет получать характеристики гидросистем только при больших значениях числа Рейнольдса, отвечающих турбулентному режиму в квадратичной или примыкающей к ней переходной зоне сопротивления. Между тем, для некоторых гидросистем (объемных гидравлических приводов, систем смазки и др.) условия движения жидкости характеризуются малыми значениями числа Рейнольдса, отвечающими в некоторых случаях ламинарному режиму. [c.163]

После подстановки выражений для Ей и Не в зависимость (1.37) получаем уравнение Дарси — Вейсбаха, т. е. уравнение(4, а), приведенное в табл. 1.3 [ а = 2ф(Ре) — коэффициент гидравлического сопротивления]. По этому уравнению можно определить потери давления на участке, если известна величина а, формально зависящая только от Ре. В действительности 1а учитывает влияние двух факторов потери давления на внутреннее трение жидкости и потери давления от взаимодействия потока с поверхностью трубы. Это взаимодействие не учитывалось при выводе уравнения. Для ламинарного режима движения жидкости, когда Ре < 2300, величина а определяется только силами внутреннего трения и не зависит от состояния поверхности трубы. Для развитого турбулентного движения (Ре > 10 000) потери давления на участке существенно зависят от взаимодействия потока с поверхностью. Коэффициент в этом случае должен учитывать размеры шероховатостей трубы. Определяется 1а экспериментальным путем [11, 12, 14, 15]. [c.26]

Рассмотрим теперь случай, когда переходная характеристика вызвана скачком градиента давления при турбулентном течении рабочей среды. Для определения переходной характеристики снова воспользуемся уравнением (10.17). Строго говоря, коэффициенты количества движения р и гидравлического сопротивления трения X в этом уравнении следует считать нестационарными, т. е. принимать р = р и Л. = А,н- Однако численные значения нестационарных коэффициентов р и при расчете переходных процессов в турбулентном потоке не могут быть определены ввиду отсутствия необходимых зависимостей. В то же время исследования приближенной модели турбулентного потока при гармонических колебаниях позволяют предположить, что влияние нестационарности коэффициентов количества движения и гидравлического сопротивления трения будет в этом случае слабее, чем при ламинарном движении среды. Ранее было показано, что даже при ламинарном потоке расчет по уравнению (10.17) с использованием квазистационарных коэффициентов дает близкие к точному решению результаты. Сравнение переходных процессов, рассчитанных при квазистационарных значениях коэффициента количества движения Рко и сопротивления трения с экспериментальными подтверждает возможность такого предположения [28]. В связи с чем примем [c.263]

Величина бкс является коэффициентом затухания, полученным в предположении квазистационарного характера гидравлического сопротивления линии для использования в линеаризованном выражении операторного коэффициента распространения [ (5)] е. При ламинарном движении жидкости значение бкс можно определить по формуле (10.50), принимая = ХрР = 1. [c.283]

С помощью выражения (4.11) можно проанализировать влияние физических свойств перекачиваемой нефти на величину гидравлических сопротивлений, возникающих в трубопроводе, при постоянной пропускной способности. Так, из формулы (4.11) видно, что влияние вязкости нефти на величину гидравлических сопротивлений различно при ламинарном, и турбулентном режимах движения, так как динамическая вязкость входит в выражение (4.11) в степени т. Значение т зависит от характера течения. В случае ламинарного режима движения потери давления на гидравлические сопротивления (при заданной пропускной способности трубопровода) пропорциональны значению динамической вязкости. В случае турбулентного режима движения [c.94]

Через пористую коагулирующую перегородку течет гетерогенная смесь нефтепродукта с водой. Это течение ламинарно и подчиняется закону Дарси. По мере насыщения перегородки водой гидравлическое сопротивление движению топлива увеличивается, перепад давления достигает критического значения, при котором [c.212]

При расчете фильтрования считают, что течение фильтрата в порах осадка и через перегородки происходит в ламинарном режиме. Движение жидкости через перегородки и слой осадка связано с преодолением гидравлического сопротивления, которое обусловлено перепадом давления, служащего движущей силой процесса. Последняя при фильтровании может быть создана гидростатическим столбом суспензии или давлением газовой подушки, подачей суспензии насосом, отсосом ее под вакуумом, центробежным способом. [c.188]

Интересно отметить, что по сравнению с чистой жидкостью в дисперсиях волокон или растворах полимеров с длинными молекулами гидравлическое сопротивление при турбулентном режиме движения понижается. Это объясняется тем, что содержащиеся в жидкости длинные частицы уменьшают турбулентные пульсации и, таким образом, способствуют сохранению ламинарного пограничного слоя. При исследовании реологических свойств волокнистых суспензий выявлены три области различного их поведения. В первой области, характеризующейся низкой объемной концентрацией частиц, свойства потока определяются вязкостью сплошной фазы. С увеличением объемной концентрации частиц их инерционные и упругие свойства оказывают существенное влияние па поведение суспензий наряду с вязкостью сплошной фазы (вторая область). При больших объемных концентрациях частиц определяю- щим фактором становится взаимодействие их друг с другом, что приводит к структурированию, характерному для неньютоновских жидкостей. Более низкий коэффициент трения по сравнению с его значением для однородной жидкости наблюдается во второй области. Граница между областями зависит от формы частиц, характеризуемой отношением длины к диаметру/ = L/D, и их объемной [c.151]

При фильтровании суспензии вследствие небольшого размера пор осадка и фильтровальной перегородки и малой скорости движения жидкой фазы фильтрование протекает в ламинарной области. При этом в каждый момент времени скорость фильтрования прямо пропорциональна разности давлений Ар и обратно пропорциональна вязкости жидкости и суммарному гидравлическому сопротивлению слоя осадка R и фильтровальной перегородки Лф. [c.233]

Для расчета гидравлического сопротивления при турбулентном движении жидкости в каналах некруглого сечения вместо фигурирующего в приведенных выше формулах диаметра трубопровода должен подставляться эквивалентный диаметр, определяемый формулой (П. 2). При ламинарном режиме движения используются специальные зависимости, получаемые путем интегрирования уравнения Навье — Стокса. [c.191]

Сопоставляя выражения (г) и (1.12), находим формулу для расчета коэффициента гидравлического сопротивления при ламинарном движении жидкости в прямой трубе (канале) [c.47]

Профиль скоростей и гидравлическое сопротивление при установившемся ламинарном движении можно рассчитать с помощью уравнения Навье — Стокса. [c.185]

Гидравлическое сопротивление зернистого слоя высотой Ь в условиях ламинарного режима движения потока обычно определяется с помощью уравнения Козени — Кармана [1] [c.173]

Гидравлическое сопротивление Лр (Па) слоя сыпучего материала высотой I (м) при ламинарном движении потока газа или жидкости можно рассчитать по формуле [c.211]

Назначение - обеспечить ламинарный режим течения топлива при перекачке по трубопроводу. При определенных значениях плотности жидкости, скорости движения потока и характеристиках трубопровода спокойное ламинарное течение переходит в турбулентное, обусловленное пульсациями давления в пристеночной области. Это создает дополнительное сопротивление, доля которого в случае маловязких жидкостей доходит до 80% от общего гидравлического сопротивления. Соответственно возрастают затраты энергии на перекачку. [c.188]

В отличие от ламинарного потока, характеризующегося, как уже отмечалось, параллельно-струйчатым, или слоистым, движением жидкости, при турбулентном режиме частицы последней движутся по сложным и разнообразным траекториям, соударяясь друг с другом и со стенками трубы или канала. В каждой точке турбулентного потока происходит беспорядочное изменение скорости во времени (колебание, пульсация), но ее среднее значение в данной точке при установившемся движении постоянно. Структуру турбулентного поюка представляют схематически так (рис. 1-8, б). Непосредственно у омываемой стенки располагается тонкий пограничный слой (толщиной б), который движется ламннарно. Вся остальная масса жидкости образует турбулентное ядро потока. В каждой из этих зон средине скорости частиц возрастают по мере удаления от стенки, но в различной степени. На это указывает то обстоятельство, что гидравлическое сопротивление (потерянный напор к ), как показали опыты Рейнольдса, растет при ламинарном режиме пропорционально средней скорости потока т, а при турбулентном — пропорционально (в шероховатых трубах ш ). [c.40]

В практике горячих перекачек нефтепродуктов обычно температуру подогрева выбирают так, чтобы обеспечить ламинарный режим движения, поскольку при переходе от ламинарного к турбулентному потоку существенно увеличивается охлаждение нефтепродукта. При этом также полагают, что излишнее повышение температуры подогрева нефтепродукта часто может принести только вред, так как при переходе от ламинарного режима к турбулентному может резко возрасти коэффициент гидравлического сопротивления Я . Такое утверждение является неправильным. [c.135]

Гидравлическое сопротивление характеризуется трением о поверхность насадки, разностью давлений на ее лобовой и кормовой частях и энергией, расходуемой на турбулиза-цию газового следа. В ламинарной области гидравлическое сопротивление обусловлено трением, которое в свою очередь определяется переносом количества движения по направлению к поверхности тела с увеличением трения возрастает и скорость переноса вещества. Поэтому при работе в ламинарной области желательно применять тела с высоким коэффициентом сопротивления. Шаровая форма тел по сравнению с цилиндром и вытянутым эллипсоидом эффективнее их и имеет в 2 раза больший коэффициент сопротивления. [c.481]

При установившемся движении среды гидравлическое сопротивление трения трубы зависит от режима течения. Известно, что до тех пор, пока значение числа Рейнольдса не достигает критического Квир. режим течения сохраняется ламинарным. Для течения в круглой цилиндрической трубе обычно Ке р = 2320. Переход от одного режима течения к другому происходит вследствие нарушения устойчивости движения среды. Теория гидродинамической устойчивости движения жидкостей и газов пока разработана только для отдельных видов течений, причем вопросы о причинах неустойчивости потоков в трубах освещены еще недостаточно. Результаты экспериментальных исследований гидродинамической устойчивости ламинарных течений в трубах позволяют считать что при колебаниях потока с безразмерной частотой й 10 лами нарный режим сохраняется, если число Рейнольдса Ке = вычисленное по средней о, за период колебания-скорости, не пре восходит критического числа Рейнольдса, полученного для уста повившегося потока, а вычисленное по амплитуде колебаний [c.255]

Технологический расчет электрофильтра базируется на сопоставлении сил — электростатической, побуждающей заряженную частицу двигаться к осадительному электроду, и гидравлического сопротивления движению твердой частицы. При этом, вследствие малости частицы, режим ее движения к электроду — сугубо ламинарный. К тому же на электрофильтр подается газ с низкой концентрацией твердых частиц, уже прощедший другие обеспьшивающие устройства. Таким образом, можно использовать ламинарный фрагмент формулы (2.72) для скорости свободного осаждения (витания) [c.413]

В зависимости от характера течения жидкости соотношение между X и Ттурб различно. Это аналогично течению в трубах, где предельными случаями являются ламинарный режим движения жидкости (ттурб) и квадратичная зона турбулентного режима (т = 0). Последнее равенство указывает на факт независимости гидравлических сопротивлений (или что то же самое производительности при заданном перепаде давления) от вязкости жидкости, Аналогом этому является течение жидкости в насосе при Ке 7000, когда наступает область автомодельности для зависимости kQ = f Q). Здесь кд принимает значение, равное единице. В общем случае с уменьшением числа Ке гидравлические сопротивления в проточных каналах рабочего колеса возрастают, приводя тем самым к уменьшению подачи насоса. Для заданных типа и размеров это имеет место при увеличении вязкости перекачиваемой жидкости. [c.86]

Таким образом, при ламинарном режиме движения дегазированной нефти, близком к критическому, растворение небольшого количества газа приводит к незначительному уменьшению вязкосоти (всего на 4 %) и к резкому увеличению потерь давления на гидравлические сопротивления. Такое явление объясняется тем, что увеличение числа Не до некоторого критического значения приводит к качественно новому режиму движения, для которого существуют свои закономерности. [c.103]

Необходимо отметить, что в случае ламинарного режима движения дегазированной нефти, т. е. при Кео<2320, расчеты для значений Гр, больших Г, проводить не следует, так как максимальное значение к(Гр) находится в пределах 0<Гр<Гь Такой вывод вытекает из анализа данных численного расчета, проведенного для всевозможных предельных значений параметров а, Ь, с, В, V и Гп. В самом деле, функция к Г ) в интервале О Гр<Гг является непрерывной монотонно возрастающей или может иметь экстремум. В точке же Гр = А эта функция имеет разрыв первого рода. Объясняется это тем, что при Гр = Г1 происходит скачкообразный переход к турбулентному режиму, имеющему свои закономерности гидравлических сопротивлений. Причем при переходе к турбулентному режиму к резко снижается и в отдельных случаях может быть даже меньше единицы (это соответствует уменьшению пропускной способности нефтепровода). При Гр>Г функция /г(Гр) может быть и возрастающей, но ее значения уже не достигнут максимального значения, которое существует при ламинарном режиме. Для наглядности такого положения на рис. 39 представлен график зависимости к Гр) при следующих зна1 ениях параметров Д= 0,26 м Ары = Ь МПа v=l,5 10 м / рг = 0,002 Г = = 80 д = 0,04 м с а = 0.05 6 = 0,002 с = 0,075 В= 1,615. Для [c.119]

Самойленко Л. А. Исследование гидравлических сопротивлений трубопроводов в зоне перехода ламинарного движения в турбулентное Дис.. .. канд. техн. наук. Л. ЛИСИ, 1968. 172 с. [c.652]

Гидравлическое сопротивление фильтрующей перегородки. Полагая перегородку сосредоточенной на радиусе а режим движения фильтрата через нее — ламинарным, запишем по (з) А/ п = ЯпЩ, где индекс "2" указывает, что рассматривается граничная скорость в сечении 2пК21. [c.432]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология