Гидравлические сопротивления по турбулентном движении

Для определения коэффициента сопротивления трения гидравлически гладких труб при турбулентном движении жидкости может быть использована формула [431] [c.94]

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]

При турбулентном движении потока в трубе без наполнения величина Ьь будет функцией коэффициента гидравлического сопротивления. Хорошие результаты дает формула, выведенная, на основании большого числа экспериментальных данных [28] [c.327]

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]

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

Гидравлическое сопротивление при движении газожидкостных смесей в пузырьковом режиме рассчитывается на основании модели гомогенного течения. Коэффициент трения вычисляется по формулам, используемым для однородных жидкостей. При небольших газонаполнениях вязкость определяется по уравнению (II. 155). При турбулентном режиме движения удовлетворительные результаты получаются при использовании значения X 0,02. При больших газонаполнениях газожидкостные смеси ведут себя как неньютоновские жидкости и их эффективная вязкость уменьшается с возрастанием скорости движения. [c.167]

При решении различных задач разработки нефтяных месторождений применительно к нелинейному закону фильтрации за основу обычно берут формулу Дарси, в которой градиент давления возводится в некоторый показатель степени [1]. Можно поступить иначе, как это было сделано применительно к турбулентному режиму движения жидкости в трубопроводах [2]. Как известно, при этом в формулу Пуазейля был введен коэффициент гидравлического сопротивления X. [c.163]

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]

Задача о гидравлическом сопротивлении трения трубы при неустановившемся турбулентном движении среды до настоящего Бремени не имеет точного решения. Это объясняется прежде всего тем, что неизвестны закономерности изменения турбулентности при неустановившемся движении среды. С помощью ряда предположений оказалась возможной приближенная оценка изменения гидравлического сопротивления трения трубы при колебаниях турбулентного потока жидкости. Одно из исходных предположений состояло в том, что характеристики турбулентности могут быть приняты такими же, как для установившегося потока, на который накладываются колебания с малыми по амплитуде скоростями течения. Для этого случая была составлена математическая модель неустановившегося турбулентного потока в трубе, подробно описанная в работе [28]. Приведенные там же результаты исследований показывают, что для турбулентного потока в трубе можно найти безразмерную частоту колебаний, при превышении которой [c.255]

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]

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

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]

Аналогия Рейнольдса. Метод приближенного расчета теплоотдачи при турбулентном течении жидкости (не связанный с решением дифференциальных уравнений конвективного теплообмена) основан на представлениях о гидродинамической аналогии теплообмена. Гидродинамическая теория теплообмена строится на идее Рейнольдса о единстве процессов переноса количества движения и теплоты в турбулентном потоке и устанавливает количественную связь между теплоотдачей и гидравлическим сопротивлением. [c.162]

Рабочая часть аппаратов состоит из вертикальной трубы и вращающейся тонкой пластины, свернутой в один виток по длине аппарата. Такое устройство обладает малым гидравлическим сопротивлением и обеспечивает высокое турбулентное движение парового потока. [c.471]

Рис. 103 иллюстрирует взаимосвязь между гидравлическим сопротивлением насадки и ее разделяющей способностью. Линейная зависимость числа теоретических ступеней, приходящихся на 1 м рабочей высоты колонны, Пуд для насадки из спиралей (см. табл. 29) от гидравлического сопротивления при турбулентном движении паров показывает, что во всем интервале нагрузок для турбулентного режима между переносом количества движения, тепла и вещества в процессе ректификации существует аналогия. Механизм массообмена при этом остается неизменным. Выше линии изломов с—с (см. рис. 103) пар в виде пузырей барботирует через накопившийся слой жидкости, причем процесс массообмена протекает уже по другому закону [203, 206, 208]. [c.166]

Иллюстрацией этому являются уравнения Навье—Стокса, решение которых оказывается невозможным для большинства важнейших практических случаев, в частности для определения теоретическим путем потерь напора (гидравлического сопротивления) при турбулентном движении. [c.65]

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]

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]

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]

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]

Сотрудниками Института новых химических проблем АН СССР в 1991 году запатентована регулярная насадка [79] (рис. 2.25). Целью изобретения является повышение эффективности и эксплуатационных характеристик аппарата за счет развития поверхности контакта фаз, снижения гидравлического сопротивления, выравнивания градиентов концентраций и температур в поперечном относительно движения потока направлении и создания поперечной турбулентности. [c.71]

Теперь рассмотрим уравнение (6.28) гидравлического сопротивления при турбулентном движении потока в трубопроводе [c.284]

Другой способ интенсификации, не приводящий к существенному повышению гидравлического сопротивления, заключается в следующем. Путем выдавливания снаружи трубы с помощью специального устройства на внутренней стенке трубы образуются небольшие по высоте (1-2 мм) выступы. Расстояние между выступами равно диаметру трубы или несколько меньше его. При турбулентном движении жидкости в потоке за зауженным участком трубы возникают вихри, которые существенно турбулизуют пограничный слой и тем самым резко снижают его термическое сопротивление. При этом коэффициент теплоотдачи увеличивается в несколько раз. К конструктивным способам интенсификации процесса теплоотдачи можно отнести также использование различных вставок внутри труб, приводящих к завихрению потока, а также установку перегородок в межтрубном пространстве кожухотрубных теплообменников, с помощью которых увеличивают скорость движения жидкости и ее турбулизацию вследствие чередующегося изменения направления потока. [c.295]

Параметр а = 694 представляет крайнюю (маргинальную) величину 5 при малых значениях, . Параметр Ь = -0,06 характеризует положительное воздействие роста, на величину издержек 5. Параметр с = 0,00000148 учитывает как возрастание гидравлического сопротивления систем агрегата движению сырьевых и продуктовых потоков с ростом линейной скорости, пропорциональной, , так и увеличение доли потоков, движущихся в турбулентном режиме с возрастанием д. [c.493]

Сопоставление зависимости изменения гидравлического сопротивления и эффективности массообмена (см. рис. 3) показывает существование гидродинамической аналогии между процессами переноса количества движения и массы в турбулентном потоке. [c.264]

Центробежная сила, действующая на крупную частицу, движущуюся в среде Ж1ИДК0СТИ различного с ней удельного веса, приводит частицу к определенной конечной скорости, при которой сила сопротивления, оказываемая жидкостью, становится равной центробежной силе, движущей частицу. При этом предпо-ла/гается, что размер частицы и скорость ее осаждения настолько велики, что сопротивлением трения среды можно пренебречь по сравнению с гидравлическим сопротивлением турбулентного движения. Обозначая последнее через Rt, а центробежную силу частицы через F, имеем [c.439]

Как известно, простейшая форма связи теплоотдачи и гидравлического сопротивления, данная в аналогии О. Рейнольдса, выполняется только при соблюдении подобия полей температуры и скорости, когда описываюшие их уравнения движения и энергии одинаковы. Эти условия выполняются при турбулентном теплообмене в плоском пограничном слое без градиента давления при равенстве единице молекулярного и турбулентного чисел Прандтля, когда распределение продольной составляющей скорости и профиля температуры в потоке описываются идентичными уравнениями. Отклонение от этих условий (наличие градиента давления или отличие числа Рг от 1) приводит к нарушению аналогии Рейнольдса. Тем более эта аналогия не выполняется для сетчато-поточных каналов сложной формы, определяющих трехмерную структуру потока. [c.358]

Очень ва кн1.тм фактором, определяющим работу теплообменников, является скорость двия ения теплоносителей. При увеличении скорости возрастает интенсивность хенлообмена, но увеличивается гидравлическое сопротивление. Оптимальные скорости обычно соответствуют устойчивому турбулентному режиму движения теплоносителей [c.233]

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]

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]

Столь большое отставание, по мнению ряда специалистов (В.А. Амиян, Б.А. Андресон, М.Р. Мавлютов., А.И. Пеньков, Н.Р.Рабинович, В.И. Токунов и др.), обусловлено не только геологическими, но и технологическими просчетами в выборе типа раствора, его рецептуры в условиях недостатка информации о физическом состоянии фильтрата и его движении в призабойной зоне. В первую очередь это относится к безглинистым полимерным буровым системам, находящим все большее применение при бурении в осложненных условиях. Интерес к ним связан с уникальной способностью высокомолекулярных соединений к изменению в широком диапазоне реологических и фильтрационных свойств только эти жидкости способны резко снижать гидравлическое сопротивление в трубном пространстве при турбулентном режиме, уменьшая тем самым динамическое давление и негативное воздействие на пласт. С другой стороны, они могут столь же резко увеличивать фильтрационное сопротивление в пористой среде, снижая возможность прорыва буровой жидкости в приствольную область. [c.3]

Калинин Э.К., Ярхо С. А. О влиянии неизотермичности на коэффициент гидравлического сопротивления нри турбулентном движении воды в трубах с искусственной турбулизацией потока // Теплофизика высоких температур. 1966. Т. 4. №5. С. 736-738. [c.646]

Ляхов В.К., Кугай В.И. Экспериментальное исследование влияния температурного фактора на теплообмен и гидравлическое сопротивление при турбулентном движении воздуха в области автомодельного режима шероховатых труб // Тенло-и массоперенос. М., 1968. Т. 1. С. 534 - 538. [c.649]

Сакс С.Е. Гидравлические сопротивления при турбулентном движении многодисперсных аэрозолей // Инж.-физ. жури. [c.652]

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]