Переход ламинарно-турбулентный

Проблеме гидродинамической устойчивости ламинарного течения в плоских каналах и трубах с проницаемыми стенками и условиями перехода в турбулентный режим посвящен ряд исследований [1]. Выводы о влиянии отсоса (вдува) на устойчивость пограничного слоя сводятся к следующему в плоском канале отсос стабилизирует течение, повышая критическое число Рейнольдса (рис. 4.6) вдув вначале резко дестабилизирует процесс, однако при параметрах вдува, больших критического, наблюдается слабый рост критического значения числа Рейнольдса Re . Потеря устойчивости ламинарного течения в трубах с проницаемыми стенками имеет особенности в частности, отсос дестабилизирует течение, снижая Re . [c.132]

Экспериментальные исследования перехода ламинарного пограничного слоя в турбулентный на плоской пластине показали, что критическое значение числа Рейнольдса [c.282]

В пограничном слое часто достигается естественная турбулентность, возникающая при определенной высоте поверхности теплообмена, когда ламинарное течение переходит в турбулентное под. влиянием повышения скорости в результате гравитационного воздействия (см. Пленочная конденсация , стр. 83). [c.99]

А. Гладкая плоская пластина. Когда жидкость с однородным профилем скорости движется вдоль пластины с удобно обтекаемой передней кромкой, поток около пластины замедляется в результате ([юрмируется ламинарный пограничный слой. Толщина ламинарного пограничного слоя возрастает с ростом расстояния х от передней кромки, пока не достигается критическая длина лГсг. начиная с которой наступает переход к турбулентному пограничному слою. Критическая д-лина определяется критическим числом Рейнольдса которое [c.242]

Во всех предыдущих расчетах ПФ предполагалось, что в зоне отстоя или в отдельных ее частях (отстойники со щелевыми распределительными головками) соблюдается ламинарный гидродинамический режим. При работе на малых производительностях это предположение, вероятно, всегда будет выполняться. С увеличением производительности в аппаратах могут возникать конвективные и турбулентные перемещивания, которые, очевидно,,не будут способствовать улучшению качества отстоя. Момент перехода от ламинарного режима к турбулентному зависит не только от производительности, но и от геометрии потока, его вязкости и различного рода возмущений. Критерием оценки перехода ламинарного режима в турбулентный будет служить число Рейнольдса, которое можно вычислить по формуле П25] [c.132]

Критическая температура (температура перехода от турбулентного режима течения к ламинарному и наоборот) находится из следующих уравнений [c.156]

У нас нет данных о том, как наступает переход ламинарного режима течения к турбулентному, — происходит ли этот переход постепенно или он совершается через определенную промежуточную фазу, как это изображено на фиг. 19. [c.42]

Следует отметить, что при движении жидкости (газа) через зернистый слой турбулентность в нем развивается значительно раньше, чем при течении по трубам, причем между ламинарным и турбулентным режимами нет резкого перехода. Ламинарный режим практически существует примерно при Re < 50. В данном режиме для зернистого слоя X = A/Re [ср. с уравнениями (11,91) и (И,112)1. [c.104]

На рис. 11-8 изображены кривые, показывающие зависимость значений поправки на турбулентность /турб от величины удельного объемного сопротивления осадка и отношения ДР/Аос, причем разность давлений выражена в мм рт. ст., а толщина осадка — в мм. Если движение воздуха происходит в области начала перехода к турбулентному режиму, то объем воздуха, вычисленный описанным выше способом для ламинарного режима, следует умножить на величину поправки /турб, найденной на рис. У11-8. [c.276]

При ламинарном движении Не<50, при переходе в турбулентное Не>50. [c.267]

Для каждой установки существует некоторый диапазон критических значений чисел Ке р, при которых происходит переход от одного режима течения к другому. Значение критического числа Ке, ниже которого режим течения обязательно ламинарный, для трубы круглого сечения составляет примерно 2300. Число Ке,(р, при котором ламинарный режим течения переходит в турбулентный, существенно зависит от условий входа потока в трубу, состояния поверхности стенок и др. При очень плавном входе и гладких стенках переход от ламинарного режима к турбулентному наступает при числах Ке, р > 2300. На практике чаще встречается турбулентный режим течения. [c.19]

В данном случае постоянная интегрирования С не может быть определена теоретически, поскольку условия на границе турбулентного ядра неизвестны. Поэтому обе постоянные величины Ь и С были определены из сопоставления уравнения (2.31) с экспериментальными данными, полученными Никурадзе [16]. При этом оказалось, что один набор коэффициентов не позволяет описать уравнением (2.31) всю зону турбулентного ядра. Это вполне естественно, так как переход ламинарного подслоя в чисто турбулентное течение происходит постепенно в пределах некоторой переходной зоны (рис. 2.5). [c.70]

Из-за бесконечного расширения струи и ее обмена импульсом с неподвижной окружающей средой ускоряющаяся горизонтальная составляющая скорости должна в конечном счете преобразоваться в замедляющееся течение пристенной струи. Таким образом, составляющая скорости и>х(а г) параллельная стенке, первоначально линейно увеличивающаяся от нуля, должна достигнуть максимального значения на определенном расстоянии Xg rg) от критической точки и в конце концов устремляется к нулю как в полностью развитой пристенной струе. Экспонента п приблизительно равна 0,5 для плоской [8, 10, 11] и 1 для осесимметричной [8, И, 12] турбулентной пристенной струи. Поскольку стабилизирующее влияние ускорения поддерживает ламинарным режим течения в пограничном слое, в зоне формирования потока переход к турбулентному режиму течения в общем случае будет происходить сразу после (или г ) в области замедления потока. Пристенный пограничный слой и граница свободной струи растут вместе, формируя типичный профиль пристенной струи, [c.268]

При свободной конвекции от погруженных в жидкость тел, как обсуждалось в 2.5.7, по мере увеличения числа Релея имеет место постепенный переход от находящейся в покое жидкости без направленного течения к течению в топком ламинарном пограничном слое, затем следует быстрый переход к турбулентному пограничному слою. В противоположность этому для жидкости, ограниченной стенками, имеет место ряд дискретных переходов, связанных с увеличивающейся неустойчивостью типа Релея, Такие переходы в скорости циркуляции и интенсивности теплообмена наблюдались экспериментально в [10, И]. В [12] получено выражение для расчета интенсивности теплоотдачи, учитывающее влияние переходов [c.296]

Результаты экспериментального исследования коэффициента сопротивления в шероховатых трубах при различных значениях относительной шероховатости приведены на рис. 6.43. Эти данные свидетельствуют о том, что относительная шероховатость не влияет на критическое число Рейнольдса, характеризующее начало перехода ламинарного режима течения к турбулентному. [c.359]

Два различных режима движения и возможность взаимного перехода одного режима в другой можно наблюдать, пропуская в трубу воду с различными скоростями и вводя по оси. трубы тонкую струйку окрашенной жидкости. При малых скоростях движения окрашенная струйка движется в воде, не перемешиваясь с нею. С увеличением скорости воды окрашенная струйка становится колеблющейся и по достижении некоторой критической скорости полностью размывается, окрашивая воду. Резкое изменение течения окрашенной струйки характеризует переход ламинарного режима движения жидкости в турбулентный. [c.143]

При значениях Ке между 2300 и 4000 ламинарный режим может легко переходить в турбулентный . [c.61]

Для того чтобы знать длины участков с различными режимами течения, нужно определить критические параметры перехода от турбулентного режима течения жидкости в трубопроводе к ламинарному и наоборот. Такой переход с учетом экспериментальных данных наступает при определенном числе Рейнольдса. По данному числу Рейнольдса при условии определенности значений производительности и свойств перекачиваемой жидкости определяется критическая температура. [c.156]

Здесь X — расстояние от передней кромки пластины.) Наиболее характерным признаком такого перехода на пластине является резкое увеличение толщины пограничного слоя и напряжения трения на стенке. Одной из особенностей пограничного слоя на пластинке является то, чго вблизи передней кромки он всегда ламинарен и только на некотором расстоянии х р начинается переход в турбулентный режим течения. Ввиду сложности движения в переходной области и небольшой ее протяженности обычно пренебрегают конечными размерами этой области, т. е. считают, что переход ламинарного пограничного слоя в турбулентный происходит прп X = скачком. [c.282]

Ламинарное течение, как показывает опыт, устойчиво только прп некоторых условиях, определяемых значением критического числа Рейнольдса. При числах Рейнольдса, больших критического, ламинарное течение становится неустойчивым и переходит в турбулентное. Этот переход связан с возникновением в потоке незатухающих возмущений. Если образующиеся вследствие каких-либо внешних причин возмущения скорости и давления стечением времени затухают, то основное течение считается устойчивым, если же с течением времени они нарастают, то зто свидетельствует о неустойчивости основного течения и возможном переходе ламинарного режима в турбулентный. Исходя из такого предположения о природе перехода, можно попытаться определить значение критического числа Рейнольдса с помощью теории устойчивости. [c.308]

Второй важной задачей, связанной с переходом ламинарного пограничного слоя в турбулентный, является вычисление основных параметров течения в переходной области. В настоящее время нет строгой теории переходной области в силу сложности происходящих процессов, поэтому при проведении количественных оценок в переходной области приходится использовать различные эмпирические и полуэмпирические методы. [c.312]

Особенностью электромагнитной объемной силы является то, что в отличие от других объемных спл (силы тяжести, инерционных сил) ею можно управлять, воздействуя на вызывающие ее. электрическое и магнитное поля. Изменяя величину электромагнитной силы, можно влиять на интенсивность п форму ударных волн, увеличивать критическое значенпе числа Рейнольдса при переходе ламинарного режима течения в турбулентный, замедлять или ускорять ноток электропроводной жидкости (или газа), вызвать деформацию профиля скорости и отрыв пограничного слоя. [c.178]

В непосредственной близости от стенки, т. е. в ламинарном подслое, данное решение непригодно здесь, как и при отсутствии магнитного поля, можно предположить, что границе перехода ламинарного подслоя в турбулентный слой отвечает постоянное значение локального числа Рейнольдса (см. формулу (125) гл. VI), в первом приближении такое же, как и при отсутствии поля [c.255]

Уравнение Ньютона, а следовательно, и уравнение Паузейля соблюдаются, если жидкость движется ламинарно, т. е. в виде слоев, имеющих различную скорость и не смешивающихся друг с другом. Такой режим наблюдается лишь при сравнительно малых скоростях течения. При больших скоростях ламинарный характер течения переходит в турбулентный, характеризующийся возникновением в движущейся жидкости завихрений. Если применять к такому течению уравнения Ньютона Пуазейля, то коэффициент вязкости теряет свой обычный смысл, так как его значение при турбулентном течении зависит не только от природы жидкости, но становится функцией скорости движения жидкости. Очевидно, в этом случае можно говорить лишь об эффективной или кажущейся вязкости, понимая под ней условную величину, вычисленную для данной скорости течения по уравнениям Ньютона или Пуазейля. [c.324]

Здесь — значение числа Рейнольдса при переходе ламинарного режима в турбулентный, зависящее от магнитного поля (берется по данным эксперимента) га = 1 при и и = 0 [c.260]

Графически это показано на рис. 23.7, /, где зависимость вязкости от давления (напряжения сдвига) имеет вид горизонтальной прямой в области ламинарного течения. На рисунке видно, что после достижения критического значения напряжения сдвига Ркр, при котором ламинарный режим течения переходит в турбулентный, кривая отклоняется от горизонтали. Это означает, что при турбулентном течении перестает выполняться закон Ньютона даже для ньютоновских жидкостей, так как нарушается параболическое распределение скоростей в потоке. [c.381]

Отклонение от линейной зависимости, показанное на рис. 24.2 пунктиром, вызвано переходом ламинарного режима течения в турбулентный. Величины Ра и ра соответствуют статическому и динамическому напряжению сдвига. Так как эти величины трудно [c.224]

При протекании жидкости через трубку разные ее слои, располагающиеся концентрически от стенок трубки к ее середине, движутся с разной скоростью у стенки слой молекул неподвижен, следующие слои движутся со все большей скоростью, постоянной для каждого слоя. Такой поток называется ламинарным. При увеличении скорости слои образуют завихрения и перемешиваются ламинарный поток переходит в турбулентный. Ламинарное течение характеризуется двумя основными законами. Первый из них (постулат Ньютона) определяет силу вязкого сопротивления жидкости Р по уравнению [c.191]

Рейнольдс в 1883 г. показал, что при течении жидкости по трубке с гладкими стенками ламинарное движение переходит в турбулентное, когда число Рейнольдса Re превысит известное значение. Число или критерий Рейнольдса представляет собой безразмерное отношение [c.324]

Как видно из соотношения (X, 4), ламинарное движение переходит в турбулентное при тем меньших скоростях, чем больше радиус трубки и плотность жидкости и чем меньше ее вязкость. Наличие в жидкости взвешенных частиц, особенно неправильной формы, способствует так называемой ранней турбулентности, т. е, тому, что ламинарное течение переходит в. турбулентное при значительно меньших значениях Re. [c.324]

Возвращаясь к рис. 109, отметим, что изменение характера кривой выще точки С отвечает переходу ламинарного течения Б турбулентное. Этот переход наступает для структурированных жидкостей при меньших значениях числа Рейнольдса по сравнению с ньютоновыми жидкостями, поскольку наличие структуры нарушает послойное скольжение. [c.264]

Эта зависимость хорошо соблюдается до критического значения R kp = 2200, а затем происходит скачкообразный переход ламинарного режима течения в турбулентный с некоторым повышением значения X. Далее, для гладких труб медленное уменьшение X описывается формулой Блаузиуса Х = 0,316 Re-° что соответствует более быстрому росту потери напора со скоростью потока Лр вместо Др и. Для сильно же шероховатых труб в турбулентной области I = onst и Др [c.24]

Несмотря на отмеченные недостатки результатов H.H. Павловского, есть основания для их сопоставления с соответствующими результатами трубной гидравлики. Важно подчеркнуть, что критические значения числа Рейнольдса, подсчитанные по формуле (1.11), намного меньше тех, которые в трубной гидравлике соответствуют переходу ламинарного течения в турбулентное. Это служит одним из доводов в пользу того, что причины нарушения закона Дарси при высоких скоростях фильтрации (увеличение влияния сил инерции по мере увеличения Re) не следует связывать с турбулизацией течения. Отсутствие турбулентности при нарушении закона Дарси было доказано также прямыми опытами, изложенными Г. Шнебели. [c.21]

При большой высоте вертикальной поверхности охлаждения и больших температурных напорах течение пленки конденсата может перейти в турбулентный режим. При этом в верхней части поверхности, где Кедл < Кекр течение пленки является ламинарным или волновым. На некотором расстоянии Хкр от верхнего конца поверхности критерий Рейнольдса достигает критического значения и течение переходит в турбулентный режим. Следовательно, на вертикальной поверхности охлаждения течение пленки конденсата носит смешанный характер. [c.130]

Смена режимов течения происходит не скачкообразно, а обязательно на некотором конечном отрезке. Расчет такого переходного пограничного слоя представляет собой одну из еще не решенных задач теории. Вполне возможен и обратный процесс — переход от турбулентного течения к ламинарному, называемый рсламинарнзацней. В частности, турбулентный пограничный слой с очень большим отрицательным градиентом давления (сильное ускорение) может стать ламинарным в тот момент, когда R g становится меньше некоторого критического значения, например Re 370 [107]. [c.116]

А. Введение. При поперечном обтекании жидкостью одиночной трубы на ее поверхности, начиная от критической точки, формируется ламинарный пограничный слой, отрыв которого происходит в некоторой точке периметра. Это приводит к образованию за трубой симметричной стационарной пары вихрен и рециркуляционной зоны. Если число Рейнольдса Йе>40, то течение в рециркуляционной зоне становится неустойчивым и происходит периодический срыв вихрей. Ламинарный пограничный слой отрывается при Ф=82°, где Ф — угол, отсчитываемый от передней критической точки. При дальнейшем росте числа Ке достигается критический режим (Ке>2-10 ), характеризующийся тем, что переход ламинарного пограничного слоя в турбулентный происходит раньше, чем пограничный слой отрывается. При этом точка отрыва сдвигается вниз по потоку до Ф=140°. Частота срыва вихрей характеризуется числом Струхаля 5т 1й1и, где ( — частота срыва вихрей (1 — диаметр трубы. На практике в диапазоне изменения числа Рейнольдса от 300 до 2-10 можно считать, что для одиночной трубы число 5г—0,2. В критической области оно возрастает до 0,46, а затем при Ке - 3,5-10 уменьшается до 0,27 1]. В случае несжимаемой жидкости распределение скорости и давления на внешней границе пограничного слоя описывается уравнением Бернулли [c.140]

По мере увеличения циркуляция в конечном счете испытывает переход к режиму течения в тонком ламинарном пограничном слое вдоль стенок или непосредственно к турбулентному пограничному слою. В любом случае (в отличие от Бэтчелора) центральное ядро остается квази-неподвижным с вертикальным градиентом температур, как показано на рис. 13. Критерий Бэтчелора, определяющий переход к турбулентному движению, имеет вид [c.301]

Условия подготовки и формирования водяной струи высокого давления. Дисперсия механической энергии движущегося с большой скоростью потока внутри твердых границ осуществляется молекулярным переносом. Главная часть градиента скорости сосредоточена в пограничном слое. Источниками возмущений в пристеночной области пограничного слоя являются бугорки (выступы) шероховатости, которые усиливают завихренность поступающего потока. Состояние поверхности струеформирующих каналов существенным образом влияет на положение точки перехода ламинарного пограничного слоя в турбулентный, а следовательно, и на гидродинамические характеристики водяной струи [212, 22 З]. С увеличением средней скорости noToj a отношение толщины вязкого подслоя к величине абсолютной шероховатости, являющееся критериальным условием режима течения, снижается тем интенсивнее, чем хуже состояние поверхности. Так, в стволе гидравлического резака диаметром 0,05 м при средней скорости потока 25 м/с с увеличением абсолютной шероховатости с 0,1 до 100 мкм (т. е. в 1000 раз) толщина вязкого подслоя снижается только в 1,5 раза (с 12 до 8 кжм), коэффициент гидравлического трения увеличивается в 2 раза (с 0,011 до 0,023), линейная скорость на границе вязкого подслоя увеличивается в 1,5 раза (с 12 до [c.168]

Таким образом, полученные результаты позволяют предположить, что максимальная интенсивность отложения парафинов на стенках трубопроводов будет наблюдаться в таких гидродинамических ситуациях, когда происходит переход системы из зоны гладкого трения в зону смешанного трения. При этом наблюдающиеся при максимуме значения критерия Рейнольдса будут определяться как диаметром трубы, так и шероховатостью стенки. Полученный результат согласуется с высказанным ранее утверждением /41/, что "вначале с ростом скорости потока, но при сохранении ламинарного режима течения интенсивность запарафинирования возрастает, а затем, достигнув своего максимума, начинает снижаться". Указывалось, что для стальных труб максимальная интенсивность совпадает с переходом в турбулентный режим. [c.90]

Число Рейнольдса является определяющим параметром не только для количественных характеристик пограничного слоя, но и для самого характера течения. При небольших числах Рейнольдса движение частиц газа имеет упорядоченный слоистый характер, такое течение называется ламинарным. При больших числах Рейнольдса движение частиц газа становится беспорядочным, возникают неравномерные пульсации скорости в продольном и поперечном направлениях, такое течение называется турбулентным. Переход ламинарного теченпя в турбулентное происходит при определенном значении числа Рейнольдса, называемом критическим. Критическое число Рейнольдса не постоянно и в очень сильной степени зависит от величины начальных возмущений, т. е. от интенсивности турбулентности на-бегагощего потока. [c.281]

Таким образом, с помощью метода малых возмущений можно получить значение критического числа Рейнольдса. Начиная с того места на пластине, где число Рейнольдса достигает своего критического значения, начинают нарастать возмущения с определенной длиной волны. Далее вниз по потоку становятся неустойчивыми возмущения и с другими длинами волн. Наконец, на некотором расстоянии от начала потери устойчивости ламинарное течение переходит в турбулентное. Критическое число Рейнольдса, онределенное экспериментальным путем из наблюдения перехода ламинарного режима течения в турбулентный, соответствует тому месту пластины, где турбулентность потока приводит к перестройке всего течепия. Поэтому найденные пз экспериментов критические числа Рейнольдса обычно превышают по величине их теоретические значения. [c.312]

I — участок ползучести, II — участок пла стнческого течения. III — участок ньютоновского течения. Им соответствуют три участка на кривой г1=/(т) с высокой постоянной вязкостью Tji, с переменной вязкостью Ti = ri +T /Y и с низкой постоянной вязкостью т]2. Последний участок часто недостижим в режиме ламинарного течения из-за перехода к турбулентному течению. [c.155]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология