Гидравлическое сопротивление при течении в трубах

Сопоставление данных по гидравлическому сопротивлению, теплоотдаче к поверхности зернистого слоя, диффузии и продольному перемешиванию при течении (см. последующие главы) позволяет более ясно понять физическую природу движения жидкости в зернистом слое при различных значениях критерия Рейнольдса. Как и в трубах, при малых значениях Ке пограничный слой заполняет все сечение поровых каналов и распределение скоростей существенно зависит от формы канала, С ростом же Ке пограничный слой сжимается и взаимодействие потока с зернистым слоем (гидравлическое сопротивление) начинает главным образом определяться формой отдельного элемента и характером его поверхности. [c.70]

Приведенная методика расчета гидравлического сопротивления прп ламинарном режиме применяется и при турбулентном течении неньютоновских жидкостей в гладких трубах. [c.414]

Гидравлическое сопротивление пучка труб при продольном омывании (вдоль оси труб) рассчитывается по формулам для течения жидкостей или газов по прямым трубам, причем вместо д. подставляется йз. [c.399]

Если стандартные элементы в теплообменнике расположены симметрично, можно ожидать, что тепло- и массообмен в каждом из элементов всей системы будет таким же или по крайней мере пропорциональным тепло- и массообмену в изолированном элементе. Это можно показать на следующем примере. Рассмотрим кожухотрубный теплообменник, в котором температура кожуха поддерживается постоянной в результате испарения жидкости (рис. 1). Если коэффициент теплоотдачи в трубах определяется только скоростью, то можно воспользоваться и—а-методом. Коэффициент теплоотдачи при ламинарном илн турбулентном течении можно рассчитать при известной скорости течения. Если размеры всех труб одинаковы, а скорость течения определяется гидравлическим сопротивлением, то коэффициенты теплоотдачи всех труб также одинаковы. Температура жидкостной среды в трубе изменяется от А, о во входном сечении до 7 на выходе в соответствии с уравнением [c.84]

А. В. Горбатов и его сотрудники, используя метод анализа размерностей, вывели уравнение для определения гидравлического сопротивления течению в трубах неньютоновских сред, обладающих предельным напряжением сдвига, [c.94]

Гидравлическое сопротивление изогнутых труб. Для тепловой обработки вязких жидкостей часто применяют теплообменники, выполненные в виде изогнутых по винтовой линии труб (змеевиков). Течение жидкости внутри таких труб подчиняется более сложному закону, чем законы, характеризующие течение жидкости в прямолинейных трубах. Это объясняется наличием центробежных сил, действующих на жидкость, которые при ламинарном течении жидкостей в прямолинейных трубах отсутствуют. Переход от ламинарного течения жидкости в змеевиках происходит при более высоких значениях чисел Рейнольдса, чем в прямолинейных каналах. [c.126]

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]

Для расчета гидравлического сопротивления при турбулентном течении неньютоновских жидкостей в шероховатых трубах предложена формула [c.414]

Гидравлическое сопротивление змеевиковых труб течению неньютоновских жидкостей изучено менее фундаментально, чем применительно к ньютоновским жидкостям. Это прежде всего можно объяснить наличием дополнительных реологических характеристик жидкостей, значительно осложняющих аналитическое рассмотрение задачи. [c.127]

Неоднородность течения за распределительным устройством практически ие зависит от неравномерности поля скоростей в подводящем патрубке. Исследовались прямые трубы, колено (r/Do = О и г/Dq = 0,5) и закрученный поток. Коэффициент гидравлического сопротивления tp. = [c.292]

Площадь Ft = nd /4 проходного сечения трубопровода определяется по выбранному условному проходу d = d,. Длина I участка трубопровода назначается приближенно в соответствии с предполагаемой компоновкой привода на машине. Коэффициент X, гидравлического сопротивления трубопровода определяется по применяемым в гидравлике эмпирическим зависимостям (см. параграф 1.4). При этом целесообразно уточнить расчетную скорость течения рабочей среды в трубах. Для напорной и сливной линий гидропривода и = и ы = QJF . Для напорной и [c.98]

Основную трудность при расчете полного сопротивления контактной трубы вызывает определение потерь на гидравлическое трение. Прежде чем переходить к нахождению зависимостей для расчета Артр. рассмотрим режимы течения фаз в закрученном газожидкостном потоке. При закрутке газожидкостного потока в результате действия центростремительного ускорения происходит разделение потока на пристенный жидкостный слой толщиной б и центральное газовое ядро (рис. 99). [c.175]

Из приведенных расчетов видно, что трубчатые аппараты с большими диаметрами труб имеют низкую интенсивность теплообмена. Повышение скорости течения теплообменивающихся сред вызывает большие гидравлические сопротивления в аппарате. Наиболее эффективной мерой повышения интенсивности теплоотдачи в трубчатых аппаратах является уменьшение диаметра труб в пучке. С уменьшением диаметра труб в пучке резко сокращаются габариты аппарата и значительно снижаются гидравлические сопротивления Б аппарате. Но с уменьшением диаметра трубок при заданной производительности резко растет число труб в пучке. Трубчатые аппараты с малыми диаметрами трубок в пучке неудобно чистить и мыть. Конструирование малогабаритного и удобного в эксплуатации теплообменника может быть удачно решено только за счет уменьшения толщины слоя жидкости, а эТо возможно только в плоской или кольцевой щели. Поэтому за последние годы тонкослойные теплообменники с каналом в виде узкой щели стали вытеснять трубчатые аппараты из всех отраслей промышленности. В качестве наиболее простого решения задачи повышения интенсивности теплообмена применяют пустотелые трубчатые вытеснители, вставляемые в трубки обычного трубчатого теплообменного аппарата. Такие кольцевые тонкослойные аппараты выпускаются отечественной промышленностью. [c.77]

Гидравлическое сопротивление при течении двухфазного потока в трубе с ленточным завихрителем. При течении гомогенных 176 [c.176]

Соколов В. Н-, Доманский И. В. и др. Гидравлическое сопротивление и теплообмен при восходящем течении газожидкостной смеси в вертикальных трубах.— Теор. основы хим. технол. , 1971, т. 5, с. 394—400. [c.210]

Распределение потока перед слоем катализатора. Схемы ввода потока в слой катализатора показаны на рис. 4.30. Отметим два характерных явления. Резкое расширение сечения потока на входе в аппарат приводит к появлению отрывных течений, возникновению циркуляционных токов и, как следствие, к неоднозначному по сече- нию распределению потока перед слоем. Скоростной напор потока, выходящего из подводящей трубы, приводит к ярко выраженному I факельному распределению скорости в слое (рис. 4.30,6). Оба этих явления приводят к неоднородности течения потока перед слоем. Неоднородность распределения по сечению потока выразим через распределение по радиусу аппарата перепадов полных давлений Д р в слое в виде отношения Д p на 1-м радиусе г,- и Д Рц в центре или Д р р среднего по всему сечению [309]. Неоднородность распределения потока по сечению слоя зависит от гидравлического сопротивления слоя, выраженного через параметр Эйлера Ец л = А р . /р, и геометрических размеров надслоевого пространства, выраженных в виде отношений с /0 и Н/О (на рис. 4.30,а). Некоторые результаты расчетов представлены на рис. 4.31 [310]. Эксперименты были проведены на модели диаметром 400 мм в следующем диапазоне изменения параметров (1/0 = 0,125- 0,5 Н/О = 0,1 - 0,7 ЕЦе = 60 f 365 при Ке> 104. Измерения показали, что наиболее значительное влияние на распределение потока оказывают следующие параметры ё/О и сопротивление зернистого материала Еи л. Изменение высоты надслоевого пространства (Н/О) оказывает слабое влияние на распределение потока перед слоем. Уменьшить неоднородность распределения потока по сечению слоя можно увеличением сечения входного патрубка ( /О > 0,5) или подсыпкой зернистого слоя перед катализатором (рис. 4.32). Первый вариант конструктивно не всегда удобен. Во втором варианте при Еи л > 600 гидравлическое сопротивление уже не влияет на распределение потока (область автомодельности), однако требуются значительные затраты энергии. Кроме того, вследствие скоростного напора струя [c.231]

В этих уравнениях Ш — массовый расход р — плотность диоксида углерода ш — скорость течения СОг й — площадь внутреннего сечения нагнетательных (НКТ) труб % — коэффициент гидравлического сопротивления О — внутренний диаметр труб — ускорение свободного падения. [c.295]

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]

Суммарное гидравлическое сопротивление системы. Использованное нами решение Абрамовича относится к течению подогреваемого газа в цилиндрической трубе без наличия сопротивлений. Для реальных топочных систем сумма сопротивлений может достигать весьма больших значений и должна быть учтена при оценке аэродинамического предела форсировки этих систем. Для этой цели достаточно внести в уравнение импульсов ранее приведенного решения дополнительный член, учитывающий общее сопротивление системы (топка-1-газоходы) в виде числа потерянных начальных скоростных напоров [c.256]

В течение многих лет достаточно точные данные, характеризующие теплопередачу и гидравлическое сопротивление и приемлемые для расчета теплообменников, были известны лишь для случая течения через пучки круглых труб и для внешнего обтекания пучков таких труб. Нужда в малогабаритных и легких теплообменниках для самых разнообразных средств передвижения — от автомобиля до космической ракеты, а также и для других разнообразных областей применения привела к разработке множества поверхностей теплообмена, которые отличаются значительно большей компактностью, чем любые практически возможные теплообменники с круглыми трубками. [c.5]

Кроме того, характеристики многих таких поверхностей отличаются в лучшую сторону от характеристик поверхностей, образованных трубами круглого сечения. Однако отсутствие основных данных для расчета теплопередачи и гидравлического сопротивления, а также отсутствие точных представлений о механизме протекающих процессов в течение длительного периода ограничивали использование таких поверхностей в теплообменниках, которые могли бы быть разработаны методом последовательных приближений. Стало совершенно ясно, что оптимальный расчет теплообменника, разработка новых поверхностей с лучшими характеристиками и разработка методов изготовления компактных поверхностей для высокотемпературных теплообменников станут возможными только после того, как будут установлены и осмыслены [c.5]

Рис. 7-11. Характеристики теплоотдачи и гидравлического сопротивления при течении газа через насадочную поверхность, образованную одинаковыми каналами треугольного сечения. Зависимости получены на основе экспериментальных данных для поверхностей, образованных одинаковыми каналами треугольного сечения с углом при вершине от 60 до 90°. Пунктирные линии в области ламинарного течения представляют аналитическое решение для матриц с каналами, имеющими в сечении равносторонние треугольники, L[rr=oo в области турбулентного сечения пунктирные линии представляют собой характеристики труб круглого сечения.

Как известно [62], в условиях течения однофазной среды по трубе при высокой степени турбулентности имеет место подобие распределений профилей температуры и скорости. Из данного факта следует прямая связь между коэффициентом теплоотдачи а и коэффициентом гидравлического сопротивления [c.93]

Течение перегретого пара в пучке труб в зоне перегрева всегда носит турбулентный характер, и для потерь давления, вызванных гидравлическими сопротивлениями, можно написать выражение [c.356]

Для расчета гидравлического сопротивления трубы (канала) при стабилизированном ламинарном течении использовать Dr нельзя. При этом режиме его применение допустимо только для входной части начального участка трубы, когда толщина 5о еще очень мала [251]. Для определения сопротивления по (1.187) и (1.188) вводят соответствующие поправки, учитывающие влияние формы поперечного сечения труб (каналов). [c.79]

V — средняя скорость течения жидкости в трубе, й—>ее диаметр, — безразмерная величина, называемая коэффициентом гидравлического сопротивления. [c.76]

При расчете гидравлических сопротивлений необходимо учитывать режимы течения жидкости и пара в трубах аппаратов, рационально использовать располагаемый напор как в системах с отделителем жидкости, так и в насосно-циркуляционных охлаждающих системах. [c.116]

В этом параграфе изложены основные закономерности движения жидкостей по трубам и через местные гидравлические сопротивления, а также получены формулы для определения потерь напора в системах, состоящих из труб круглого сечения и включающих местные сопротивления. Эти формулы позволяют производить гидравлические расчеты таких систем в случае установившегося стабилизированного течения жидкости в них. Необходимые для расчета более сложных систем сведения и формулы приводятся в параграфах 1.7 и 1.8, составленных на основании [272]. [c.62]

При всех рассуждениях мы пренебрегали влиянием движения газа (пара или жидкости) вдоль пленки. Однако при определенных условиях (прежде всего при достаточно высоких скоростях газа) влияние газового потока на течение пленки может быть существенным. Например, при стекании жидкой пленки по внутренней поверхности трубы газ движется противотоком с большой скоростью (порядка 5-10 м/с). При этом вследствие трения между газом и поверхностью пленки резко возрастают касательные напряжения на поверхности раздела фаз. Толщина пленки увеличивается (так как движение пленки тормозится), возрастает также гидравлическое сопротивление движению газа. При дальнейшем увеличении скорости газа может быть достигнуто равновесие между силой тяжести стекающей пленки и силой трения с последующим накоплением [c.131]

Передаточная функция (9.48) описывает обобщенный закон гидравлического сопротивления трения трубы при неустановившемся ламинарном течении среды. Применяя соотношение (2.55), которым связано изображение переходной и передаточной функции, а также интеграл Дюамеля (2.60), можно с помощью передаточной функции представить 5акон нестационарного гидравлического сопротивления грения трубы во временной области 1281 [c.250]

Из формулы (9.7С) видно, что средняя за период колебания мощность Nt равна сумме мощности Ng потока, на который накладываются колебания, и мощности, затрачиваемой на поддержание колебаний среды. № г.начение второго слагаемого влияет корректив Хд, который увй личивается с увеличением ч 1Стоты колебаний. Если бы мощность Nj подсчитывалась в предположении квазистационарного закона распределения местных скоростей, соответствующего течению Пуазейля, то значение х, было бы равно единице и мощность Nt имела бы меньшие значения. Следовательно, нестационарное распределение скоростей, вызванное гармоническим изменением расхода среды в трубе, приводит к увеличению диссипации энергии, т. е. другими словами, гидравлическое сопротивление трения трубы при колебании среды возрастает, что подтверждают графики на рве. 9.2. [c.254]

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]

Кошелев И.И., Эскин Н.Б., Абрютнина Н.В. О гидравлическом сопротивлении изогнутых труб малого диаметра из нержавеющей стали при изотермическом течении жидкости // Изв. вузов. Энергетика. 1967. № 2. С. 64 — 69. [c.648]

Критерий Рейнольдса — это основной параметр, определяющий структуру потока и гидравлическое сопротивление зернистого слоя. Однако необходимо учитывать и другие параметры, зависящие от структуры слоя, формы и укладки его элементов. Поскольку нам предстоит pa Morpejb смешанную задачу, то сопоставим очень коротко результаты, известные для простейших предельных случаев — течения в цилиндрической трубе и обтекания шара. [c.24]

Такая геометрия пирозмеевика позволяет на входной его части иметь высокое отношение теплопередающей поверхности к внутреннему объему, что способствует интенсификации нагрева сырья и характеризуется крутым температурным профилем, позволяющим повысить выход этилена. В трубах большого диаметра с относительно небольшим гидравлическим сопротивлением. более эффективно происходит расщепление сырья. Кроме того, применение труб большого диаметра в печи приводит к тому, что, несмотря на появление отложения кокса внутри труб, в течение всего пробега печн селективность процесса пиролиза снижается незначительно. [c.23]

Из рис. 1 и 2 видно, что коэффициенты гидравлического сопротивления в пластинчатых теплообменниках намного выше, чем в трубах, при одинаковых числах Рейнольдса. Однако скорости потока между пластинами намного ниже и обычно находятся в пределах от 0,1 до 3 м/с в зависимости от типа пластин и условий эксплуатации. Длина пластин, 1еобходимая для достижения заданных значений числа единиц переноса теплоты NTU, намного меньше, чем в трубах, так что потери давления при равных характеристиках теплопередачи нередко бывают меньше, чем при течении в трубах. [c.83]

Выше ука.чывалось ( 1.16), что гидравлические потери энергии делятся на местные потери и потери на трение. Потери на трение в прямых трубах постоянного сечения нами уже рассмотрены для ламинарного (гл. V) и турбулентного (гл. VI) течений. Рассмотрим теперь потери, обусловленные местными гидравлическими сопротивлениями, т. е. такими элементами трубопроводов, в которых вследствие изменения размеров или конфигурации русла происходит изменение скорости потока, отрыв транзитной струи от стенок русла и возникают вихреобразования. [c.107]

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]

В ходе экспериментальной работы, приведшей к результатам, обоб- eнным в гл. 10, была установле-а возможность получения в общем виде основных зависимостей, характеризующих теплоотдачу и гидравлическое сопротивление некоторых поверхностей сравнительно простой формы. Более того, для случаев движения потока внутри труб круглого и прямоугольного сечений получены аналитические решения. Таким образом, продуманно комбинируя аналитические решения с обобщением экспериментальных данных, можно с достаточной полнотой охарактеризовать теплоотдачу и сопротивление при течении газа внутри труб круглого и прямоугольного сечений при наличии внезапных сужений на входе, включая влияние длины трубы, способ подвода тепла и изменение свойств жидкости, зависящих от температуры. Кроме того, на основе большого количества экспериментальных данных, полученных при поперечном обтекании шахматных пучков круглых труб, возможно обобщенное представление зависимостей для поверхностей с такой геометрией, которые применимы к шахматным пучкам с геометрическими характеристиками, отличными от исследованных. [c.99]

Аронов И.З., Гомон В.И., Дрейцер Г.А. Исследование теплообмена и гидравлического сопротивления при течении воды в трубах с кольцевыми турбулизаторами // Гидравлика. Современные проблемы гидродинамики и теплообмена в элементах энергетических установок и криогенной техники. Межвуз. сб. п.-т. исслед. ВЗМИ. М., 1978. Вып. 7. С. 101 - 109. [c.639]

Конобеев Б.И., Малюсов В.А., Жаворонков П.М. Гидравлическое сопротивление и толщина нленки при обращенном течении жидкости под действием газа в вертикальных трубах // Химическая промышленность. 1957. № 3. С. 21 - 26. [c.647]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология