Коэффициент при обтекании цилиндра

Сопротивление цилиндра при поперечном обтекании его со скольжением рассмотрено Цзяном ), который получил следующую теоретическую формулу для коэффициента сонротивления цилиндра, отнесенного к поперечному сечению 2аЬ (длина цилиндра Ь, радиус а) [c.147]

В литературе [70] приводятся также данные по коэффициенту восстановления, как местному, так и среднему, для цилиндра в потоке, перпендикулярном к его оси. Они дают рост г с увеличением числа М и уменьшение его с увеличением угла ср, образуемого радиусом-вектором, проведенным от оси к данной точке на поверхности цилиндра, с направлением, противоположным скорости невозмущенного потока. Теории коэффициента восстановления для обтекания цилиндра не существует. И поэтому о каком-либо теоретическом истолковании полученных экспериментальных данных говорить не приходится. [c.304]

Рис. 2.1.8.4. Зависимость коэффициента сопротивления при поперечном обтекании цилиндра от критерия Re

С увеличением числа Рейнольдса коэффициент сопротивления давления уменьшается. При расчете ветровой нагрузки резервуаров, дымовых труб и других сооружений цилиндрической формы коэффициент сопротивления можно брать для случая обтекания цилиндра Сх = 1,2). [c.54]

В предыдущих разделах были обсуждены корреляции для коэффициентов трения в двух очень простых гидродинамических системах, которые тем не менее, играют важную роль во многих процессах химической технологии и поэтому часто фигурируют в инженерных расчетах. В литературе имеются корреляции и для других систем, таких, как течение вблизи вращающегося диска, обтекание цилиндра, обтекание пучка цилиндрических трубок, течение в канале с перегородками. Системы, важные для химической промышленности, описаны в Справочнике инженера-химика [14]. В монографии Шлихтинга [4] рассмотрен ряд систем, для которых были проведены фундаментальные исследования по гидро- и аэродинамике. Особый интерес с точки зрения химической технологии представляют насадочные колонны — один из наиболее распространенных типов массообменной аппаратуры. [c.187]

Безотрывное обтекание, которое представляет собой форму течения, отвечающую первой области автомодельности, ограничено интервалом весьма малых значений Ке. С момента зарождения отрыва пограничного слоя и возникновения процесса перестройки потока автомодельность нарушается. Начинается интервал значений Ке, на протяжении которого первоначальная простейшая форма обтекания цилиндра сменяется другой, существенно более сложной. В пределах этого интервала коэффициент сопротивления определяется в функции от числа Ке зависимостями, характер которых нельзя предсказать на основании простых физических соображений. [c.84]

Однако при достаточно больших значениях числа Ке перестройка потока прекращается. Устанавливается вполне определенная характерная форма обтекания цилиндра с отрывом пограничного слоя от его поверхности. Эта форма течения при полном своем развитии отличается большой устойчивостью по отношению к изменениям числа Ке. Даже большие его изменения не отражаются на картине движения жидкости. Весь интервал, в пределах которого изменение Ке не отражается на свойствах течения, есть область автомодельности. Внутри этой области должны действовать простые количественные законы. Действительно, на графике отчетливо видна зона практически постоянных значений коэффициента сопротивления (участок 1—2). [c.84]

П р и м е ч а н и е. У пневмометрической трубки типа НИИОГАЗ боковые отверстия воспринимают не только статическое давление, но и разрежение, возникающее при обтекании цилиндра потоком газа. Поэтому трубка типа НИИОГАЗ имеет поправочный коэффициент, в среднем равный 0,53—0,56 (определяют градуировкой по эталонной пневмометрической трубке). Пневмо- метрические трубки типа Пито -Прандтля имеют поправочный коэффициент, равный единице. [c.35]

В области безотрывного обтекания цилиндра 0,05 < Ке < 2,5 для его коэффициента сопротивления в [91] рекомендуется приближенная формула [c.211]

Безотрывное обтекание цилиндра при умеренных числах Рейнольдса. Согласно экспериментальным данным [37] безотрывное обтекание кругового цилиндра реализуется при Ке 2,5. В этой области изменения чисел Рейнольдса для расчета коэффициента сопротивления цилиндра можно использовать приближенную формулу [219] [c.77]

Отрывное обтекание цилиндра при умеренных числах Рейнольдса. При превышении критического значения Ке и 2,5 вблизи кормовой точки возникает область вихревого возвратного течения с замкнутыми линиями тока — происходит отрыв потока [37]. При увеличении числа Рейнольдса точка отрыва постепенно перемещается от оси потока вверх по поверхности цилиндра. Коэффициент сопротивления для отрывного обтекания цилиндра при умеренных числах Рейнольдса можно вычислять с помощью эмпирических формул [219] [c.77]

На рис. 8. 9 показано, как изменение числа Рейнольдса влияет па коэффициент сопротивления при обтекании цилиндра. В гл. 7 [c.84]

В предшествующих главах мы рассмотрели несколько случаев течения аналитически, при помощи уравнений движения. Однако во многих технических задачах течения настолько сложны, что проинтегрировать дифференциальные уравнения движения не удается. Например, коэффициент сопротивления при обтекании цилиндра (см. рис. 8. 9) при Ке 1,0 нельзя определить теоретически, а приходится получать из эксперимента. Уравнения движения решены для течения в круглой трубе и для обтекания пластинки, но не решены для случая обтекания пучка труб или движения жидкости в слое шаровой насадки и для многих других задач. [c.158]

Непропорциональное увеличение коэффициента сопротивления вызвано, вероятно, суш,ественной долей сопротивления формы поверхности в полной потере давления на трение. В потоке вдоль пластин и внутри гладких труб, где сопротивление формы отсутствует, аналогия между переносом тепла и количества движения достаточно хорошо соблюдается. Однако при поперечном обтекании цилиндров сопротивление формы составляет основную часть полного сопротивления потоку, и коэффициент сопротивления (рассчитанный по полному перепаду давления) больше не связан с коэффициентом теплоотдачи линейной зависимостью, как в случае /-фактора. По-видимому, то же положение справедливо в случаях, когда элементы шероховатости твердой поверхности простираются за пределы ламинарного подслоя — в турбулентное ядро. [c.363]

Очень интересная картина распределения коэффициента восстановления по поверхности получается на основании результатов экспериментального исследования поперечного обтекания цилиндра дозвуковым потоком воздуха большой скорости. Гидродинамическая картина, отвечающая случаю поперечного обтекания цилиндра, подробно рассматривается позднее ( 14). Здесь заметим только, что в этом случае кривизна обтекаемой поверхности значительна и поэтому скорость внешнего потока существенно изменяется вдоль по течению. Соответственно значительные изменения претерпевает и давление. В области возрастания давления движение развивается под тормозящим действием противодавления и в пограничном слое возникает течение обратного направления. Это приводит к отрыву пограничного слоя от поверхности. Создается сложная гидродинамическая обстановка. [c.52]

В работах [7, 8] имеются серьезные недостатки, существенно обесценивающие выводы авторов и затрудняющие использование полученных результатов. Так, обработка результатов целиком базируется на расчете процесса диффузии, поскольку стадия десорбции НС1 по существу вообще не рассматривается. Между тем, процесс диффузии рассчитывается весьма примитивно. Произвольно выбран коэффициент а в уравнении (3). Толщина диффузионного пограничного слоя вычисляется для пластины неограниченных размеров, тогда как для тонких проволок, даже в данные, полученные при поперечном обтекании цилиндров, приходится вводить поправки. Наличие свободной конвекции во внимание не принято, а в этом случае она может оказывать если не основное, то значительное влияние на процессы переноса. Во всяком случае, авторы не выяснили, с чем связано наблюдавшееся ими влияние диаметра проволоки на скорость, и не показали, как это повлияло на адекватность обработки. [c.243]

При рассмотрении модели зернистого слоя как ансамбля последовательно обтекаемых шаров в разделе П. 3 была записана формула для гидравлического сопротивления потоку (П. 52), в которой величину Я(Не) можно рассматривать как коэффициент гидравлического сопротивления одиночного шара в зернистом слое. Интересно также сопоставить гидравлические сопротивления зернистого слоя из гладких шаров и пучка поперечно обтекаемых труб шахматного расположения движение жидкости в последнем случае является примером последовательного внешнего обтекания отдельных цилиндров. Весьма распространенный в технике пучок труб с разбивкой по вершинам равностороннего треугольника и шагом 51 = 1,25 с имеет порозность 8 = 0,418, что близко подходит к нормальной порозности зернистого слоя шаров. Удельная поверхность элементов такого слоя трубчатки ао = 4/с(, а коэффициент формы Ф = 0,67. И действительно, зависимости /э от Квэ [определенных по (И. 59) и (11.60)], рассчитанные [36, 63] для трубчатки и зернистого слоя, очень близки. [c.69]

Сравнение с экспериментальными данными. На рис. 5, 6 приведено сравнение чисел Ми, рассчитанных с помощью соотношения (17), с результатами, полученными различными авторами (23—35], которые систематизировали или измеряли значения коэффициентов тепло-и массоотдачи при обтекании одиночных круглых цилиндров в потоках воздуха и жидкостей. Данные нескольких авторов, полученные для интервала чисел Рей- [c.245]

Местные коэффициенты теплоотдачи при поперечном обтекании одиночных цилиндров. Как можно видеть из рнс. 3.19, местный коэффициент теплоотдачи [c.59]

Выражения для коэффициентов трения и теплоотдачи имеют особенность, так как ио О при 0. Поэтому удобнее в качестве характерной скорости использовать скорость невозмущенного потока. При обтекании круглого цилиндра диаметром d вблизи критической точки справедливо соотношение [c.299]

Критерий Нуссельта выражен через величину р, определяющую поток в единице объема зерненного материала. В случае обтекания одного тела (шар, цилиндр, пластина) или течения в трубе целесообразно поток относить к единице поверхности этого тела и использовать коэффициент массопередачи Р и соответственно [c.369]

Рис. 6-15 схематично иллюстрирует обтекание тела - цилиндра диаметром /-стационарно движущимся потоком со скоростью и. На рис. 6-15, а представлена зависимость коэффициента лобового сопротивления С от числа Рейнольдса Ке. Отметим, что при низких [c.115]

Рмс. 7. Влияние сюпепи турбулентности пи коэффициент теплоотдачи при поперечном обтекании цилиндров воздухом [c.246]

Рпс. 12.14. Модифицирован- Рис. 12.15. Зависимость коэффициента ло-ные функции Бесселя ну- Сового сопротивления от числа при полевого и первого порядка перечном обтекании цилиндра сплошная линия — теория, кружочки — опыты Штальдера, Гудвпна п Кригера [c.168]

В своей теории, учитывающей лишь диффузию и зацепление частиц, Ленгмюр вначале рассмотрел осаждение частиц на изолированном цилиндре, а затем на модельном фильтре, состоящем из слоя цилиндрических волокон с осями, параллельными поверхности фильтра. При этом он пользовался вычисленным Лембом полем течения вязкой жидкости при поперечном обтекании цилиндра. При вычислении эффекта зацепления рассчитывался объем аэрозоля (на единицу длины цилиндра), протекающего в единицу времени между крайними линиями тока, двигаясь по которым частица еще может соприкоснуться с цилиндром зная этот объем, можно рассчитать число столкнувшихся с цилиндром частиц. Полученное выражение для коэффициента захвата частиц цилиндром содержит постоянную, величина которой изменяется при наличии других цилиндров она может быть вычислена из перепада давления в слое волокон. [c.207]

Полученные в результате расчетов траектории кварцевых частиц (рр = = 2444 кг/м ) различных размеров, движущихся в потоке воздуха, при обтекании цилиндра (R = 1,5675 мм) для числа Рейнольдса Repm = = 2UxoR/i = 40 показаны на рис. 5.6 — 5.8. Можно видеть, что траектории разных частиц сильно отличаются между собой мелкие частицы не соударяются с поверхностью тела, в то время как крупные частицы сталкиваются с телом и отклоняются в сторону. Большое влияние на движение частиц оказывает пограничный слой. Учет вязкости газа приводит к увеличению эффективного размера цилиндра на толщину вытеснения пограничного слоя, что влияет на траектории частиц и уменьшает коэффициент их осаждения. Наглядным подтверждением сказанного может служить рис. 5.9, где представлены распределения коэффициентов улавливания частиц в случае обтекания цилиндра как вязкой, так и идеальной жидкостью. [c.136]

Рис. 5.9. Зависимость коэффициента осаждения частиц при обтекании цилиндра диаметром 3,175 мм (Repm = = 40) 1 — потенциальное течение 2 — вязкое течение

В этом случае коэффициент захвата можно рассматривать как эффективность осаждения за счет инерционных сил. Соответствующее значение т]з при потенциальном и вязком обтекании шарообразного тела в зависимости от критерия Stk приведено на рис. 2.1, а при потенциальном обтекании цилиндра для различных отношений ф = Re /Stk = 18Rerpr/p, — на рис. 2.2 [8, с. 54—57]. [c.36]

Результаты решения задачи об обтекании кругового цилиндра с использованием внешнего разложения Озеена и сращивания его с внутренним разложением Стокса подробно обсуждены в [115]. Приведем лишь двучленное выражение для коэффициента сопротивления цилиндра радиусом Е [c.151]

Учитывая, что коэффициент конвективной теплоотдачи аконв при ламинарном обтекании цилиндра (проводов) поперек его оси соответствует [c.284]

Средний коэффициент теплоотдачи при обтекании цилиндра квазиизо-термическим потоком определяется формулой [7.2] [c.151]

При обтекании тел потоком газа часго значение конвективного коэффициента теплоотдачи является достаточно малым. В этом случае термические сопротивление можно заметно уменьшить с помо1цыо увеличения поверхности или ее оребреиия. Развитые 1юверхностн можно подразделить на поверхности с н )ямыми, кольцевыми ребрами и ребрами в виде небольших цилиндров или. шипами. Схематично различные виды ребер показаны на рис. П. [c.251]

В (111 указанр ый подход распространен на восходящее поперечное обтекание недогретой жидкостью горизонтального цилиндра. При скоростях Ц1 >2,5 м/с и при недогреве жидкости (около 45 С) коэффициенты теплоотдачи увеличиваются примерно в 4 раза. Таким образом, эти значения приближаются к значениям, ожидаемым ири пузырьковом кипении органических жидкостей [2000—3000 Вт/(м--К)]. [c.408]

На рис. 12.15 изображена рассчитанная по формуле (117) зависимость коэффициента лобового сонротивления цилиндра от числа 5 = С/ст при свободно-молекулярном его обтекании гелием. Для сравнения на этом графике приведены также экспериментальные точки, полученные Штальдером, Гудвином и Кригером ) в аэродинамической трубе. [c.169]

Величины т, п и у произвольные. Поэтому X может быть безразмерной величиной только в том случае, если безразмерны все три выражения в скобках. Безразмерность этих трех комплексов (Ki = Dlpd , K2 = r /ppd и Ks = a/pd), в которой легко убедиться, соответствует л-теореме. При решении многих задач используют следующие комплексы величину которая называется числом или критерием Нуссельта Nu=pd lD отношение Ks/Ki, называемое критерием Рейнольдса Re=adpir, и отношение Ki/Ki — критерий Прандтля Pr = r lpD. Смысл этих критериев состоит в следующем. Критерий Nu характеризует массопередачу. При использовании коэффициента р он определяет поток в единице объема зернистого материала. В случае же обтекания одного тела — шара, цилиндра, пластины или течения в трубе — поток целесообразно относить к единице поверхности тела и использовать коэффициент Р и соответственно Nu =P dJD. [c.258]

Тела сложной формы. Картина обтекания тел сложной формы и процессы теплоотдачи при этом имеют ряд особенностей. Опыт показывает, что плавный характер поперечного обтекания труб и стержней с разной формой сечения, шара и других неудо-бообтекаемых тел возможен лишь при очень малых значениях числа Рейнольдса. В характерных для практики условиях обтекание тел сопровождается отрывом потока и образованием в кормовой части вихревой зоны. Своеобразие обтекания тел существенно сказывается и на их теплоотдаче. Так, например, интенсивность теплоотдачи по периметру поперечно обтекаемого цилиндра резко изменяется по мере нарастания пограничного слоя от максимума в лобовой точке (ф=0) до минимального значения в области <р=80+-100° (см. табл. 2.26), а затем в кормовой части вновь возрастает за счет интенсивного вихревого движения жидкости. При прочих равных условиях теплоотдача максимальна, когда направление набегающего потока перпендикулярно оси цилиндра. С уменьшением угла атаки коэффициент теплоотдачи уменьшается. [c.173]

Во всех теориях фильтрации аэрозолей предполагается, что каждое соударение между частицей и волокном эффективно и что частица прилипает к волокну под действием молекупярных сил В справедливости этого предположения были высказаны сомнения, а экспериментально было доказано, что частицы, осажденные в фильтре при одной скорости течении, могут быть сдуты с него воздушным потоком, обладающим большей скоростью Кроме того, для согласования всех экспериментальных данных об эффективности фильтров с волокнами различного диаметра дтя частиц различной величины, необходимо ввести коэффициент поилипа-ния частиц, т е принимать во внимание возможность неэффективных соударений и последующего отрыва частиц от волокон В своей теории, учитывающей лишь диффузию и зацепление частиц, Ленгмюр вначале рассмотрел осаждение частиц на изо лированном цилиндре, а затем на модельном фильтре, состоящем из слоя цилиндрических волокон с осями, параллельными поверх ности фильтра При этом он пользовался вычисленным Лембом полем течения вязкой жидкости при поперечном обтекании ци линдра При вычислении эффекта зацеплении рассчитывался объем аэрозоля (на единицу длины цилиндра), протекающего в единицу времени между крайними линиями тока, двигаясь по которым частица еще может соприкоснуться с цилиндром, зная этот объем можно рассчитать число столкнувшихся с цилиндром частнц Полученное выражение для коэффициента захвата частиц цилин дром содержит постоянную, величина которой изменяется при наличии других цилиндров, она может быть вычислена из перепада давления в слое волокон [c.207]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология