Скорость профиль в шероховатых труба

Для вполне шероховатых труб можно аналогичным путем, но с использованием профиля скорости (2.35) получить формулу [c.77]

Для гидравлически гладких труб остается в силе универсалы ный профиль скоростей. Для вполне шероховатых труб профиль скоростей удовлетворительно описывается уравнением, подобным [c.71]

Проблема теплообмена в шероховатых трубах и каналах в теоретическом плане до настоящего времени не нашла своего разрешения. Ниже приводится разработанная в ЦКТИ методика расчета, позволяющая теоретически определить интенсивность теплообмена в рассматриваемых набивках в зависимости от их геометрических параметров и коэффициентов сопротивления Я. Для пограничного слоя в шероховатом канале рассмотрим четырехслойную схему (вязкий подслой, промежуточная область, вихревое ядро — во впадение в турбулентное ядро со стабилизированным профилем скорости — для основного потока). Напряжение трения т и тепловой поток в турбулентном потоке определяются зависимостями [c.16]

Особенностью двухфазного пленочного течения является увеличение перепада давлений по длине орошаемой поверхности. Характер зависимости коэффициента сопротивления к от Не,, сходен с подобной зависимостью для шероховатых труб при ламинарном к = 64/Кер) или турбулентном (Я. = 0,316/НеУ ) режимах. Расхождение между опытными и расчетными данными обусловливается 1) изменением профиля скорости газа у поверхности жидкой пленки вследствие возникновения периодических флуктуаций (нормальных к стенке) и 2) срывами потока за счет волнообразования на поверхности пленки (что ведет к необратимым потерям давления). Это расхождения при турбулентном режиме может достигать 30 % от общего перепада давлений (при увеличении потерь Ар до 50 % начинается унос жидкости с поверхности пленки, приводящий к захлебыванию при дальнейшем увеличении скорости газа). [c.80]

Показать, что если при турбулентном течении в шероховатых трубах размер бугорков шероховатости г велик по сравнению с размером уо вязкого подслоя, то вместо (9.23) закон логарифмического профиля скорости имеет вид [c.144]

График профиля скорости (рис. 3-6) позволяет выявить несколько областей, на которые можно разделить течение в канале. В рассматриваемом частном случае течения в круглой трубе основные изменения скорости происходят в области, занимающей менее 15% радиуса трубы (потока). Размер области, непосредственно прилегающей к стенке, на рисунке дан в увеличенном масштабе. В действительности же толщина областей 1 и 2 составляет лишь очень малую часть радиуса - порядка 1% и менее. Несмотря на малую толщину, эти внутренние слои существенно влияют на весь поток, так как значительная доля изменения скорости происходит именно в них. При этом резко меняются условия протекания многих химико-технологических процессов, поскольку высокоскоростной макроскопический перенос субстанции в ядре турбулентного потока (из-за интенсивного перемешивания частиц жидкости по сечению потока) уступает место, как правило, довольно медленному молекулярному переносу в пристеночных слоях. На рис. 3-6 стенка трубы схематически изображена гладкой в действительности же поверхность обычно имеет неровности (шероховатость), высота которых сравнима с толщиной внутренних слоев. Как показано ниже, это обстоятельство значительно влияет на затрату энергии для создания необходимой скорости движения потока. [c.44]

Если высота выступов е в трубе меньше толщины ламинарного подслоя 6, то шероховатость стенок не оказывает влияния на величину коэффициента сопротивления X при турбулентном режиме движения потока. Такие трубы носят название гидравлически гладких. При большой высоте выступов (е > 6) турбулентность потока увеличивается и сопротивление возрастает (ири этом профиль скоростей изменяется). Наконец, при [c.64]

В переходной области (2000профиль скоростей становится более плоским и отношение / max увеличивается (см. рис. П-11). При более высоких числах Рейнольдса течение становится турбулентным и профиль скоростей в трубах с гладкими стенками характеризуется наличием ламинарного пограничного слоя, турбулентного ядра и буферного слоя между ними. Для турбулентного течения в трубах с шероховатыми стенками, местная скорость в турбулентном ядре будет равна [c.142]

Здесь V — скорость потока, а V — осредненная скорость в данной точке. В уравнениях (1.98) и (1.99) х = 0,4. Уравнение (I. 98) действительно для гладких труб, а уравнение (1.99) —и для гладких и для шероховатых. На рис. I. 10 представлен график уравнения (1.99) [31, с. 265]. Увеличение турбулентности потока способствует уменьшению дефицита скорости и созданию более полного профиля скоростей. [c.52]

Если при экструзии толстостенных ( блочных ) изделий, таких, как листы, плиты, стержни и трубы, до критических скоростей выдавливания дело не доходит даже в современных высокоскоростных процессах, то при изготовлении волокон, пленок, нитей и даже тонких листов, тонкостенных профилей, трубок и шлангов неустойчивость течения расплавов становится одной из основных причин не только огрубления (шероховатости) поверхности, но и искажения формы экструдата вплоть до невозможности получения качественных изделий при высокой производительности. [c.214]

Аналитическое решение задачи о движении пленки на вертикальной поверхности под воздействием газового потока рассмотрено П. Л. Капицей [Л. 37, 38] и А. А. Семеновым [Л. 75]. Результаты решения приводят к выводу, что процесс обтекания газовым потоком волн на поверхности жидкости аналогичен обтеканию выступов на твердой шероховатой поверхности. Это положение нашло экспериментальное подтверждение, в частности, в исследованиях, проведенных в Ленинградском политехническом институте (ЛПИ) [Л. 51] и в атомном центре в Харуэлле [Л. 125, 131]. Измерения полей скоростей в трубе при течении водо-воздушной смеси показали, что типичный профиль скорости, присущий однофазному потоку, становится в данном случае менее заполненным и напоминает распределение скорости в трубе с очень шероховатыми стенками (рис. 1-8). [c.16]

Опыты по измерению интенсивности турбулентности в шероховатых трубах провел Б. А. Фидман, который исследовал течение воды в трубе прямоугольного сечения 40X160 мм. На верх-, ней широкой стенке трубы были нарезаны полеречные зубцы треугольного профиля глубиной 5 мм при шаге 10 мм. Распре деление скоростей было изучено на прозрачной модели трубы при помо- ут щи скоростной киносъемки, фикси-ровавшей траектории взвешенных в воде частиц специальной эмульсии. [c.15]

Как правило, влияние трения на границе раздела фаз на гидродинамику двухфазного потока проявляется при турбулентном режиме движения газа. Т. Л. Кадер, В. М. Олевский и М. А. Дмитриев в результате исследования гидродинамики газового потока в пленочной трубчатой колонне при противотоке фаз [23] показали, что влияние волнообразования на поверхности пленки на профиль скоростей газа и коэффициент трения аналогично влиянию шероховатости при движении газа в шероховатой трубе. Наличие волновой пленки на границе раздела фаз приводит к вытягиванию профиля скорости газа в трубе. При Ке л = 180- 300 профиль скоростей описывается формулой = [c.75]

Логарифмический закон может описывать профиль скоростей как при симметричном, так и при асимметричном распределении скоростей. Асимметрия профиля скоростей в потоке чистой жидкости возможна при переменной по периметру шероховатости трубы. Это позволило авторам [34, с. 136] провести аналогию между взвесене-сущим потоком и потоком чистой жидкости в трубе с переменной шероховатостью по периметру. В этом случае выражение (11.32) может быть записано иначе [c.99]

Определение характеристик истечения из пожарных стволов затруднено тем, что насадки имеют различные форму проточной части и чистоту обработки поверхности. Один из подходов к решению задачи состоит в том, что насадок заменяют 5шрощенной моделью, имеющей профиль трубы постоянного диаметра с эквивалентной длиной 1э, потери в которой принимают такими же, что и в реальном насадке. При этом на входе скорости потока распределяются равномерно и пограничный слой в нем отсутствует. Предполагают также, что вязкостные эффекты существуют только в пределах пограничного слоя, толщина которого мала но сравнению с диаметром насадка (рис. 6.5). Таким образом, течение в пограничном слое рассматривают по существу подобным течению в пограничном слое на плоской пластине [6.10]. Если предположить, что шероховатость поверхности насадка оказывает пренебрежимо малое влияние на течение то в результате такого упрощения для полностью ламинарного пограничного слоя можно записать [6.11] [c.158]

Анализ формулы Никуразде для шероховатых труб (рис. 1.5) показывает, что она не может быть аппроксимирована степенной зависимостью с постоянным показателем степени на всем диапазоне изменения Принято считать [113], что показатели степени т в формуле сопротивления и п — в профиле скорости связаны соотношением [c.19]

При течениях вблизи шероховатой стенки профиль осреднеиной скорости моЛет быть представлен формулой (1.54) не только для потоков в трубах, но и для потоков в плоских каналах и в пограничном слое. - [c.56]

При ламинарном режиме движения жидкости (для труб при Re < 2320) коэффициент трения практически не зависит от шероховатости поверхности, поскольку относительная шероховатость A/R (R — радиус трубы) при A/R С 1 мало влияет на профиль скоростей. При турбулентном режиме движения влияние шероховатости определяется соотношением размеров выступов Д и толщины вязкого подслоя бв- Если бв > Д, то жидкость в вязком подслое обтекает выступы и шероховатость практически не сказывается на значении X. Если же Д л бв или Д > бв, то выступы турбулизируют вязкий подслой и необходим дополнительный расход энергии на вихреобразование. Поскольку на начальных участках трубы по ходу потока имеется ламинарный пограничный слой, влияние шероховатости на начальных участках трубы относительно мало и в наибольшей мере сказывается в области развитого турбулентного режима. Согласно (II. 89), толщина вязкого подслоя уменьшается с увеличением значения Re (напряжение на стенке Отст при этом увеличивается). Следовательно, влияние шероховатости возрастает с повышением значения критерия Re. При больших Re влияние шероховатости превалирует над влиянием обычного вязкого трения. В связи с этим при турбулентном режиме движения различают область гладкого трения, в которой X зависит только от Re и не зависит от шероховатости поверхности, область смешанного трения, в пределах которой оказывают влияние оба фактора, т. е. X зависит и от Re и от шероховатости, и область шероховатого трения, или автомодельную, в которой X определяется только шероховатостью и не зависит от Re. [c.190]

Если высота выступов е в трубе меньше толхцины ламинарного подслоя б, то шероховатость стенок не влияет на величину коэффициента сопротивления X при турбулентном режиме движения потока. Такие трубы носят название гидравлически гладких. При большой высоте выступов (е > б) турбулентность потока увеличивается, и сопротивление возрастает (при этом профиль скоростей изменяется). Наконец, при некотором предельном значении шероховатости сопротивление становится постоянным, и такие трубы называют вполне шероховатыми. [c.65]