Течение развитое турбулентное

При использовании для обогрева (охлаждения) реакторов теплоносителей (хладагентов) в жидкой фазе, как правило, имеют место только два режима течения — развитый турбулентный [c.63]

Турбулентный режим течения пленки [12-14]. При пленочном течении развитие турбулентности происходит постепенно. Ориентировочно можно считать турбулентность в пленочном потоке развитой, если Яе > 1200. [c.86]

Полная потеря устойчивости и возникновение развитого турбулентного режима при смешанно-конвективном течении происходят при пониженных значениях числа Рейнольдса в частности, в плоском канале при Ra = 20000 пороговое значение числа Re снижается на 200 [26]. [c.132]

Из (2.24) следует, что энергетический коэффициент обратно пропорционален плотности теплового потока в степени (b —1). Например, для продольного обтекания каналов и развитого турбулентного режима течения потоков с п, = 0,8 и а,-= 0,2 эта степень равна 2,5, Таким образом, интенсификация теплообмена путем увеличения величины q (изменяя Rei потоков) для поверхности заданной геометрии приводит к существенному уменьщению энергетического коэффициента. [c.31]

Следует отметить, что при продольном обтекании каналов отношение Re потоков постоянно, для развитого турбулентного режима течения обоих потоков п = Аа = 0, т. е. коэффициенты Ai и Д не зависят от Re . Поэтому п. 5 практически исключается из итерационного процесса нахождения Rei . [c.121]

В точке А волнообразование отсутствует и существует лишь поверхностное трение между точками А и В режим ламинарен, причем волнообразование относительно велико между точками В я С — переходная область отточки С течение изменяется, приобретая турбулентный характер. Точка В соответствует 900—1000, а точка С— л 1300—1500. Начиная от точки В, характеризующей окончание ламинарного режима, возникает турбулентный режим течения. Большие волны жидкости, существовавшие в ламинарной области, начинают разрушаться. Образующиеся меньшие волны снижают перепад давления, пока в точке С не будет достигнута полностью развитая турбулентность. [c.256]

Авторы объясняют это следующим образом. Для аппаратов с мешалками критическое значение числа Рейнольдса составляет примерно 20, однако развитое турбулентное движение возникает лишь при Ке 10 , и, следовательно, при Ке 400 преобладает ламинарный характер течения перемешиваемой жидкости. Те же авторы исследовали теплообмен и в аппаратах с перегородками при 4-Ш Не З-10 , при этом были получены более высокие значения коэффициентов теплоотдачи [c.51]

Сопротивление при обтекании пучков труб. Это сопротивление, как и при обтекании одиночных тел, складывается из лобового сопротивления и сопротивления вязкого трения. Однако при практических расчетах к определению коэффициента сопротивления подходят так, как будто он обусловлен вязким трением. Режим течения в большинстве практических случаев бывает турбулентным, поскольку при поперечном обтекании пучков имеются благоприятные условия для образования турбулентности даже при сравнительно низких скоростях. Например, при обтекании шахматного пучка труб развитый турбулентный режим наступает уже при Ке > 100 (характерный размер йп) [16]. [c.78]

Для случая конденсации многокомпонентной паровой смеси внутри труб в условиях развитого турбулентного течения коэффициенты акЕ(о) и Рсг(О) можно определить из известных уравнений конвективного тепло- и массообмена [c.189]

Теплоотдача при развитом турбулентном течении в прямых трубах и каналах (Яе> 10000) рассчитывается с помощью формулы [c.557]

Для полностью развитого турбулентного течения в гладкой трубе [c.20]

Показатель степени т, однако, может изменяться от т=0 для полностью развитого ламинарного течения до т=0,9 для полностью развитого турбулентного течения. Коэффициент С также изменяется. В ранних работах данные в различных диапазонах значений чисел Рейнольдса (и Прандтля) описывались с помощью нескольких подобных уравнений. В настоящее время более предпочтительными, в особенности для численных приложений, считаются интерполяционные формулы, охватывающие сразу весь диапазон изменения чисел Рейнольдса и Прандтля. Как при внешних, так и при внутренних течениях реальная форма канала или обтекаемого тела может отличаться от формы канала или тела — прототипа (труба, сфера, цилиндр, пластина). В случае внутренних течений в качестве эквивалентного диаметра трубы используется гидравлический диаметр (5 — площадь поперечного сечения [c.93]

Уравнение турбулентной кинетической энергии, аналогичное приведенному для пограничного слоя 1(127) и,з 2.2.1] в случае развитого турбулентного течения в трубе имеет вид [c.124]

Гладкие прямые трубы. Сравнение большого числа экспериментальных данных по теплоотдаче с известными в литературе корреляционными уравнениями, проведенное в [14], показало, что полуэмпирические уравнения, аналогичные корреляции, предложенной Прандтлем, лучше других описывают экспериментальные данные. Уравнение Прандтля для полностью развитого турбулентного течения имеет вид [c.236]

Уравнение (IV.41) получено для развитого турбулентного течения газожидкостной смеси, т. е. при т]тах > Лкр- Но в газо-108 [c.108]

Критическое число Рейнольдса, характеризующее начало развитого турбулентного течения, найдем из уравнения [c.193]

Рис. 3.8. Фотографии поля течения, иллюстрирующие развитие турбулентности. Фотографии получены через пять интервалов времени от начального момента при поперечном обтекании круглого цилиндра. Первая фотография была выполнена в начальный момент, последняя — после установления полностью развитого турбулентного течения [141.

Рис. 3.22. Распределение температуры в круглой трубе при теплообмене в условиях полностью развитого турбулентного течения при числе Рейнольдса, равном 10 ООО, и нескольких значениях числа Прандтля (заимствовано ил работы [35]).

Сопротивление трения, называемое также сопротивлением по длине, существует при движении реальной жидкости по всей длине трубопровода. На него оказывает влияние режим течения жидкости (ламинарный, турбулентный, степень развития турбулентности). Так, турбулентный поток, как отмечалось, характеризуется не только обычной, но и турбулентной вязкостью, которая зависит от гидродинамических условий и вызывает дополнительные потери энергии при движении жидкости. [c.85]

Скорости теплоносителей в выбранном аппарате должны обеспечивать благоприятное сочетание интенсивного переноса тепла и умеренного расхода энергин на перемещение теплоносителя. При этом желательно, чтобы теплообмен происходил в условиях турбулентного режима течения теплоносителей при развитом турбулентном движении (Ке 10 ) или близком к нему. [c.341]

При развитом турбулентном течении ( Ке > 10000 ) и горизонтальном расположении труб реактора обеспечивается одинаковое время пребывания всех частиц в реакторе, а при вертикальном конвекционные токи и молекулярная диффузия могут во много раз изменить соотношение , где — среднее [c.129]

Описанный способ решения задачи (двухслойная модель) пригоден только в условиях развитого турбулентного течения. Для учета роли вязкости в пристенной области и с целью получения результатов, справедливых в широком диапазоне чисел 17 [c.259]

При течении газа через насадки турбулизация развивается значительно раньше, чем при движении по трубам. Границе ламинарного режима соответствует Рег=15—40. Полностью развитый турбулентный режим наступает при значениях Ре,, от 2000 до 6000. При обычно встречающихся на практике значениях Ре от 40 до 2000 движение газа соответствует переходному режиму. [c.395]

Как и турбулентный пограничный слой в однородной среде, пограничный слой при двухфазном течении может быть изучен только экспериментально. Полностью развитый турбулентный пограничный слой в трубе кратко обсуждается в разд. 8.5.1 и 8.6. oy [7] аналитически исследовал турбулентный пограничный слой на плоской пластине, используя метод интегралов импульса и необходимые эмпирические соотношения. [c.343]

Ре.= URID > 1), в случае движения капель и пузырей (i/ — скорость движения центра тяжести —радиус капли или иузыря показывает [11, 12], что пё-риод проницания равен ио порядку величины Трел 2/ /i/, т. е. времени контакта (по Хигби T = 2RIU). Иными словами, хотя время контакта и мало, но период праницания не больше. Таким образом, основное допущение теории Хигби в этом случае не выполняется. В дальнейшем оказалось, что предположение о нестационарности, лежащее в основе модели Хигби, отражает некоторые стороны гидродинамики течения в вязком подслое развитого турбулентного пограничного слоя. Однако реальная нестационарность имеет совсем иную природу и П0 имеет ничего общего с предположениями Хигби. [c.171]

Влияние Ке на Ре зависит от режима течения потока. При ламинарном режиме V не зависит от Ке, и поле концентраций в слое эпределяется величиной Рем. Если при таком режиме графически представлены зависимости Ре от Рем, то должна получаться единая корреляционная кривая для газов и жидкостей. Для режима развитой турбулентн ости и не я,вля1ется функцией Ке, поэтому для зависимости Ре от Ре также должна существовать единая корреляционная кривая. [c.193]

Примем ориентировочное значение Кеюр= 15 000, соответствующее развитому турбулентному режиму течения в трубах. Очевидно, такой режим возможен в теплообменниках, у которых число труб п, приходящееся на один ход по трубам диаметром н= 20Х2 мм, равно [c.32]

Отметим тот факт, что при любой схеме обтекания один из потоков продольно обтекает каналы. Поэтому для двух сравниваемых поверхностей поток с индексом =в имеем продольную схему движения. Для развитого турбулентного режима течения потоков должны выполняться условия MB/= onst, aB/= onst (при /=1 имеет место заданная поверхность и при /=2 — исследуемая поверхность). Таким образом, левая часть (2.32) будет зависеть от чисел Рейнольдса лишь в том случае, когда п 1 н2 или ani =an2, что приводит к неравенству b , b 2- Эти неравенства имеют место для различных схем обтекания, для решеток различной компоновки, для различных режимов течения потоков. При этом для внутреннего потока с индексом i= =в может выполняться условие Ьа —Ьъ2, что, как видно из (2.32), несколько упрощает условие нахождения Ке1 Р.Два 3 35 [c.35]

Величина е представляет собой отношение годовых затрат на поверхность теплообмена к затратам на нагнетатели и их привод. Из (8.7) и (8.8) следует, что оптимальное отношение этих затрат не зависит от экономических показателей, а определяется лишь условиями теплообмена схемой движения потоков, геометрией поверхности теплообмена, отношением теплофизических свойств потоков. Укажем интервал изменения величины для случая / ст = 0. При продольном обтекании каналов с развитым турбулентным режимом течения потоков (Лг = 0,8, а = 0,2) из (8.7) и (8.8) найдем нижнюю границу е°" = 2,5. При поперечном обтекании пучка шахматной компоновки и одностороннем наружном теплоносителе с = 0,6 и ан=0,27 получим gonT 3 55 Ддя коридорной компоновки при одностороннем наружном обтекании с Пн = 0,65 и Ян=0,2 имеем в°" = 3,3. При двухстороннем поперечном обтекании пучка нижняя граница, соответствующая ст = 0, для расположена между двумя предельными случаями односторонним внутренним обтеканием с е°" = 2,5 и односторонним наружным обтеканием с е " = 3,55. Верхняя граница существенно зависит от термического сопротивления стенки. Например, для водяных экономайзеров возможен случай Л=1, что при продольном обтекании соответствует е°" = 6. [c.118]

Уравнение (VIII.15) можно использовать нри развитом турбулентном течении (Ве > 10 ООО). [c.264]

I. В области перехода от ламинарного к полностью развитому турбулентному течению чис.ю Nu изменяется ноч-1И линейно с изменением числа Гретца. Поскольку число Гретца прямо пропорционально объемному расходу в трубе К, С .- - ud4(kL) -- A V/(TT. kL), то изменение объемного расхода не влияет на температуру среды в выходном сечении (NTU omi). [c.82]

Турбулентный режим. Для построения корреляционного уравнения при полностью турбулентном режиме течения нет достаточного числа экспериментальных данных. В отсутствие таких данных рекомендуется использовать уравнение (I) с п=3 и значениями Ып/г и Ыидг, рассчитанными по уравнениям для чисто вынужденной и чисто свободной конвекции для турбулентных режимов. Течение под действием подъемных сил может задержать начало развития турбулентности в вынужденном потоке, и, следовательно, сначала, как упоминалось выше, числа Ыи уменьшаются. [c.313]

Гидродинамические характеристики вод5шых струй высокого давления. Дпя научно обоснованного выбора технологического режима гидравлического извлечения кокса необходимо располагать надежным методом расчета гидродинамических характеристик водяной струи. Свободную (незатопленную) струю можно рассматривать как узкую область турбулентного движения, характеризующегося значительдю большей скоростью в одном - главном - направлении, чем скорость во всех остальных. В неизотропном турбулентном потоке, каким жляется струя, имеет место как порождение, так и диссипация турбулентности. Из теории неизотропной свободной турбулентности известно, что развитие турбулентного течения вниз по потоку зависит в сильной степени от условий его возникновения. Это подтвер ждено эмпирическим фактором, что пространственные изменения в поперечных направлениях струи намного больше соответствующих изменений вдоль оси струи, в то время как отношение соответствующих скоростей прямо противоположно. Порождение турбулентности в струе происходит из-за градиента осредненной скорости, который зависит от турбулентности в источнике возникновения струи, перенесенной вниз по потоку за счет турбулентной диффузии. Для случая неизотропной турбулентности разработано несколько феноменологических полуэмпирических теорий, из которых наиболее известная - теория пути смешения Прандтля [2023. Однако ни одна теория не объясняет действительного распределения турбулентных пульсаций и физический механизм свободной турбулентности, поскольку они базируются на экспериментальных данных относительно осредненных скоростей. [c.153]

При течении гомогенной жидкости в трубах переход от ламинар--гого режима к развитому турбулентному ограничен значениями Ке — 2320н-3000, что [c.109]

Очень тонкий ламинарный слой, непосредственно примыкающий к стенке, обычно называют ламинарным подслоем, так как в этой области преобладаю вязкие силы. К этому подслою примыкает область с сильно развитым турбулентным течением, называемая переходным слоем, в котором средняя скороси. в осевом направлении быстро увеличивается с расстоянием от стенки. Третья область — основной поток — отличается от двух предыдущих тем, что в пей преобладают инерционные силы, а изменения скорости с расстоянием от стенки относительно малы. В переходном слое развивается интенсивная мелкомасштабная турбулентность, в то время как в основном потоке существует крупномасштабная турбулентность. На самом деле большинство вихрей образуется, конечно, на стенке и перемещается затем в основной ноток, где они затухают. Они зарождаются в виде мелких вихрей, имеющих высокие скорости, и затухают в виде крупных вихрей, имеющих низкие скорости. Пограничньп слой очень тонок на входе в канал или на передней кромке плоской пластины и утолщается с расстоянием вниз но потоку вдоль стенки, по мере того как силы сопротивления замедляют все большую массу жидкости. Эффект утолще ния пограничного слоя показан на рис. 3.6 и 3.7 [16, 17]. [c.46]

В компактных теплообменниках, использующих в качестве теплоносителя воздух при атмосферном давлении, ввиду малых гидравлических радиусов проходных сечений для воздуха и ограничений по мощности, затрачиваемой на прокачку, рабочий диапазон чисел Рейнольдса составляет 1000 ч- 5000. Другими словами, рабочая область — это переходная область от ламинарного течения к турбулентному. При работе в этой области лyчuJe всего выбирать такую геометрию теплообменной матрицы, которая вызывала бы некоторую турбулентность потока при малых числах Рейнольдса. Кривые рис. 11.7 свидетельствуют о том, что при использовании матрицы из сплющенных труб с рифлеными ребрами (поверхность № 9,68 — 0,870) нерегулярности геометрии вызывают в потоке воздуха турбулентность, достаточную для улучшения коэффициента теплоотдачи при числах Рейнольдса вплоть до 500, при которых коэффициенты теплоотдачи для плоских и рифленых ребер становятся одинаковыми (хотя фактор трения все еще несколько выше для рифленых ребер). Заметим также, что наклон кривых для фактора трения на рис. 11.7 становится более крутым прп числах Рейнольдса, меньших примерно 2000. Это означает, что хотя течение преимущественно является турбулентным, ламинарный подслой в пограничном слое утолщается по сравнению с развитым турбулентным течением. [c.214]

Построение диаграммы характеристик. Для наших целей наиболее подходящей является диаграмма, в которой эффективность нагрева представлена как функция длины воздушного канала для ряда значений расхода воздуха. Хотя даггный агрегат представляет собой одноходовой теплообменник с поперечным током, изменение температуры как холодной, так и горячей. жидкости составляет менее 20% максимальной разности температур (разность температур на входе в теплообменник). Согласно рис. 4.8, рабочая точка в этом случае размещается в области, где характеристика в данных координатах может быть с малой ошибкой представлена прямой. Таким образом, точка, полученная в соответствии с табл. 11.2, мол ет быть нанесена на рисунок, и через нее в начало координат следует провести прямую (рис. 11.10). В результате получим зависимость эффективности охлаждения как функцию длины воздушного канала ири величине охлаждения горячей л<идкости, составляющей 18,7% разности температур на входе. Если отношение расхода воздуха к расходу воды остается постоянным, влияние изменения расхода воздуха ла эффективность нагрева можно оценить с помощью соотношения (4.21). Согласно этому соотношению, эффективность остается постоянной, при условии что длина воздушного канала обратно пропорциональна расходу воздуха в соответствующей степени [см. (4.24)1. Равенство (4.24) было выведено для развитого турбулентного течения, а потому показатель степени надо изменить таким образом, чтобы оно отвечало наклону кривой фактора Колберна па рис. 11.7. Этот наклон равен примерно — 0,44 в интересующей нас переходной области течения вместо величины — 0,2, характерной для развитого турбу-.Рентного течения. Таким образом, если следовать методике, изложенной в гл. 4, [c.219]

Другое интересное заключение, вытекающее из рис. 14.8, состоит в том, что прямые проволочные дистанционирующие вставки между трубами являются эффективным средством для существенной турбулизации потока. В результате наклон кривой зависимости коэффициента теплоотдачи от числа Рейнольдса, характерный для развитого турбулентного течения, сохраняется до чисел Рейнольдса гюрядка 700. Опыты, проведенные на воде, выявили аналогичное ухудшение характеристик теплоотдачи при наружном обтекании пучка труб по сравнению с течением внутри трубы при повышенных числах Рейнольдса, однако наклон кривой зависилюсти коэффициента теплоотдачи от числа Рейнольдса при наружном обтекании пучка также сохранялся вплоть до чисел Рейнольдса порядка 700 1121. [c.279]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология