Течение турбулентное Турбулентное

Для того чтобы определить, ламинарно течение или турбулентно на некотором расстоянии х от передней кромки пластины, вычисляют число Рейнольдса с характерным размером х и сравнивают его с Re . При Reрежим течения ламинарный, при Re>Re — переходный или турбулентный. Из приведенного выражения для Re и аналогичного выражения для произвольного числа Re с характерным размером х следует, что число Рейнольдса представляет собой отношение сил инерции к силам вязкости. [c.29]

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]

Если / е<2300, то в трубе устанавливается ламинарное (струйчатое) течение, а если > 2300, то течение турбулентное (вихревое). При значении Re около 2300, течение может быть и ламинарным и турбулентным, но ни то, ни другое не является в данном случае устойчивым. При ламинарном течении потери пропорциональны скорости, при турбулентном режиме, с которым мы в дальнейшем только и будем иметь дело, эта зависимость хорошо передается квадратичным законом. [c.344]

Несмотря на несомненные достижения в исследованиях пространственных пристенных турбулентных течений в угловых конфигурациях, имеющаяся информация свидетельствует о том, что специалист, работающий над аэродинамикой самолета (равно как и специалист по доводке элементов теплотехнического и энергетического оборудования) и озабоченный необходимостью точного определения характеристик течения в областях сопряжений аэродинамических поверхностей или других технических устройств, стоит перед сложной задачей. Существующие теоретические методы и подходы пока не дают вполне адекватных предсказаний важнейших параметров течения, поскольку не существует универсальной модели турбулентности, которая обеспечивала бы приемлемые результаты при обтекании конкретной геометрической конфигурации. В то же время получение надежной экспериментальной информации становится все более дорогим занятием, а в ряде случаев спектр требуемой информации настолько широк, что это становится непозволительной роскошью. Очевидно, что для дальнейшего продвижения в решении проблемы существуют два возможных подхода, которые сами по себе не являются новыми, но в данном случае особенно актуальны. [c.354]

Итак, характерное единообразие свойств процессов, охватываемых одной п тон же областью автомодельности, в конкретном случае ламинарных течений проявляется с полной очевидностью. Разумеется, эта замечательная особенность, сильно упрощающая исследование, с необходимостью теряется при выходе за пределы того круга процессов, внутри которого они могут считаться автомодельными. Верхняя граница области ламинарных течений в достаточной степени размыта и было бы неправильно связывать ее с какими-то определенными значениями числа Рейнольдса. Во всяком случае, при некоторых значениях Не, зависящих от трудно учитываемых обстоятельств, ламинарный характер течения нарушается. Начинается переходная область, для которой характерно крайнее непостоянство свойств течений, вследствие чего невозможно установить никаких общих количественных закономерностей. При дальнейшем возрастании числа Не эта область сменяется областью турбулентных течений с устойчивыми, отчетливо выраженными свойствами. Для турбулентных течений (при всей сложности их свойств, обусловленной самой природой процесса) могут быть установлены зависимости, формально достаточно простые, которыми определяются некоторые важные особенности этих течений. [c.86]

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]

В главе о теплоотдаче от стенки к протекающей жидкости нами было описано, как при течении жидкости вдоль стенки образуется тонкий ламинарный слой (пленка), через который тепло переходит только посредством теплопроводности. Теплоотдача зависит от толщины пленки, которая, в свою очередь, зависит от физических свойств жидкости и характера течения. При увеличении турбулентности потока толщина пленки уменьщается, однако ламинарный характер ее течения сохраняется, потому что капиллярные силы, которые удерживают жидкость у стенки, являются весьма значительными. [c.99]

Гладкие трубки — течение турбулентное Для области Не = 3 - 10 10 [c.170]

При исследовании [17] насадочной колонны диаметром 38 мм, длиной от 152 до 915 мм, заполненной различными насадками (шары, кольца Рашига и др.), кривые отклика на импульсный ввод трассера в поток воды регистрировали в двух сечениях. С увеличением критерия Рейнольдса от 0,1 до 1000 наблюдалось возрастание Еп от 0,2 до 10 см с и Ре—от 0,1 до 1,3. При Ке = 0,1—100 величина Еп линейно зависит от Ре, а при Не = 100—400 показатель степени у Ке падает от 1 до 0,25, после чего наблюдается излом кривой. Авторы объясняют это переходом от ламинарного режима течения к турбулентному. Заметим, что при Ке=1—400 числа Пекле весьма близки для всех испытанных типов насадок (Ре 0,8). С увеличением размера элемента насадки продольное перемешивание несколько возрастает (Ре падает). [c.184]

Часто полагают, что движение потока через зернистый слой аналогично движению поршня. Это неточно, так как всегда существует некоторое продольное перемешивание. Прохождение частиц вещества через зернистый слой можно охарактеризовать как в известной степени нерегулярное. Имеется довольно много каналов, которые расширяются и сужаются. Частицы могут попадать в область, достаточно близкую к поверхности зерен, где скорость течения меньше, а через некоторое время могут перемещаться в середину канала, где скорость больше. Если течение турбулентное, то различные струи имеют разные направления. При равномерно распределенном слое средняя скорость частиц и отклонение от направления движения могут быть одинаковыми для всех частиц. Распределение частиц жидкости, имеющих разный цвет, будет тогда зависеть от диффузии, скорость которой можно выразить уравнением [c.33]

Физические сведения о свойствах лагранжевых масштабов времени Т и о других структурных характеристиках турбулентности для этих течений крайне скудны. В связи с этим при практических описаниях поля С приходится прибегать к более грубым методам. По-видимому, наиболее естественным при этом является использование той полуэмпирической теории, которая исходит из независимости коэффициента турбулентной диффузии К от поперечных координат течения. Тогда в первом приближении получается [c.109]

Это уравнение получено при следующих допущениях 1) течение турбулентное и изотермическое 2) рабочая среда невесомая и несжимаемая [c.294]

Следует заметить, что проблемы повышения производительности и эффективности действия центрифуг сводятся к переходу к тонкослойной сепарации. При этом, как правило, элементы тонкослойной сепарации (тарелки) выполняют коническими с направлением потока разделяемой суспензии к оси ротора, сбором осадка по его периферии и выгрузкой осадка через специальные сопла. Такое направление потока в центрифугах с элементами тонкослойной сепарации определяется уменьшением потребной длины канала. Однако в связи с тем, что проходное сечение каналов между тарелками по мере приближения к оси ротора уменьшается, скорость потока возрастает, и на некотором радиусе ротора становится возможным переход от ламинарного режима течения к турбулентному с соответствующим ухудшением эффективности сепарации частиц. [c.59]

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

Режим движения пленки конденсата на охлаждаемой поверхности зависит от толщины пленки и длины участка стекания. Переход от ламинарного режима течения к турбулентному определяется величиной критического числа Рейнольдса Ре р 400 . [c.121]

Коэффициент % зависит от режима течения. Для турбулентного потока (в этих условиях Ке >40) существует множество уравнений, дающих зависимость % от Ке. [c.160]

Теплоотдача при вынужденном продольном течении турбулентный РЕЖИМ [c.557]

B. Турбулентное течение в незаполненных областях. Поскольку инженерное оборудование имеет значительные размеры, числа Рейнольдса велики, следовательно, течение является турбулентным. Поэтому возникает вопрос, могут ли уравнения, приведенные в 1.2.7 и в данном разделе, использоваться для описания турбулентного течений [c.39]

Возникновение турбулентности. Течения становятся турбулентными при больших числах Рейнольдса. Причина этого заключается в том, что ламинарные течения при [c.109]

Рис. 3. Коэффициент потерь энергии прн внезапном расширении трубы [I]. Границы возможной области перехода от ламинарного течения к турбулентному показаны штрихпунктирной кривой

Рис. 3. <a href="/info/64999">Коэффициент потерь</a> энергии прн <a href="/info/21452">внезапном расширении</a> трубы [I]. Границы <a href="/info/1353756">возможной области</a> перехода от <a href="/info/6407">ламинарного течения</a> к турбулентному показаны штрихпунктирной кривой

Концентрированные растворы. Для полимерных жидкостей переход от ламинарного течения к турбулентному происходит при обобщенном числе Рейнольдса Йе ==2100 при й< 1 соответствующее критическое значение Не [c.174]

Для определения коэффициента теплоотдачи воспользуемся уравнением полуэмпирической теории турбулентного переноса (П.38). Для вычисления динамической скорости и , входящей в это уравнение, необходимо прежде всего выяснить источники турбулентных пульсаций в жидкости. Первый источник — осевое течение жидкостной пленки по внутренней поверхности аппарата. Второй, главный источник — перемешивание жидкостной пленки лопастями ротора. Наиболее интенсивное перемешивание жидкости в роторном аппарате имеет место в жидкостных валиках. Именно здесь возникают и поддерживаются наибольшие турбулентные пульсации, которые проникают в пристенный слой и постепенно затухают в нем по мере удаления лопасти. [c.199]

Когда жидкость медленно течет по трубе без препятствий, наблюдаемые экспериментально картины потока оказываются струйными картинами, и такое течение называют ламинарным. Течение происходит так, как если бы труба состояла из многочисленных параллельных микроскопических трубочек, расположенных вдоль направления потока, причем жидкость всегда остается внутри каждой из этих микроскопических трубочек. При достаточно высоких скоростях или вблизи препятствий картина потока нарушается. Могут появиться вихри, и вообще большие массы жидкости будут двигаться как одно целое, обладая при этом как скоростью в направлении потока, так и вращательной скоростью. Такое возмущенное течение называется турбулентным течением. В цилиндрических трубках переход от ламинарного течения к турбулентному происходит, когда число Рейнольдса (безразмерная величина, равная 2раи/т], где р, гг и т) есть плотность, средняя скорость и вязкость жидкости, текущей по трубе радиуса а) превысит 2200. [c.380]

В круглых прямых трубах лахминарное течение сохраняется до Ке 2200 [1]. В зернистых слоях вследствие искривленности и периодического сужения и расширения каналов, турбулизация потока происходит при значительно меньших числах Рейнольдса. По данным разных авторов переход от ламинарного течения к турбулентному происходит в интервале чисел Рейнольдса 20< Ве 200 [2—4]. В зернах сорбентов ламинарное течение имеет место до Ве 4—6 [5]. Для анализа характера движения газа в пористых телах были предложены также другие критерии [6]. В обычных условиях применения сорбентов ввиду малого размера пор течение газа в них является ламинарным. [c.32]

Великолепный обзор ранних работ по теории турбулентного пограничного слоя содержится у Прандтля ). Следуя представлению о том, что течение в турбулентном пограничном слое в противоположность макроскопически упорядоченному движению жидкости в ламинарном пограничном слое в значительной мере представляет собой чрезвычайно хаотическое случайное движение жидких частиц, Прандтль подходит к описанию ранней работы Рейнольдса по турбулентному течению, к понятию турбулентной вязкости, длины перемешивания и теории подобия и к эмпирическим формулам коэффициента сопротивления для течений в трубах и около плоских пластин. Поскольку представленное здесь исследование гиперзвукового реагирующего или нереагирующего турбулентного пограничного слоя является развитием многих концепций, сформулированных Прандт-лем, мы рекомендуем серьезному читателю ознакомиться с исследованиями Прандтля, с тем чтобы глубже понять все изложенное в этой главе. [c.236]

Радиационное воздействие на атмосферу создает градиенты давления, в результате которых возникают ветры, имеющие скорость порядка 10 м/с. Если бы отсутствовал перенос импульса к нил<ней границе (т. е. отсутствовало бы контактное трение между атмосферой и подстилающей поверхностью), то такие ветры могли бы наблюдаться в непосредственной близости от подстилающей поверхности. Однако на поверхности имеется контактное трение. Это означает, что на твердых границах непосредственно контактирующий с границей воздух должен иметь нулевую скорость. Поэтому около земли существует градиент скорости, или сдвиг. (Пример изменения скорости ветра с высотой показан на рис. 2.4.) Однако сдвиговое течение неустойчиво, вследствие чего небольшие возмуВдения могут расти, делая течение турбулентным. Турбулентные вихри (из-за которых ветер бывает порывистым ) накладываются на сдвиг, [c.40]

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]

Следует еще отметить, что описание всей кривой ф(Кеэ) единой двучленной формулой (11.47) физически соответствует на блюдающемуся для зернистого слоя непрерывному и постепенному переходу от ламинарного течения к турбулентному без видимого скачка при некотором критическом значении Нвкр (как это наблюдается при течении в трубах). Таков же характер перехода от ламинарного режима к турбулентному в трубах с радиусом изгиба г зг, меньшим полутора диаметров трубы [22, А. Е. Шейдегер], а также при движении жидкости в капиллярах переменного сечения — в виде усеченных конусов, сложенных вершинами и основаниями [32]. [c.45]

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]

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]

В. Пределы применимости феноменологических законов, определяемые турбулентностью. Другое ограничение применимости уравнений для потоков (4)—(6), содержащих молекулярные коэффициенты переноса Л, Й и т], обусловлено явлением турбулентности. Турбулентность в газах и жидкостях является результатом хаотического движения так называемых турбулентных вихрей, размер которых около нескольких процентов размера всей системы. Этот размер может быть порядка миллиметров в трубах теплообменника, сантиметров — в больн1их градирнях или даже метров — в атмосфере. В жидкостях и газах вихри возникают при больших скоростях течения, в трубах большого диаметра, позади препятствий и т. д. Критерием возникновения турбулентности служит критическое число Рейнольдса [c.72]

С. Основы описания турбулентного течения. Уравнения сохранения для турбулентных течений. Большинство реализующихся на практике течений являются турбулентными. Главная отличительная особетюсть таких течений заключается в том, что все характеристики потока пульсируют случайным образом иа фоне своих средних значений. Поэтому их мгновенные значения удобно представлять в виде суммы некоторой средней н нульсацнонной составляющих. Если /(г, О — какая-либо характеристика потока, то [c.107]

В том случае, когда Re , найденная в соответствии с расчетами ламинарного двумерного несжимаемого течения, превышает значение Re , полученное по формуле (185), течение становится турбулентным. Эта универсальная зависимость справедлива только при очень малой степени турбулентности внен пего потока. [c.116]

По мере увеличения скорости движения жидкость перестает двигаться вдоль параллельных линий, появляются вихри, приводящие к полному перемешиванию жидкости. Такой тип течения называется турбулентным. Число Рейнольдса, при котором происходит переход от ламипарного режима течения к турбулентному, называется критическим. Критическое значение числа Рейнольдса в трубах изменяется в пределах 2100—2300. В протяженных прямоугольных и кольцевых каналах переход от ламинарного течения к турбулентному происходит при числе Рейнольдса около 2100, если рассчитывать его по характерному геометрическому размеру, равному гидравлическому диаметру канала. [c.233]

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]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология