Турбулентное течение в шероховатых трубах

Как показано на рис. 2, таким образом достигнута прекрасная корреляция их данных. Уравнение (3) также хорошо описывает и данные по воздуху других авторов, даже для других профилей ребер. Данные по турбулентным течениям в трубах с многими типами шероховатости представлены в [24] увеличение коэффициентов теплоотдачи (отнесенное к основной площади поверхности) достигает 250%. [c.324]

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]

При турбулентном течении в трубах коэффициент гидравлического сопротивления может зависеть как от числа Рейнольдса, так и от относительной шероховатости [c.46]

Некоторые сведения о различных турбулентных течениях. Турбулентное течение в круглой трубе. Для турбулентного течения в трубе характерны два сушественно различных участка входной, закономерности течения на котором скорее соответствуют закономерностям течения в пограничном слое с градиентом давления, и стабилизированного течения, начинающийся с сечения трубы, в котором смыкаются на оси трубы турбулентные пограничные слои, нарастающие на стенках трубы после входного участка. Длина входного участка (участка стабилизации) зависит от числа Рейнольдса, шероховатости и занимает несколько десятков калибров (от 25 до 100) [21]. Обычно ее принимают равной 50 калибрам. [c.199]

При турбулентном режиме течения, когда коэффициент трения существенно зависит от шероховатости труб, величину можно определить с помощью рис. 6.5 или рассчитать по формуле [c.156]

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

С. Перепад давления в пучках оребренных и шероховатых труб. Перепад давления в пучках оребренных труб является функцией их геометрических характеристик (см. рис. 2). Профили скорости и толщины пограничных слоев около труб зависят от перечисленных на этом рисунке параметров и, конечно, от свойств жидкости и скорости ее течения. Структура потока в окрестности первого ряда труб существенно отличается от структуры, реализующейся во внутренней части пучка. Для внутренней части характерна высокая степень турбулентности потока как в межтрубном, так и п межреберном пространствах. В первых двух рядах отрыв пограничного слоя, после которого формируется рециркуляционная зона, наступает при 0 90° (см. рис. 1). Влияние турбулентности на отрыв пограничного слоя проявляется начиная с третьего илн четвертого рядов. Сравнение с трубами первого и второго ряда показывает, что для внутренних труб точка отрыва сдвигается вниз по потоку, а циркуляционная зона становится меньше по объему и усложняется по структуре. Чем меньше высота ребра к и чем больше расстояние между ребрами, тем больше течение около сребренной трубы напоминает течение около гладкой трубы. И наоборот, чем выше ребра и чем ближе они расположены друг к другу, тем больше течение напоминает течеиие в щели. [c.149]

Это соотношение хорошо описывает результаты многочисленных экспериментальных исследований турбулентного течения в шероховатых трубах. В этом случае величина В является функцией безразмерной величины которая может рассматриваться [c.357]

Результаты экспериментального исследования коэффициента сопротивления в шероховатых трубах при различных значениях относительной шероховатости приведены на рис. 6.43. Эти данные свидетельствуют о том, что относительная шероховатость не влияет на критическое число Рейнольдса, характеризующее начало перехода ламинарного режима течения к турбулентному. [c.359]

Рис. 6.43. Коэффициент сопротивления для шероховатых труб 1 — по формуле (162) для ламинарного течения, 2 — по формуле (172) для турбулентного течения без проявления шероховатости, сплошные горизонтальные прямые — по формуле (186) для турбулентного течения с полным проявлением шереховатости

Рис. 6.43. <a href="/info/3757">Коэффициент сопротивления</a> для <a href="/info/22037">шероховатых труб</a> 1 — по формуле (162) для <a href="/info/6407">ламинарного течения</a>, 2 — по формуле (172) для <a href="/info/6408">турбулентного течения</a> без проявления шероховатости, сплошные горизонтальные прямые — по формуле (186) для <a href="/info/6408">турбулентного течения</a> с полным проявлением шереховатости

ТУРБУЛЕНТНОЕ ТЕЧЕНИЕ В ШЕРОХОВАТЫХ ТРУБАХ [c.100]

Адамов Г.А. Общее уравнение для закона сопротивления при турбулентном течении и новые формулы для коэффициента сопротивления шероховатых труб // Вестник инженеров и техников. 1952. № 1. С. 15 - 21. [c.639]

ММ, у старых загрязненных труб значения 5 достигают 2 ММ. Путем обобщения многочисленных опытных данных получена следующая формула для шероховатых труб при турбулентном режиме течения [c.54]

Рассмотренные выше положения касаются теплоотдачи к жидкости, поток которой ограничен гладкими стенками. Если стенки имеют шероховатость, то ее влияние при ламинарном течении проявляется в увеличении обтекаемой поверхности (подобно эффекту оребрения) на структуру же потока шероховатость не влияет. Аналогичные выводы относятся и к турбулентным течениям в области гладкого трения, т. е. когда выступы шероховатостей не выходят за пределы вязкого подслоя. В области же шероховатого трения теплоотдача интенсифицируется за счет турбулизации вязкого подслоя. Одновременно возрастает и гидравлическое сопротивление, обусловленное трением. Создание искусственной шероховатости используется как метод интенсификации теплоотдачи. Экспериментально найдено, что оптимальное соотношение шага между соседними выступами и их высотой равно примерно 13. При этом коэффициент теплоотдачи примерно в 2,3 раза выше, чем при гладких трубах. [c.305]

При турбулентном течении имеют место ламинарный, пограничный слой, у стенки трубы и ядро течения. Всякий трубопровод имеет определенную шероховатость стенок, которая обычно характеризуется средней величиной выступов шероховатости. [c.48]

При турбулентном течении величина не может быть определена теоретически. Она вычисляется по эмпирическим формулам, составленным различными исследователями, причем формулы эти не являются универсальными, а оказываются пригодными лишь в известных пределах. Определение Я р при турбулентном течении осложняется еще тем, что в ряде случаев приходится считаться с шероховатостью труб, не влияющих на А, р при ламинарном течении. [c.122]

Шероховатость стенок при ламинарном течении не влияет на величину Я. При турбулентном течении для гладких труб коэффициент Я рекомендуется подсчитывать по формулам [c.44]

При турбулентном течении распределение скоростей и потери напора зависят от диаметра труб, скорости течения, вязкости жидкости и шероховатости стенок труб. Шероховатость внутренней поверхности труб определяется высотой выступов шероховатости, их формой, густотой и характером их размещения на поверхности. [c.46]

Поэтому достоверность расчета потерь энергии при турбулентном движении во многом зависит от правильного определения коэффициента сопротивления трения по длине X. Исследованию сопротивления труб посвящено много работ в нашей стране и за рубежом. Однако, до сих пор, из-за сложности турбулентного течения нет общего теоретического метода определения к для труб с различной шероховатостью при разной степени турбулентности потока. Поэтому существует много эмпирических формул для определения X. Каждая из этих формул действительна только для тех условий, при которых она была получена. Это, практически, очень усложняет выбор оптимального значения X для каждого конкретного случая. [c.85]

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]

При турбулентном течении пленки по трубе с совмещенной (шахматной) накаткой (кривая 3) и по сильно корродированной трубе (кривая 2) при уменьшении толщины пограничного слоя у стенки с увеличением плотности орошения у бугорков шероховатости появляются дополнительные завихрения, вызванные большим сопротивлением течению, так как на пути движения пленки стоят отдельные выступы неровностей. З и завихрения и вызывают некоторое увеличение средней толщины пленки б по сравнению с гладкой трубой (6 = б ) с ростом плотности орошения. [c.46]

Для случая кольцевого течения и условий нулевого скольжения при турбулентном режиме течения в шероховатых трубах можно использовать соотношение [107 [c.106]

Затем производим расчет качества трубы (отношение средней скорости потока к скорости на его оси) [1, 2]. В исследованиях режим течения среды изменялся от ламинарного до турбулентного. Учитывая, что максимальные величины критерия Не в опытах не превышали 4-10 и принимая эквивалентную абсолютную шероховатость трубы, выполненной из оргстекла, Кэ=0,01 мм, получаем произведение сомножителей [c.80]

Перепад давления в пучках труб с шероховатой поверхностью. Шероховатость поверхности трубы может интенсифицировать перенос импульса вблизи стенки. В турбулентных течениях шероховатость трубы увеличивает сопротивление только в том случае, когда высота элементов шероховатости больпле толщины вязкого подслоя, т. е. когда безразмерная высота элементов шероховатости й+>5. Здесь к + ==ик/, где к — истинная высота элементов шероховатости и = УХи,/р — динамическая скорость V — ки- [c.150]

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]

Потери давления жидкости при ее турбулентном течении в трубе конкретной длины зависят от инерциальных факторов, на них мало влияет вязкость жидкости. Потери давления возрастают пропорционально квадрату скорости с увеличением плотности и безразмерного параметра, известного под названием коэффициента трения Фэннинга, который является функцией числа Рейнольдса и шероховатости стенки трубы. [c.23]

Таким образом можно вычислить коэффициент треиия для турбулентного течения по трубам, указа1И1ым в табл. 1-4. В последнее время наметилась тенденция к выражению шероховатости поверхности материала количественным способом при помощи геометрического фактора (включающего размер выступов), определяемого экспериментально. Эту концепцию отражает, например, ур авпеиие [c.43]

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]

Известно, что аналогия между теплообменом и трением для шероховатых поверхностей при турбулентном течении зависит от типа шероховатости. Решение задачи для эквивалентной песочной шероховатости приведено в [21], Недавно появившаяся работа рассматривает поверхности, которые можно производить промышленным способом. В [22] коэффициенты теплоотдачи для труб с шероховатостью в виде квадратных повторяющихся ребер обобщены на основе корреляций для коэффициента трения с использованием функции подобия Никурадзе числа Рейноль- [c.323]

Таким образом, для к-аждой из кривых, соответствующих шероховатым трубам при турбулентном течении, можно отметить [c.101]

При турбулентном течении горючей смеси пульсации потока интенсифицируют тепло- и массоперенос в пламени, искривляют и дробят его пов-сть, расширяют зону р-ции, что приводит к резкому ускорению Г. Скорость распространения турбулентного пламени может превосходить и в десятки и сотни раз. В сильно шероховатых трубах тур-булизация потока и ускорение пламени могут даже привести к переходу Г. в детонацию. [c.597]

Слева от нее ламинарная, справа — турбулентная область. Сплошная прямая в ламинарной области отвечает вакону Пуазейля. Пунктиром она продолжена в область, где ламинарное движение возможно, но неустойчиво. Сплошные кривые в турбулентной области относятся к турбулентному течению в гладких (нижняя) и шероховатых (верхняя) трубах. График взят из книги Мак-Адамса [c.43]

Из нее, а также из формулы (1.3) видно, что при турбулентном течении в гладкостенных трубах сопротивление сильно возрастает с увеличением скорости, а именно пропорционально у ". При разпи-той турбулентности (большие значения Ве), а также при сильном влиянии шероховатости стенок коэффициент трения Ч зависит только от шероховатости стенок, и сопротивление становится пропорциональным квадрату скорости, т. е. [c.280]

Влияние шероховатости орошаемой поверхности на пленочное течение. При течении жидкости по шероховатой поверхности происходит турбулизация пограничного слоя за счет обтекания неровностей. В результате переход от ламинарного пленочного течения к турбулентному имеет место при меньших значениях критерия Рейнольдса, чем при движении жидкости по гладкой поверхности. Как показали исследования течения пленок по трубам с различной искусственной шероховатостью, а также по сильно корродированной орошаемой поверхности трубы, при ламинарном режиме движения пленки ее толщина может рассчитываться как для гладкой поверхности по уравнению (П. 114). При Кепл > Некр значения бср для шероховатых труб существенно зависят от вида шероховатости и плотности орошения. С учетом жидкости, находящейся между выступами шероховатости, средняя толщина пленки жидкости на шероховатых поверхностях на 23—65% больше, чем на гладкой поверхности. [c.139]

Щелкиным была предложена оригинальная трактовка эффекта неровностей стенок трубы на возникновение детонации, связываюш ая этот эффект с усилением в шероховатых трубах турбулентного движения в свежем газе [401. Распространяя эту идею и на детонацию в гладких трубах, автор предположил, что автоускорение предетонационного пламени вообгце обусловлено прогрессивным возрастанием турбулентной скорости горения по мере увеличения скорости потока свежего газа, создаваемого расширением от сгорания. Однако вопреки первоначальным предположениям автора, критические условия перехода дефлаграционного горения в детонационное, так называемые взрывные пределы, отнюдь не определяются условиями перехода ламинарного течения свежего газа в турбулентное. Дело в том, что значения критерия Ве = в котором ско- [c.374]

Влняные текстуры поверхности на граничное трение стало очевидным из экспериментов, проведенных в трубах с шероховатыми стенками, результаты которых были обобщены Рузом [23]. Хорошо известно, что при ламинарном течении по трубам с гладкими стенками коэффициент поверхностного трения обратно пропорционален числу Рейнольдса. При турбулентном течении применяется закон Бле-зиуса. Кэй [24] показал, что в случае течения но гладким трубам при числах Рейнольдса, превышающих 10 , коэффициент поверхностного трения связан с числом Рейнольдса формулой Кармен — Никурадзе. Никурадзе также исследовал влияние шероховатости трубы путем приклеивания частиц песка одинакового диаметра 8 к внутренней поверхности трубы радиуса В. Он показал, что чем больше относительная шероховатость е/й, тем меньше число Рейнольдса, нри котором происходит отклонение от ламинарного течения в трубе. Таким образом, отношение е/Е может рассматриваться как удобное средство для определения начала турбулентного движения. Шлихтинг [25] применял частицы с одинаковой высотой над средней плоскостью (например, сферические малого размера) и варьировал относительное расстояние между ними. Он нашел, что с уменьшением расстояния между этими элементами шероховатости средняя интенсивность пристенного сдвига сначала возрастает вследствие дополнительной турбулентности по мере увеличения числа элементов в единице поверхности. Максимум сдвигового напряжения достигается при определенном расстоянии между элементами. Руз [23] з становил, что один параметр — линейный размер — совершенно недостаточен для характеристики шероховатости поверхности. Он считал, что в дополнение к высоте должны определяться средняя острота выступов и расстояние между ними. [c.12]

Можно считать, что сила трения не зависит от того, происходит или отсутствует теплопередача, но при этом необходимо учитывать вязкость и плотность, соответствующие рабочей температуре системы. При ламинарном течении сила трения равна 8 z lvdx. Для турбулентного течения экспериментальные измерения показали, что сила вязкости равна 0,1243(Л ке) > -цуйд , где NYlt=vDp/ —число Рейнольдса и В— диаметр трубы. Уравнения (IV,53) и ( ,54) справедливы только для гладких труб. Для шероховатых труб сила трения будет равна [c.216]