Турбулентное течение в некруглых трубах

На рис. 6-6 в графической форме представлено уравнение Кармана— Никурадзе для фактора трения при полностью стабилизированном турбулентном течении в гладкой трубе круглого сечения. Приведены также два упрощенных уравнения, которые могут быть использованы в тех случаях, когда требуется простота алгебраических выкладок. Факторы трения при турбулентном течении в трубах некруглых сечений, не имеющих острых углов, очень мало отличаются от факторов трения для круглых труб. [c.86]

ТУРБУЛЕНТНОЕ ТЕЧЕНИЕ В НЕКРУГЛЫХ ТРУБАХ [c.104]

На практике часто приходится иметь дело с турбулентным течением в некруглых трубах, применяемых, например, в охлаждающих устройствах. [c.104]

Визуализация течения таким образом обнаруживает тот неожиданный и знаменательный факт, что в треугольных трубах при гидродинамически. развитых условиях ламинарное и турбулентное течения существуют совместно. Следует ожидать, что такие ламинарные области обычно существуют вблизи углов некруглых труб. Их существование имеет большое значение в различных приложениях. Можно, например, подозревать, что они препятствуют теплообмену между стенкой трубы и жидкостью вблизи этих углов. [c.264]

Итак, проведены обширные исследования падения давления в некруглых трубах для полностью развитого как ламинарного, так и турбулентного течения. При ламинарных течениях поле скоростей и падение давления можно надежно рассчитать для любой формы канала. Для турбулентных течений правило эквивалентного диаметра дает хорошие результаты для большого числа поперечных сечений при условии, если нет узких угловых зон. Если такие зоны существуют и приводят к затягиванию течений, то правило эквивалентного диаметра, вероятно, завышает падение давления на величину, которую, обычно, трудно оценить. [c.266]

Для турбулентного режима течения в качестве первого приближения могут быть применены уравнения (6.4) и зависимости, изображенные на рис. 6-1, причем диаметр В следут всюду заменить на Rii- Другими словами, перепады давлений в некруглых трубах можно приближенно рассчитывать по формуле [c.180]

В заключение необходимо сделать еще одно замечание, касающееся использования корреляций, приведенных на рис. 13-4, для характеристики течений в каналах некруглого поперечного сечения. Для течений с сильно развитой турбулентностью можно применять [3] понятие среднего гидравлического радиуса, определяемого формулой (6.23). Чтобы можно было описывать теплообмен в некруглых трубах с помощью эмпирической корреляции, найденной для круглых труб, в числах Рейнольдса и Нуссельта, входящих в указанную корреляцию, нужно заменить диаметр В учетверенным средним гидравлическим радиусом 4/ - [c.377]

Графиками 15. 1 и 15. 5 можно пользоваться для турбулентного течения в различных некруглых трубах, заменяя диаметр D эквивалентным диаметром 1>экл, который определяется соотношением [c.185]

Экспериментальные исследования турбулентного течения в каналах некруглого сечения показали, что они хорошо описываются формулами для круглой трубы. В качестве определяющего размера при вычислении числа Ке в этом случае используется эквивалентный диаметр экв= ==45/П. [c.79]

Исследования течения жидкости в трубах с некруглым поперечным сечением показали, что законы сопротивления как для ламинарного, так и для турбулентного режимов имеют такой же [c.354]

Аннотация. Во введении к этой главе сравниваются механизмы ламинарного и турбулентного течений в трубах, а также рассматривается переходной режим. В первом разделе приведены основные зависимости, основанные на законах сохранения вещества и энергии, а также на законах динамики. Второй раздел посвящен ламинарному потоку в каналах, имеющих круглое и некруглое поперечное сечения. В третьем разделе рассматривается турбулентное течение вдоль пластин и в трубах, приводятся данные по профилю скоростей и коэффициентов трения для гладких и щероховатых труб и методы расчета падения давления. В четвертом разделе рассматриваются изменения давления, связанные с внезапным сужением или расширением поперечного сечения и сопротивление элементов трубопроводов, а также потери давления в пучках труб. Пятый раздел посвящен падению давления при наружном обтекании труб. Приводится несколько иллюстративных задач. [c.197]

Предетавляется полезным в начале этой статьи коротко остановиться на некоторых основных различиях между течениями в круглых и некруглых трубах. Пока мы сосредоточим внимание на более простом случае ламинарного полностью развитого течения в трубах с постоянной площадью поперечного сечения, а случай турбулентного течения рассмотрим в последующих разделах. [c.261]

В упомянутых выще экспериментальных исследованиях характеристики течения определялись по измеренным перепадам давления. Исключением я вляется работа Никурадзе [Л. 7], который измерял распределение скоростей В трубах различной формы и затем определял распределение касательных напряжений на стенках. Он также первым отметил существование вторичных течений в плоскости поперечного сечения некруглых трубОднако сведения о переходе от ламинарного течения к турбулентному получены путем измерения перепада давления. Оказывается, что вплоть до самого недавнего времени классические визуальные эксперименты Рейнольдса по переходу от ламинарного течения к турбулентному никогда не иовторялись для труб различной формы. Выполненное недавно исследование [Л. 13] включает визуальные эксперименты по переходу к турбулентному режиму течения в трубе треугольного поперечного сечения. В этом исследовании получены очень своеобразные результаты. [c.264]

Существование ламинарных областей вблизи углов и наблюдавшиеся некоторыми исследователями вторичные течения повысили интерес к локальным условиям при течении в некруглых трубах. Дайслер и Тейлор-[Л. 2] предложили метод расчета скоростных й температурных полей в полностью развитом турбулентном течении в некруглых трубах, а не- [c.264]

По существу анализ Дайслера — Тейлора предполагает, что универсальные профили скорости и температуры, найденные для турбулентных течений жидкостей в круглых трубах, также справедливы для труб некруглого сечения. Если положение точки максималь-ной скорости известно, то этого предположения доста-точно для вычисления профиля скорости и коэффици-ента сопротивления трения. [c.265]

Некоторые нелинейные обобщения K-L и К-е моделей [108] дают удовлетворительные результаты при расчете даже таких сложных явлений как вторичные турбулентные течения в некруглых трубах. Поскольку в моделях турбулентности первого и второго порядка турбулентная вязкость обычно считается скалярной величиной, были предложены также модели, в которых она предполагается переносимой турбулентным потоком скалярной субстанцией, удовлетворяющей соответствующему дифференциальному уравнению переноса. Такова, например, модель Коважного [100]. В более сложных моделях, где понятие не используется или турбулентная вязкость не считается изотропной величиной, для компонентов тензора турбулентных напряжений эволюционные уравнения формулируются непосредственно [91, 109, 110]. Эти уравнения учитывают в соответствующей тензорной форме механизмы порождения, перераспределения, переноса и диссипации турбулентных пульсаций. Члены, описывающие эти механизмы, имеют различный относительный вес в различных пространственных областях турбулентного поля. [c.196]

В течение последних 40 лет проведен ряд исчерпывающих исследований характеристик течения в некруглых каналах. Шиллер [Л. 6], Ни-курадзе Л. 7], Хюбшер Л. 8] и др. экспериментально установили, что в широком диапазоне изменения геометрических форм соотношения для падения давления в полностью развитом турбулентном потоке, справедливые для круглых труб, можно использовать и для труб некруглого сечения, если при вычислении коэффициента сопротивления трения и числа Рейнольдса подставить эквивалентный диаметр. Последний определяется как учетверенная илощадь поперечного сечения, деленная на периметр. Для ламинарного полностью развитого течения уравнение (1) можно решить для любой формы поперечного сечения с помощью различных аналитических [Л. 9—11] или численных методов. В работе [Л. 9] обобщены данные для ламинарного течения [путем задания постоян- [c.263]