Скорость турбулентного течения

Таким образом, в зависимости от периода пребывания жидкости в зазоре между цилиндрами ротора и статора малообъемных роторных смесителей, профиль скорости турбулентного течения можно оценить из соотношения [c.323]

Высокие скорости циркуляции бурового раствора приводят к непропорционально высоким затратам на промывку скважины, так как потери давления в бурильной колонне возрастают в квадратичной зависимости от скорости турбулентного течения. [c.230]

Система (21,3) совпадает с (21,1), если отвлечься от уравнения состояния и вместо величин Р, Т, к подразумевать P , и к . Такая замена одних величин другими представляется вполне естественной, так как имеются основания предполагать, что измерительные приборы, регистрирующие средние величины давления и температуры, будут показывать их значения, равные Р и 0. Таковы, например, должны быть, исходя из некоторых теоретических соображений (см. главы V, VII и др.), показания трубок давлений и термопар, покоящихся в отношении газовой среды, т. е. движущихся вместе с ней со средней скоростью турбулентного течения и . В дальнейшем в целях простоты написания формул для турбулентных потоков знаки усреднения в них (черта сверху) будут отброшены. [c.91]

Распределение средней скорости турбулентного течения в области у получается из (30,5) с учетом условия [c.172]

При обтекании потоком пузырька ширина области отрыва не превышает 201 и, следовательно, захватывает очень узкую область у кильватера пузырька. В этой области происходит турбулентное движение жидкости. Скорости турбулентного течения малы по сравнению со скоростями основного течения, поскольку область турбулентного движения является весьма узкой. Можно предположить, что пульсационные скорости в области размером порядка ав будут ло порядку величины [c.442]

Значение числителя а зависит от степени шероховатости поверхности. Для элементов наполнения с гладкой поверхностью а = 7,0, для материалов со средней шероховатостью а = 10,5, наконец, в случае очень значительной шероховатости а = 16. Таким образом, пользуясь графиком (рнс. 2-12) или уравнениями вида (2-135), можно вычислять коэффициенты для турбулентного течения. Так как в случае турбулентного течения число Рейнольдса содержит коэффициент сопротивления в степени 0,1, значит Л только в небольшой степени зависит от Ке. Отсюда по уравнению (2-132) сопротивление является почти пропорциональным квадрату скорости турбулентного течения через сыпучий материал. [c.102]

Показать, что средняя скорость ламинарного течения вие затопленной струи мала по сравнению с характерной скоростью турбулентного течения внутри этой струи при сравнимых расстояниях от трубы. [c.125]

С увеличением скорости движения ламинарное течение переходит в турбулентное течение, при котором происходит интенсивное перемешивание между слоями жидкости, в потоке возникают многочисленные вихри различных размеров. Частицы совершают хаотические движения по сложным траекториям. Для турбулентного течения характерно чрезвычайно нерегулярное, беспорядочное изменение скорости со временем в каждой точке потока. Можно ввести понятие об осредненной скорости движения, получающейся в результате усреднения по большим промежуткам времени истинной скорости в каждой точке пространства. При этом существенно изменяются свойства течения, в частности, структура потока, профиль скоростей, закон сопротивления. Профиль осредненной скорости турбулентного течения в трубах отличается от параболического профиля ламинарного течения более быстрым возрастанием скорости у стенок и меньшей кривизной в центральной части течения (рис. 9.2, б). За исключением тонкого слоя около стенки, профиль скорости описывается логарифмическим законом. Режим течения жидкости характеризуется числом Рейнольдса Ке. Для течения жидкости в круглой трубе [c.186]

Для ламинарного и турбулентного течения закономерности изменения Ар различны. При ламинарном режиме движения сопротивление пропорционально скорости, а при турбулентном — квадрату скорости. Кроме того, сопротивление прямо пропорционально-длине трубопровода и обратно пропорционально диаметру трубопровода или гидравлическому диаметру канала некруглого сечения. [c.169]

В скруббере Вентури высокая турбулентность течения достигается вследствие больших скоростей потока (в сужении значения критерия Рейнольдса достигают 0,6-10 —2,0-10 ) и введения абсорбирующей жидкости под прямым углом к быстро движущемуся газу. Например, при исследовании охлаждения газа вспрыскиванием воды, найдены следующие объемные коэффициенты теплопередачи для колонны без заполнения 450 ккал/(м -ч-°С), а для скруббера Вентури 3700 ккал/(м -ч °С), т. е. в 80 раз выше. [c.415]

Сложность условий обтекания лопасти по сравнению с пластиной, движущейся поступательно в неограниченной жидкой среде, обусловлена главным образом значительным различием относительных скоростей жидкости и лопасти. Пз рассмотрения относительных скоростей лопасти и жидкости (см. рис. 9.22) следует, что около вала из-за небольшой относительной скорости режим течения жидкости ламинарный, а на концах лопасти — явно турбулентный. Возрастание относительной скорости на концах лопасти зависит от высоты лопасти. [c.283]

Наиболее существенное изменение поля скоростей турбулентного потока (а также соответственно коэффициента сопротивления) с изменением режима течения, т. е. числа Ке, имеет место в тех случаях, когда течение происходит с отрывом потока от твердой поверхности, а изменение Ке вызывает соответствующее перемещение точки отрыва вдоль этой поверхности. Такое течение характерно, например, для отрывных диффузоров с углами расширения 15- 45°, для колен с небольшими радиусами [c.15]

Отрыв потока, начинающийся в коротких диффузорах (с большими углами расширения), распространяется дальше на участок постоянного сечения за диффузором. На этом участке полное выравнивание потока по сечению достигается лишь на расстоянии = (8-ь10) Ох [хх = (16- -20 X X Ь ]. Вместе с тем на таком расстоянии профиль скорости, близкий к профилю для стабилизированного турбулентного течения в канале постоянного сечения, достигается при = 180°. Все это подтверждают опытные данные (рис. 1.25 и 1.26). [c.31]

Рнс. 1.32. Распределение скоростей в канале при турбулентном течении [174] [c.37]

Характер потока пламени может быть ламинарным или турбулентным. Если течение ламинарное внутри и вне фронта пламени, то устанавливается узкая реакционная зона, определяемая химической реакцией и процессом ламинарного переноса. При турбулентном течении пламени зона реакции утолщается и кажущаяся скорость распространения пламени увеличивается. [c.64]

Приведенные выше данные о законах распределения скоростей и о коэффициентах сопротивления при ламинарном и турбулентном течениях относятся к каналам неизменных сечений. В каналах переменного сечения имеют место более сложные явления. [c.16]

В диффузорном потоке турбулентное течение возникает при существенно меньших числах Ке, чем в канале неизменного сечения. Профиль скоростей в диффузорном канале тем более вытянут, чем больше угол расширения канала. Для иллюстрации этого явления на рис. 1. 2 приведены кривые— = / ("Б") разных [c.18]

Теплообмен при турбулентном течении в круглых трубах. Рассмотрим турбулентное течение в круглой трубе с установившимся профилем скорости. [c.106]

Теоретические решения. Кольборн [162] первым сделал попытку теоретически учесть влияние поперечного потока конденсирующегося пара Уп на интенсивность массоотдачи при конденсации пара из парогазовой смеси. При этом он исходил из упрощенной схемы ламинарного пограничного слоя при турбулентном течении парогазовой смеси, в котором полностью происходит изменение скорости и параметров движущейся смеси от их значений в ядре потока до значений на поверхности пленки конденсата, а в турбулентном ядре скорость и параметры смеси полностью выравнены по сечению. Вызываемое поперечным потоком вещества изменение толщины пограничного слоя Кольборн не учитывал. [c.155]

Эти уравнения были получены на основе рассмотрения упрощенной схемы ламинарного пограничного слоя при турбулентном течении паровой смеси, в котором полностью происходит изменение скорости и параметров движущейся паровой смеси от их значений в ядре потока до значений на поверхности раздела фаз, а в турбулентном ядре скорость и параметры смеси полностью выравнены по сечению. Предполагалось также, что состав пара у поверхности конденсации и состав образующегося конденсата равновесны. [c.184]

В случае турбулентного течения пренебрегаем теплоотдачей через внешний кожух из-за больших скоростей движения. Тогда температурное поле потока в кольцевом зазоре определяется теплосодержанием поступающей смеси, поэтому температуру газа можно считать постоянной в каждом сечении и равной значению Тгю Х, Нг) на выходе из каталитического слоя. На основании соотношения Буссинеска плотность смеси в кольцевом канале тоже будет функцией от X. [c.84]

Как известно, при турбулентных течениях гидродинамические и термо-дина.мические характеристики (скорость, давление, температура и т.п.) испытывают хаотические пульсации во времени в каждой точке потока и постоянно изменяются от точки к точке. [c.26]

Режим полного смешения характеризуется столь турбулентным течением потока реагентов, при котором любой элементарный объем реагирующей смеси мгновенно перемешивается со всем содержимым реактора, так как скорость циркуляционных движений газа (жидкости) по высоте и сечению во много раз больше скорости линейного движения по оси реактора. Время пребывания в реакторе отдельных молекул может теоретически изменяться от О до бесконечности т Т(.р [c.71]

Как видно из этой формулы, перепад давления в кипящем слое данной высоты не зависит от размера зерна катализатора и линейной скорости газа, тогда как в неподвижном слое при турбулентном течении газа [72] [c.103]

Режим полного смешения характеризуется столь турбулентным течением потока реагентов, при котором любой элементарный объем реагирующей смеси мгновенно перемешивается со всем содержимым реактора, так как скорость циркуляционных движений газа (жидкости) по высоте и сечению во много раз больше скорости линейного движения по оси реактора. Время пребывания в реакторе отдельных молекул может теоретически изменяться от нуля до бесконечности и т =7 = Тср. В реакторах полного смешения температуры и концентрации реагентов во всем реакционном объеме постоянны. [c.46]

Если стандартные элементы в теплообменнике расположены симметрично, можно ожидать, что тепло- и массообмен в каждом из элементов всей системы будет таким же или по крайней мере пропорциональным тепло- и массообмену в изолированном элементе. Это можно показать на следующем примере. Рассмотрим кожухотрубный теплообменник, в котором температура кожуха поддерживается постоянной в результате испарения жидкости (рис. 1). Если коэффициент теплоотдачи в трубах определяется только скоростью, то можно воспользоваться и—а-методом. Коэффициент теплоотдачи при ламинарном илн турбулентном течении можно рассчитать при известной скорости течения. Если размеры всех труб одинаковы, а скорость течения определяется гидравлическим сопротивлением, то коэффициенты теплоотдачи всех труб также одинаковы. Температура жидкостной среды в трубе изменяется от А, о во входном сечении до 7 на выходе в соответствии с уравнением [c.84]

Таблиц 2. Характерис ики турбулентного течения в трубе при степенном законе распределения скорости [c.123]

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]

Уменьшение сопротивления. Под уменьшением сопротивления понимают значительное снижение коэффициента трения при малых добавках определенного высокомолекулярного полимера в ньютоновскую жидкость при ее турбулентном течении в трубе. Этот э())фект виден из рис. 7, на котором показана зависимость f от Не для разных концентраций оксида полиэтилена в воде. Здесь Ке — обычное число Рейнольдса, поскольку вязкость столь сильно разбавленных растворов полимера практически не зависит от скорости сдвига. В ламинарном режиме течения добавки полимера на величину / не влияют. Правее той точки, где начинается такое влияние (Не 3000), с увеличением концентрации полимера f уменьшается. Однако существует предел, меньше которого коэффициент трения быть не может, как бы много полимера мы пи добавляли. Из рисунка видно, что добавки долей по массе оксида полиэтилена приводят к уменьшению / для воды на 40% при значении Не= 10 , в то время как вязкость раствора увеличивается по сравнению с вязкостью чистой воды всего на 1%. В табл. 7 приведены примеры некоторых других систем, в которых наблюдается аналогичное уменьшение сопротивления. Дополнительную информацию по этому вопросу можно найти в обзорах (23, 24). [c.174]

Здесь использовались следующие значения постоянных С — =0,046 и п т—0,2 для турбулентного течения С =С ==16 и п---т-= 1,0 для ламинарного течения. Скорости и щ соответственно равны н ///(1—г. ). Эквивалентные диаметры О и Г>1 задаются следующими выражениями [c.200]

Величина значительно выше и , пропорциональна коэффициенту турбулентного обмена и во.ч-растает с увеличени-е.м скорос ги потока. Поэтому неправильно при анализе и расчетах процессов горения газа в турбулентных потоках пользоваться, как это иногда делается, табличными значениями и , помещенными в справочниках, так как чем больше скорость турбулентного течения газовоздушной смеси, тем выше и короче факел. Однако при одинаковых линейной и пульсационной скоростях потоков т находится в прямой зависимости от и и, следовательно, данные из табл. 10 могут при- [c.64]

Распределения осредненной скорости. Турбулентное течение является самым сложным и самым распространенным видом течения сплошной среды. Переход от бизвихревого ламинарного течения к турбулентному происходит в результате потери им гидродинамической устойчивости, которая наступает при достижении некоторого критического значения безразмерного параметра (числа Рейнольдса). Для течения в круглой трубе число Рейнольдса имеет вид [c.19]

Уравнение (7-15) определяет местоположение фронта пламени в свободном турбулентном потоке. При заданном виде функции Р (ф) для определенных значений г я р можно из уравнения (7-15) найти соответствующее значение координаты фронта пламени фф-В предельном случае, когда г = 1, а / = О, т. е. когда турбулентная скорость распространения пламени пропорциональна пульсационной составляющей скорости турбулентного течения, зависит лишь от константы турбулентности а и не зависит от скорости нормального распространения пламени W и через нее от теплотворности смеси. [c.139]

Термин турбулентность употребляется для определения явления, которое заключается в том, что при определенных условиях гидродинамические и термодинамические характеристики течений жидкостей и газов (такие, как температура, давление, плотность) начинают изменяться во времени и пространстве хаотическим образом. Беспорядочный характер движения — основная особенность турбулентности. Скорость турбулентного движения, в отличие от ла.минарного, не является однозначной функцией пространственно-временных координат — она становится случайной. Поэтому турбулентность описывается статическими методами, основой которых является выявление и исследование различных статических взаимосвязей между отдельными параметрами потока. [c.176]

Из приведенных обобщенных зависимостей следует, что в случае конденсации пара внутри горизонтальной трубы в условиях малых и умеренных скоростей парового потока и турбулентном течении конденсата средний коэффициент теплоотдачи пропорционален плотности теплового потока в степени 0,5 (а ° ), диаметру трубы в степени 0,2 (а в ) и длине трубы в степени 0,3 (а В диапазоне исследованных давлений пара Рп1 = 0,554-2,5 МПа влияние давления пара на теплоотдачу оказалось несущественным. Это согласуется с аналогичным выводом, сделанным Боришанским и Кочуровой [37] на основе анализа большого числа опытных данных о влиянии давления пара на теплоотдачу при конденсации . [c.144]

Турбулентные течения жидкостей и газов оказьшают существенное влияние на ход многих технологических процессов, в том числе при очистке сточных вод от взвешенных частиц. Так, в аппарате совмещенного действия [1] создается турбулентный поток между коаксиаяьно расположенными цилиндрическими мешалками. Математическое описание состояния движущейся жидкости осуществляется с помощью функций, определяющих распределение скорости жидкости V = V(x,y,z,l) и каких-либо ее двух термодинамических величин, например, давления P(x,y,z,l) и плотности p(x,y,z,t). Как известно, все термодинамические величины определяются по значениям каких-либо двух из них с помощью уравнения состояния вещестца, поэтому задание пяти величин трех компонент скорости V, давления Р и плотности р, полностью определяет состояние движущейся жидкости. Все эти величины являются функциями координат X, у, Z и времени t в цнлшадри ческой системе коорд нат г, ф, z и t [c.26]

Таким образом, задача о турбулентном течении в незаполненном пространстве несколько (но только несколько) сложнее задачи о течении в пространстве, заполненном элементами, препятствующими течению. Число ургвнений увеличивается на два уравнения модели турбулентности, причем эти уравнепия сильно связаны с уравнениями скорости. [c.40]

Для расчета этой функции необходимо сделать некоторые допущения о механизмах турбулентной и поверхностной неустойчивостей. Хотя эти допущеш я в большей или меньшей степени произвольны, онн тем не менее позволяют установить, что простое степенное представлеиие зависимости N11 (Не , Рг , Ка) уже несправедливо. С другой стороны, в большинстве практических случаев для различных веществ числа Прандтля и Капицы примерно пропорциональны. Поэтому понятно, что некоторые авторы представляют свои результаты как функцию одного только числа Прандтля. Возможно стоит упомянуть, что при большом значении числа Прандтля (при.мерно равном 20) свойственные турбулентному течению характеристики теплообмена наблюдаются уже при малых числах Рейнольдса (около 10), югда как при меньших числах Прандтля переход к турбулентному режиму теплопереноса наступает при числах Рейнольдса, примерно равных 300. На рис. 4 изображены зависимости NlJ(Re,, Рг , Ка) для различных веществ, характеризующихся малыми и большими значениями чисел Прандтля и Капицы. Эти зависимости построены иа основе экспериментальных данных, относящихся к таким условиям, в которых внешнее поверхностное трение отсутствует, т. е. параллельный пленке компонент скорости пара равен нулю. Если же конденсация происходит внутри вертикальной трубы, причем преимущественно в ее верхней части, то [c.95]

Турбулентное течение-, полное проявление шероховатости поверхности (2400шероховатости выступают из вязкого подслоя. Преобладающая часть соиротивлсния обусловлена элементами шероховатости. По этой причине вязкость ие играет практически никакой роли, и коэффициент сопротивления становится функцией только относительной шероховатости. Перепад давления в этом случае является Т0Ч1ЮЙ квадратичной ( )ункцией средней скорости. [c.121]

Е. Нестационарное течение в канале. В том случае, когда движущий перепад давления зависит от времени, в канале реализуется нестационарное течение. Частным случаем является осциллирующее течение в трубе, вызванное периодическими изменениями перепада давления. Переходный характер течения может быть обусловлен динамическими процессами, такими, как, например, закрывание клапана или изменение мощности насоса. Расчет неустановившихся теченин го[)аздо сложнее, чем стационарных, так как при.ходится прослеживать всю предысторию течения, начиная от момента возникновения неста-ционарности вплоть до интересующего. Кроме того, оказывается, вообще говоря, непригодной концепция коэффициента треиия, использовавшаяся для описания стационарных течений, так как изменения градиента давления и вызванные ими изменения поверх и ости ого трения становятся разделенными во В )емени. Становится также нетривиальной процедура временного усреднения при описании турбулентных течений, так как осредненные величины (например, скорости) остаются функциями времени. В этом случае приходится проводить усреднение по ансамблю (см. 2.2.1). [c.130]

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]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология