Режимы движения жидкости в трубах

Периодические процессы синтеза аминов из хлорпроизводных проводят в автоклавах с мешалкой и рубашкой для подогрева реакционной массы паром (или высокотемпературными теплоносителями) и охлаждения водой. Непрерывные процессы осуществляют в трубчатых реакторах с трубами малого диаметра, что позволяет уменьшить толщину стенок и турбулизовать режим движения жидкости. Одним из вариантов является проведение реакции в системе из подогревателя и адиабатического реактора — в первом аппарате реакционная масса нагревается до нужной тем- [c.277]

Следует, однако, иметь в виду, что критическое значение числа Рейнольдса зависит от ряда условий, в частности также от условий входа жидкости в трубу, от степени шероховатости стенок трубы и т. д. Поэтому при числах Re, близких к критическим, необходимо тщательно учитывать все условия, влияющие на режим движения жидкости. [c.37]

Ламинарный режим движения жидкости в трубах [c.53]

Ламинарный режим. Ламинарный режим движения жидкостей в трубах устойчив при Re 2320. [c.187]

Потери на трение при вертикальном гидротранспорте зависят от структуры потока. Когда плотность жидкости меньше плотности твердого материала (практически это наиболее интересный случай) и режим движения жидкости ламинарен, у стенок трубы образуется однофазный кольцевой слой жидкости (см. табл. II. 1, стр. 109), и потери на трение можно определять так же, как для потока жидкости в трубе. [c.234]

Выполнение критерия подобия (1.143) играет важную роль в задачах, где определяющими являются силы трения, например, при движении жидкости по трубам. Его физический смысл, как это видно из (1. 142), заключается в том, что число Re представляет собой соотношение между инерционными (числитель) и вязкими (знаменатель) свойствами в потоке. Это соотношение, как будет показано в параграфе 1.5, определяет режим движения жидкости, от которого существенным образом зависят потери напора в гидравлических системах. Если в потоке преобладают вязкие свойства (малые числа Re), то режим движения жидкости будет ламинарным (слоистым). В противном случае (большие числа Re) реализуется турбулентный (вихревой) режим движения. Переход от ламинарного к турбулентному режиму происходит при определенном числе Re, которое называется критическим и обозначается Re ,. [c.51]

Режим движения жидкости может быть установлен по значению безразмерной зависимости между скоростью движения жидкости ю м/сек, диаметром трубы й м, плотностью жидкости р кг сек 1м и ее вязкостью V-кг-сек/м . [c.35]

Опытами установлено, что если Re 2300, то в трубе наблюдается ламинарный режим движения жидкости, а если Не> 2300, то существует турбулентный режим. [c.263]

Поток жидкости может иметь два характерных режима ламинарный и турбулентный. Режим движения жидкости существенным образом зависит от соотношения действующих на частицы жидкости сил. Если при движении жидкости преобладают силы вязкости, например при использовании масла, то наиболее вероятен ламинарный режим. Если преобладают силы инерции, то движение потока будет турбулентным. При ламинарном режиме частицы жидкости перемещаются параллельными струями вдоль стенки трубы, не перемешиваясь между собой и плавно обтекая встречающиеся препятствия. Такое течение существует во всем сечении трубопровода. [c.34]

Периодические процессы синтеза аминов из хлорпроизводных проводят в автоклавах с мешалкой и рубашкой для подогрева реакционной массы паром или высокотемпературными теплоносителями и охлаждения водой. Непрерывные процессы осуществляют в трубчатых реакторах с трубами малого диаметра, что позволяет уменьшить толщину стенок и турбулизовать режим движения жидкости. Одним из вариантов является проведение реакции в системе из подогревателя и адиабатического реактора —в первом аппарате реакционная масса нагревается до нужной температуры и одновременно эмульгируется. Ввиду выделения хлористого водорода материал для реактора нужно выбирать кислотостойким или защищать его от коррозии. Однако для некоторых синтезов алифатических аминов сообщается о возможности применения обычной стали благодаря ингибированию аминами кислотной коррозии. [c.339]

Проектирование водоотводящих сетей осуществляется на свободный (безнапорный) режим движения жидкости. В бытовых сетях обычно принимают частичное наполнение труб (а=0,6- -0,9), а в остальных сетях — полное (свободная поверхность воды находится на одном уровне с верхней точкой свода трубы — шелыгой). [c.44]

Приведенные выше формулы справедливы для равномерного движения, в то время как режим движения жидкости в трубах и каналах неравномерный и, кроме того, не-установившийся. Неравномерность движения обусловливается боковыми присоединениями труб, изменением уклонов по длине, различной шероховатостью материалов труб и колодцев, различного рода местными сопротивлениями, дефектами конструктивного и строительного порядка и пр. Режим движения можно считать неустановившимся еще и потому, что в канализационную сеть поступает в разные часы неодинаковое количество сточных вод. [c.25]

Приведенные выше формулы справедливы для равномерного движения, в то время как режим движения жидкости в трубах и каналах неравномерный и, более того, неустановившийся. Неравномерность движения обусловливается боковыми присоединениями труб, изменением уклонов по длине линии, различной [c.35]

Гидравлический режим слоя определяется режимом в норовом канале, причем движение в этих каналах может быть как ламинарным, так и турбулентным. К двц ,кению в норовом канале могут быть применены законы движения жидкости по трубам. [c.63]

Нисходящее движение твердых частиц во взвешенном состоянии наблюдается в вертикальных трубах (стояках), предназначенных для транспортировки твердого материала из одной емкости в другую, расположенную ниже первой [157, 158]. В системах жидкость—жидкость режим движения капель во взвешенном слое считается достаточно перспективным как для проведения процессов теплообмена в колонных теплообменниках прямого контакта, предназначенных для опреснения морской воды [159, 160], так и для процессов массообмена в распылительных экстракционных колоннах [161, 162]. [c.95]

Если изменять скорость движения жидкости в трубе, то начиная с некоторого значения скорости (критического) один режим течения сменяется другим. Закон, которому подчиняется переход движения жидкости из одного режима в другой, впервые был установлен английским ученым Рейнольдсом. В результате проведения опытов с подкрашенными струйками воды Рейнольдс установил, что режим движения тесно связан со значением определенного критерия, названного его именем. Критерий Рейнольдса Ре — это безразмерный параметр, определяемый по формуле [c.15]

Течение жидкости в трубопроводе характеризуется режимом (ламинарный или турбулентный) и потерями давления. При малых скоростях наблюдается ламинарный режим, а при больших— турбулентный. Переход от одного режима к другому определяется по величине числа Рейнольдса при Ке 2320 — ламинарный, а при Ке > 2320 — турбулентный. Потеря давления (или перепад давления) вызывается сопротивлением движению жидкости за счет трения, вязкости и шероховатости поверхности труб. Для ньютоновских жидкостей в турбулентном режиме перепад давления, коэффициент сопротивления и другие параметры, характеризующие течение, связаны уравнением Бернулли [741 [c.274]

Начиная с некоторых значений критерия Рейнольдса, роль лобового сопротивления становится преобладающей, а сопротивлением трения можно практически пренебречь. В данном случае, как и при движении жидкости по трубам, наступает автомодельный (по отношению к критерию Рейнольдса) режим. [c.96]

Следует отметить, что при движении жидкости (газа) через зернистый слой турбулентность в нем развивается значительно раньше, чем при течении по трубам, причем между ламинарным и турбулентным режимами нет резкого перехода. Ламинарный режим практически существует примерно при Re < 50. В данном режиме для зернистого слоя X = A/Re [ср. с уравнениями (11,91) и (И,112)1. [c.104]

Ламинарный режим. Ламинарное движение обычно осложняется естественной конвекцией, возникающей вследствие разности температур по сечению потока. Теплоотдача усиливается при наличии свободного движения жидкости, вызывающего некоторое ускорение потока, особенно заметное у вертикальных труб при противоположных направлениях вынужденного и свободного движения. В этом случае применимо уравнение [c.284]

Характер влияния числа Re определяется режимом движения жидкости. Резкая местная деформация потока обычно усиливает тенденцию к поперечному перемешиванию частиц и нарушает упорядоченность их движения. Поэтому в большинстве местных сопротивлений ламинарный режим наблюдается только при очень малых значениях числа Re, когда силы инерции частиц незначительны по сравнению с действующими на них силами вязкостного трения. При этом движение жидкости происходит без отрыва от стенок, а местные потери напора оказываются пропорциональными первой степени скорости (так же, как при ламинарном движении в трубе) коэффициент местного сопротивления при этих значениях Re выражается формулой [c.147]

Если жидкость, имея ламинарный режим движется в канале с постоянной скоростью, но при этом нагревается, то зависимость Ко = [ (Не) по формуле (I. 25) выражается графически линиями, пересекающими предыдущие. Для четырех диаметров труб такие расчетные зависимости показаны на фиг. I. 20. Угол наклона последних линий больше чем при движении жидкости с постоянной средней температурой, но число этих линий зависит тоже от числа диаметров. Если и в этом случае вместо критерия Ог ввести в уравнение тот же геометрический симплекс, то получим для ламинарной области одно уравнение [c.42]

При движении жидкости через слой зернистого материала или насадки турбулентность развивается при значительно меньших, чем при движении жидкости по трубам, значениях Ке (так, ламинарный режим существует при Ке < 50). [c.122]

Поперечная неравномерность потока. Здесь характерным является различие скоростей в различных точках поперечного сечения (рис. 8.3). В результате разные элементы потока пройдут РЗ за разное время. Примеры ламинарный режим течения жидкости в круглой трубе — параболический профиль скоростей движение части газа через псевдоожиженный слой в ввде пузырей — они проходят через слой быстрее, нежели остальной газ в просветах между псевдоожижаемыми твердыми частицами. [c.611]

Кольцевой режим течения. Такой режим характеризуется раздельным движением фаз. Газовая фаза движется в ядре потока, а жидкость образует пленку на стенках трубы. Жидкая и газовая фазы могут перемещаться в одном (прямоток) или в противоположных (противоток) направлениях. Кольцевой режим движения наблюдается в испарителях, пленочных абсорберах, выпарных и других аппаратах. В химической технике чаще всего приходится иметь дело с вертикальными потоками. [c.170]

Если Ке < Кекр, движение жидкости происходит в ламинарном режиме если же Ке > Ке,ф, движение жидкости является турбулентным (Кекр — критическое значение Ке). Область Ке Жвир можно в свою очередь разделить на переходную область, в которой режим движения жидкости является недостаточно устойчивым, и на область, в которой турбулентный режим вполне развит. Значение Кбкр зависит от конкретных условий движения жидкости (в трубах, по пластинам и т. д.). [c.60]

В зависимости от характера течения жидкости соотношение между X и Ттурб различно. Это аналогично течению в трубах, где предельными случаями являются ламинарный режим движения жидкости (ттурб) и квадратичная зона турбулентного режима (т = 0). Последнее равенство указывает на факт независимости гидравлических сопротивлений (или что то же самое производительности при заданном перепаде давления) от вязкости жидкости, Аналогом этому является течение жидкости в насосе при Ке 7000, когда наступает область автомодельности для зависимости kQ = f Q). Здесь кд принимает значение, равное единице. В общем случае с уменьшением числа Ке гидравлические сопротивления в проточных каналах рабочего колеса возрастают, приводя тем самым к уменьшению подачи насоса. Для заданных типа и размеров это имеет место при увеличении вязкости перекачиваемой жидкости. [c.86]

Значение числа Рейнольдса для условий перехода от ламинарного режима движения жидкости к турбулентному называют критическим. При движении жидкостей по прямым гладким трубам КСкр = 2300. При Ке < 2300 режим движения жидкости будет ламинарным, а при Ке > 2300-турбулентным. Однако при 2300 < Ке < < 10000 режим движения жидкости неустойчив-движение может быть и ламинарным, и турбулентным эту область значений Ке часто называют переходной. Поэтому считают, что устойчивый (развитой) турбулентный режим при движении жидкостей по прямым гладким трубам устанавливается при Ке > 10000. [c.41]

Вязкость влияет на режим движения жидкости в трубах и по поверхности насадок. Ее значения используют при расчетах гидравлического сопротивления, а также процессов массопе-редачи. В ряд применяемых в расчетах формул вводят кинематический коэффициент вязкости, равный у= х/р, т. е. отношению вязкости к плотности. [c.20]

Определение а . В регенеративных теплообменниках наиболее распространенных типов — кожухозмеевиковых и кожухотрубных — жидкий фреон течет внутри труб, прямых или изогнутых. При значениях диаметров труб (8—19 мм), принятых в отечественной практике для Ф-12, Ф-502, Ф-142, имеющих в рабочем интервале температур значение кинематической вязкости V = (0,15- 0,25). 10 м 1сек, режим движения жидкости в трубах будет турбулентным или переходным от ламинарного к турбулентному. В этих условиях коэффициент теплоотдачи рекомендуется определять по уравнению для вынужденного движения жидкости в трубах и каналах при турбулентном и переходном режимах — уравнение (11.11). При расчете для теплообменника типа струба в трубе , где жидкий фреон течет в межтрубном канале, рекомендуется использовать формулу (11.13). [c.221]

НЫМ является кольцевой режим движения, когда жидкость движется в виде пленки по стенке трубы, а пар — в середине трубопровода. Этот режим устанавливается при достаточно высокой скорости потока (Ргс>300) и высоком объемном па осодержании (р>0,95). Отметим, что для вакуумной перегонки мазута объемное паросо-держание потока в трубопроводе меняется в пределах р = 0,99— 0,998, а критерий Ргс = 250—2500. [c.180]

Действительно, давно было замечено, что при ожижении твердых частиц газами псевдоожиженный слой не однороден [189]. Он представляет собой слой взвешенных частиц с достаточно низкой порозностью, в котором поднимаются заполненные газом свободные от частиц полости, получившие название пузырей. Во время подъема пузыри могут увеличиваться в размерах, коалесцировать, что иногда приводит к образованию поршневого режима псевдоожижения, представляющего собой чередование сгустков частиц и газовых полостей, занимающих все сечение аппарата. Поршневой режим движения твердой фазы наблюдается также и при транспортировании твердых частиц газом в вертикальных трубах. Ряд авторов, первым из которых бьш, по-видимому, Уоллис [94], вьщвинули предположение, согласно которому пузыри и поршни являются следствием нарастания всегда присутствующих в потоке малых возмущений порозности. Однако в экспериментах неустойчивость наблюдается далеко не во всех дисперсных потоках. Так, ожи-жаемые жидкостью слои небольших твердых частиц из не слишком плотного материала однородны. Опыты по ожижению частиц газами при высоком давлении указьгеают на явный переход от однородного режима псевдоожижения к пузырьковому в случае увеличения скорости газа [190]. Не наблюдаются неоднородности и при движении небольших капель и пузырей в жидкостях. [c.134]

Переход от ламинарного к турбулентному движению характеризуется критическим значением Ке р. Так, при движении жидкостей по прямым гладким трубам Ке р = 2320. При Re << 2320 течение обычно является ламинарным, поэтому данную область значений Не называют областью устойчивого ламинарного режима течения. При Не 2320 ча1це всего наблюдается турбулентный характер движения. Однако при 2320 <1 Ке <3 10 ООО режим течения еще неустойчиво турбулентный (эту область изменения значений Не часто называют переходной). Хотя турбулентное движение при таких [c.41]

Для ламинарно-волнового течения, в свою очередь, различают два режима. При сравнительно малых расходах жидкости, когда значение Керл превышает 12, но не выше 100— 200, под действием силы тяжести преимущественно образуются сравнительно длинные гравитационные волны. Длина их уменьшается с возрастанием скорости стекания пленки. Вслед за этим первым ламинарно-волновым режимом (при больших значениях Ке л) наступает второй ламинарно-волновой режим. Для него характерно появление на поверхности пленки коротких капиллярных волн, или ряби , возникающей под действием сил поверхностного натяжения (капиллярных сил). С дальнейшим увеличением расхода жидкости и Кепл > —1600 (критическое значение Кепл. по данным различных исследователей, составляет от 1000 до 2500) волнообразование на поверхности приобретает все более хаотический характер, причем по толщине пленки все сильнее развивается поперечное перемешивание, типичное для турбулентного режима. Переход от второго ламинарно-волнового режима к турбулентному режиму течения тонких пленок менее резок, чем при движении жидкости в трубах. Что касается чисто ламинарного (безволнового) течения пленок, то оно может быть достигнуто при значениях Reпл, характерных для ламинарно-волнового режима, лишь путем добавления к жидкости поверхностно-активных веществ. [c.115]

При установившемся движении среды гидравлическое сопротивление трения трубы зависит от режима течения. Известно, что до тех пор, пока значение числа Рейнольдса не достигает критического Квир. режим течения сохраняется ламинарным. Для течения в круглой цилиндрической трубе обычно Ке р = 2320. Переход от одного режима течения к другому происходит вследствие нарушения устойчивости движения среды. Теория гидродинамической устойчивости движения жидкостей и газов пока разработана только для отдельных видов течений, причем вопросы о причинах неустойчивости потоков в трубах освещены еще недостаточно. Результаты экспериментальных исследований гидродинамической устойчивости ламинарных течений в трубах позволяют считать что при колебаниях потока с безразмерной частотой й 10 лами нарный режим сохраняется, если число Рейнольдса Ке = вычисленное по средней о, за период колебания-скорости, не пре восходит критического числа Рейнольдса, полученного для уста повившегося потока, а вычисленное по амплитуде колебаний [c.255]

Проведенные опыты показали, что при скоростях жидкости гй в трубе 2 ниже некоторой критической величины струйки красителя проходят по всей длине трубы, не размываясь и не смешиваясь с потоком жидкости, идущим из резервуара /. При скоростях же ау > гй к струйка красителя, попадая в трубу 2, размывается, окрашивая весь поток. Очевидно, в первом случае (гй< < < аУк) частицы жидкости движутся по траекториям, параллельным стенке трубы 2, не перемешиваясь такой режим параллельноструйчатого, или слоистого, движения жидкости называется л а -м и н а р н ы м. Во втором случае (тю > гй ), несмотря на поступательное движение потока слева направо, отдельные его частицы перемещаются по самым разнообразным траекториям (хаотически), вызывая перемешивание всей жидкости такой режим течения называется тypбyJ eнтным. [c.39]

Разработка проблем, связанных с устойчивостью однородных дисперсных потоков, описываемых двухскоростной континуальной моделью, еще далека от завершения. С точки зрения практических задач, решение проблемы устойчивости позволило бы получить научно обоснованные закономерности для определения границ существования однородных режимов течения. Давно замечено, что однородные режимы движения частиц при некоторых условиях нарушаются. Так, при ожижении твердых частиц газами при нормальных давлениях псевдоожиженный слой неоднороден. Он представляет собой слой взвешенных частиц с пористостью, близкой к пористости плотноунакованного слоя, в котором поднимаются заполненные газом свободные от частиц полости, получившие название пузырей. В аппаратах и трубах небольшого размера движение твердых частвд в газах сопровождается образованием газовых полостей, занимающих все сечение аппарата (так называемый поршневой режим движения твердой фазы). Установлено, что пузыри и поршни являются следствием нарастания малых возмущений пористости, т. е. проявляющейся неустойчивости потока твердых частиц. Однако неустойчивость наблюдается далеко не во всех дисперсных потоках. Ожижаемые жидкостью слои небольших твердых частиц из не слишком плотного материала однородны. Опыты по ожижению частиц газами при высоком давлении указывают на явный переход от однородного режима псевдоожижения к пузырьковому. При снижении давления не наблюдаются неоднородности при движении эмульсий в несмешивающихся жидкостях и небольших (до мм) пузырьков. В [26] показано, что причиной неустойчивости двух взаимодействующих фаз в дисперсных потоках является инерция частиц. Небольшое локальное увеличение концентрации частиц в потоке в соответствии с безынерционным законом движения (см. уравнение (3.3.2.69)) должно приводить к локальному уменьшению скорости их движения. Однако частицы в реальных потоках в большей или в меньшей степени обладают инерцией и не могут изменить скорость мгновенно. Поэтому, следуя за возникшим уплотнением, они догоняют частицы, движущиеся в уплотнении с меш.шей скоростью, и, таким образом, возникшее возмущение нарастает. [c.194]

Режимы движения газо-жидкостного потока. При малых приведенных скоростях газа (Vr < 0,1 м/с) в потоке жидкости распределены отдельные пузыри различных размеров, не зависящих от условий входа газа в трубу. Такой режим движения газо-жидкостной смеси в барботажных трубах газлифтного аппарата можно назвать пузырьковым. При увеличении скорости газа, а соответственно и скорости циркулирующей жидкости, газо-жидкостная смесь приобретает структуру динамической пены, состоящей из деформированньпс пузырей различных размеров, заполняющих весь объем трубы. Этот режим называют пенным. С дальнейшим увеличением скорости газа пенный режим переходит в стержневой, когда основная масса газа движется в центре трубы, окруженная кольцевым восходящим потоком жидкости. Стержневой режим наступает при скоростях газа более 10 м/с, при которых газлифтные аппараты обычно не работают. Переход от одного режима движения к другому происходит плавно, без проявления каких-либо кризисных явлений в гидродинамических характеристиках газо-жидкостной смеси. Подробнее о структурах двухфазного течения см. в 3.4.1. [c.520]

Условия взаимодействия фаз и характер их движения зависят от приведенных расходов. При нисходящем движении жидкости и малых скоростях восходящего потока газа поверхность раздела фаз гладкая и коэффициент трения такой же, как и для гладких труб. С увеличением скорости встречного движения газа на поверхности жидкости возникают волны, с их гребней срываются капли, и за счет этого средняя плотность ядра потока возрастает. При дальнейшем увеличении скорости газа возникает дисперснокольцевой режим и, наконец, происходит захлебывание и обращение движения жидкой фазы — она увлекается газовым потоком вверх. [c.170]