Законы турбулентного течения

При расчете осевого компрессора, по крайней мере для основной рабочей точки, предполагалось постоянство меридиональной скорости по высоте лопатки. Влияние вязкости на распределение меридиональных скоростей, вызванное стенками ступицы и корпуса, учитывается коэффициентом уменьшения напора й (фиг. 149). Распределение меридиональных скоростей с учетом влияния вязкости можно приближенно вычислить при помощи общего дифференциального уравнения течения в турбомашинах [уравнение (312)] и при наложении на основной поток симметричного профиля скоростей, который вычисляется по законам турбулентного течения в круглых трубах. Экспериментальная проверка этого положения дала хорошее соответствие между измерением и расчетом. [c.384]

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]

Эти законы перестают действовать при турбулентном течении. Оба закона применимы для чистых жидкостей, истинных растворов и некоторых коллоидов. В растворах высокомолекулярных веществ обнаруживается аномальная вязкость она очень высока и в противоположность первой группе жидкостей уменьшается с увеличением давления на протекающую жидкость (рис. 99). Большая вязкость этих растворов зависит от степени сродства между молекулами силы сцепления гидрофильных молекул белков и полисахаридов с молекулами воды очень высоки, и вязкость их даже в очень разбавленных растворах также будет высокой. Кроме того, большое значение имеет форма частиц. Если вытянутые частицы располагаются поперек потока, то они оказывают наибольшее сопротивление. При увеличении внешнего давления на жидкость эти частицы ориентируются вдоль потока, в результате вязкость раствора уменьшается. [c.221]

Законы турбулентного течения [c.151]

Графически это показано на рис. 23.7, /, где зависимость вязкости от давления (напряжения сдвига) имеет вид горизонтальной прямой в области ламинарного течения. На рисунке видно, что после достижения критического значения напряжения сдвига Ркр, при котором ламинарный режим течения переходит в турбулентный, кривая отклоняется от горизонтали. Это означает, что при турбулентном течении перестает выполняться закон Ньютона даже для ньютоновских жидкостей, так как нарушается параболическое распределение скоростей в потоке. [c.381]

Величина А по аналогии с коэффициентом вязкости в законе трения для вязкой жидкости Ньютона рассматривается как коэффициент некоторой воображаемой турбулентной вязкости. Соответственно величина Л/р = бт, рассматриваемая как коэффициент кажущейся кинематической вязкости турбулентного течения, называется коэффициентом турбулентного обмена. Коэффициент турбулентной вязкости во много и даже сотни раз превышает коэффициент вязкости ламинарного течения. Только в непосредственной близости к стенке величина А сравнима с величиной х, причем на самой стенке /4=0. В связи с этим в потоке, кроме области, непосредственно примыкающей к стенке, и в свободных потоках можно пренебрегать вязкими напряжениями по сравнению с турбулентными. [c.94]

Уравнение Пуазейля применимо в области невысоких давлений, где течение жидкостей ламинарно. Оно показывает, что для нормально вязкой жидкости скорость истечения из капилляра прямо пропорциональна напряжению сдвига. Графически это показано на рис. 23.8, У, из которого видно, что течение ньютоновской жидкости в координатах скорость течения — давление изображается прямой линией, проходящей через начало координат. В области турбулентного течения закон Пуазейля не выполняется (участок бв кривой 1 рис. 23.8). Неньютоновские системы не подчиняются закону Пуазейля (рис. 23.8, 2) ни в области малых, ни в области больших давлений, за исключением участка де. Из закона Пуазейля следует, что для ньютоновской жидкости справедливо выражение [c.382]

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

Величина к, согласно результатам измерений, является универсальной постоянной турбулентного течения и равна 0,4. Вторая постоянная С] зависит от свойств обтекаемой поверхности. Универсальный закон распределения скоростей (115), выведенный для течения вдоль плоской стенки, оказывается справедливым и при течении жидкости в круглой трубе. На рис. 6.16 проведено сравнение результатов расчета по формуле ( 115) при [c.321]

Эти законы перестают действовать при турбулентном течении. Оба закона при.менимы для чистых жидкостей, истинных растворов [c.191]

Ввиду того, что при турбулентном течении отсутствует слоистость потока и происходит перемешивание жидкости, закон трения Ньютона в этом случае неприменим. Благодаря перемешиванию жидкости и непрерывному переносу количеств движения [c.95]

В работе [153] были измерены локальные коэффициенты теплопередачи от пластины к воде в области перехода при постоянной плотности теплового потока. Отклонение экспериментальных значений от рассчитанных для ламинарного течения сначала резко возрастает, а затем, ниже по потоку, уменьшается. Для условий, приведенных в табл. 11.6.2 для точки 2, коэффициенты теплопередачи кх начинают уменьшаться по закону развитого турбулентного течения. [c.70]

Переходим к выводу закона сопротивления. Для этого применим уравнение (36,15) к границе слоя с вязким течением, примыкающей к турбулентному течению, обозначив значения t, у, ср и X в этом месте через у , ср1 и Х1. Согласно (36,12) и (36,13) приблизительно [c.161]

На данном этапе развития теории турбулентных течений примененные выше более простые методы расчета турбулентного слоя с использованием непосредственно опирающегося на опыт степенного закона распределения скоростей (60,15) более надежны и удобны для истолкования имеющихся экспериментальных данных. [c.290]

Одним из важнейших вопросов, связанных с изучением законов движения вязких жидкостей, является определение потерь напора движущейся жидкостью. Многочисленные экспериментальные и теоретические исследования показали, что на величину этих потерь решающее влияние оказывает режим движения жидкости. Существование различных режимов движения жидкостей впервые было подтверждено в 1883 г. опытами О. Рейнольдса. Эти опыты показали, что существуют два режима движения жидкостей ламинарное и турбулентное течение, о чем уже говорилось в параграфе 1.4. Ниже рассматриваются особенности этих режимов и способы определения потерь напора в трубопроводах при различных режимах движения жидкости в них. [c.52]

В последние годы показано, что логарифмический закон имеет солидную теоретическую базу. Наблюдаюпщеся иногда отклонения от этого закона происходят вследствие неисправного оборудования или других посторонних причин (Гопал, 19596 Ирани, 1959 Смит и Иордан, 1964). Было бы желательно согласовать параметры логарифмического закона и турбулентного течения, но до сих пор это не сделано. [c.45]

Исходя из предположения одновременности существования ламинарного и турбулентного течений и используя нормальный закон распределения для определения вероятности появления соответствующих режимов, А. М. Керенский предложил [321] для зоны смены режимов стабилизированного течения единую формулу расчета коэффициента сопротивления трения труб с равномерно-зернистой шеро- [c.81]

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]

Закон Дарси применим, если число Рейнольдса Ке = г) пр/ х (< п — диаметр поры или размер частиц), которое определяет характер течения газа в порах, не превышает критического значения. По данным различных авторов, указанное значение лежит в интервале Не = 1—75. Закон Дарси выполняется в широкой области скоростей фильтрации, отклонения от него происходят крайне медленно и наблюдаются только при высоких и низких скоростях течения. В первом случае это связано с возникновением турбулентного течения, в другом — с молекулярными эффектами. На использовании закона Дарси основаны методы определения газопроницаемости пористых образцов. [c.26]

Все уравнения, выведенные до сих пор на основании закона Пуазейля, применимы лишь для вязкостного ламинарного течения. В обычной практике работы в вакууме и в правильно сконструированных перегонных вакуумных системах турбулентное течение встречается очень редко. Это можно показать проверкой тех условий, которые приводят к турбулентности. Как было впервые показано Рейнольдсом [95], если будет превзойдена определенная критическая скорость [д. , то перепад давления, вычисленный по уравнению Пуазейля, окажется слишком малым. Безразмерное число R, называемое число Рейнольдса , характеризует переход от ламинарной к критической скорости [c.473]

Наиболее распространенным примером ньютоновской жидкости является вода. Вода необходима всем, она легкодоступна, именно поэтому наибольшее число исследований в области реологии посвящено воде, а не какой-либо другой жидкости. Именно с водой экспериментировал Исаак Ньютон, устанавливая те закономерности, которые мы сейчас называем законами ньютоновского течения. Другие низкомолекулярные жидкости, например минеральное масло и этиловый спирт, практически также ведут себя как ньютоновские жидкости. Когда говорят практически , это значит, что, применяя особо тонкие методы исследования, можно наблюдать отклонения от закона Ньютона при течении даже этих простых жидкостей. В ньютоновских жидкостях проявляются временные эффекты, возникающие вследствие сил инерции. Это может подтвердить каждый, кому случалось терять равновесие и неожиданно падать в воду. Вода инерционна, она не расступится достаточно быстро и упавший может чувствительно удариться. Однако, когда идет речь о неньютоновских временных эффектах, то подразумевают нечто иное, ведь свойства воды не изменятся от того, сколько взбалтывать ее в стакане—минуту или час. Не изменится и вязкость, если, конечно, не поднимется температура воды. Однако, если перемешивание столь интенсивно, что силы инерции преобладают над силами вязкости, то возникнет течение иного характера режим течения изменится от ламинарного к турбулентному. Для ламинарного течения характерны гладкие параллельные линии тока, тогда как при турбулентном течении в жидкости образуются вихри и водовороты. Мера отношения сил инерции и вязкости, действующих в потоке, называется числом Рейнольдса в честь Осборна Рейнольдса, который много занимался изучением условий перехода ламинарного течения в турбулентное, наблюдая за движением под- [c.16]

Так как ламинарное и турбулентное течения различны но своей структуре, сопротивление подчиняется различным законам в зависимости от того, в каком режиме находится поток. Для ламинарного режима величина сопротивления трения выражается зависимостью [c.41]

При турбулентном течении пленки профиль скоростей можно описать, пользуясь так называемым законом корня седьмой степени Блазиуса [c.77]

Критерий Рейнольдса характеризует вид течения и учитывает явление перемешивания частиц жидкости, вызываемого движением молекул. Течение может быть ламинарным и турбулентным. Ламинарное течение является устойчивым только до значения критерия Рейнольдса, равного Ке . =2300, которое называется критическим. Более высокие значения данного критерия наблюдаются при турбулентном течении, которое является стабильным, начиная с Не = 10". Ввиду того, что оба вида течени5кподчиняются различным законам теплопередачи и гидродинамики, которые сильно отличаются между собой, весьма важным при решении каждой задачи является первоочередное определение критерия Рейнольдса. [c.32]

Настоящая монография П. Гленсдорфа и И. Пригожина, основанная на оригинальных работах авторов и их школы, представляет особый интерес. Авторы пытались обобщить термодинамические методы на область действия нелинейных феноменологических законов. Главные вопросы, которые служат предметом исследования, можно сформулировать следующим образом. Какова термодинамическая основа различных явлений неустойчивости, будь то переход от ламинарного к турбулентному течению или появление аутоколебательных режимов протекания химических реакций И если открытая система находится в условиях, далеких от равновесия, за пределами устойчивости термодинамической ветви, то может ли в ней возникнуть структура в обобщенном смысле этого слова, т. е. временное или пространственное упорядочивание [c.5]

Если бы течение жидкости в зарубашечной полости было только ползущим, его можно было бы сопоставить с потенциальным потоком. Однако течение может быть турбулентным. И в этом случае движение в ядре потока можно считать подчиняющимся законам потенциального течения. [c.199]

Однако на самом деле вязкость неньютоновских жидкостей меняется в зависимости от скорости сдвига, которую для турбулентного течения определить невозможно. Метцнер и Рид показали, что эту трудность можно обойти, если эффективную вязкость оценивать по входящим в обобщенный степенной закон константам п и К, которые определяются по данным измерения [c.199]

Уравнение (5.53) было выведено для жидкостей, подчиняющихся идеальному степенному закону. Строго говоря, оно неприменимо к бингамовской вязкопластичной жидкости и промежуточным жидкостям вследствие изменений п в зависимости от скорости сдвига. Однако Додж и Метцнер показали, что изменения п не оказывают серьезного влияния на среднюю скорость потока в центральной части трубы, где профиль скоростей уплощен (рис. 5.32), поэтому уравнение (5.53) обеспечивает вполне приемлемую аппроксимацию турбулентного течения рассматриваемых жидкостей, если п и К определяются при напряжениях, преобладающих у стенки трубы. [c.200]

В случае турбулентного течения и равномернопеременного притока (вдува), при котором относительная скорость притока меняется по линейному закону от у = 1 + Ау до [c.92]

Приводится вывод общих уравнений движения жидкости в неподЕижном зернистом слое, исходя из точных уравнений движения, записанных в интегральной форме. Дан анализ этих уравнений, включая и тот случай, когда локальные числа Рейнольдса достаточно велики и напряжения типа напряжений Рейнольдса в турбулентных течениях играют существенную роль, а закон Дарси уже не описывает си.-ювого воздействия на жидкость в пористой среде. [c.245]

Если суспензия разреженная, т. е. если р р, то можно считать, что на величины и, т для газа никак не влияет наличие в этом газе частиц. Далее, при больших значениях числа Фруда газовой фазы щ/У2Eg щ — максимальная скорость газовой фазы, Е — радиус трубы) гравитация не оказывает никакого влияния на поле скоростей газовой фазы. При этом в (8.1) имеем т = х , а другие составляющие т обращаются в нуль. Для турбулентного течения (положим у = Е — г) справедлив закон одной седьмой [c.224]

Закономерности течения газов в вакуумной системе зависят от степени разрежения газа. С уменьшением давления изменяется характер течения газа в вакуумной системе происходит переход от турбулентного или вихревого течения к ламинарному или вязкостному и затем к молекулярному течению. Кроме этих основных видов течения, отдельно рассматриваются промежуточные области, в которых происходит переход от одного вида течения к другому. При относительно высоких давлениях, когда наблюдается турбулентное течение, процессы в 1азах подчиняются в основном тем же законом рностям, как и в области нормальных давлений. Специфической областью для вакуумной техники являются вязкостное и молекулярное течение, а также переходная область между ними, которая носит название молекулярновязкостного режима течения. [c.36]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология