Движение ньютоновской жидкости в трубе

Ламинарное движение ньютоновских жидкостей в трубах круглого сечения [c.45]

Движение ньютоновской жидкости в трубе [c.187]

По мере роста скорости сдвиг распространяется на все большую площадь сечения трубы. Начинается движение во второй зоне структурного режима. В этой зоне движение осадков несколько похоже на ламинарное движение ньютоновских жидкостей, но имеет свои специфические черты, характерные для структурных жидкостей. [c.74]

Турбулентный режим. Движение неньютоновских жидкостей в турбулентной области по аналогии с движением ньютоновских жидкостей может быть описано с помощью универсального профиля скоростей (см. стр. 78). На рис. 3.41 показано логарифмическое распределение скоростей для турбулентного режима потока неньютоновской жидкости при ее движении в гладкой трубе (по Прандтлю). Для неньютоновских жидкостей, в предположении, что касательное напряжение т и градиент скорости сШ йп остаются постоянными, предложены следующие зависимости. [c.101]

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]

Ламинарное течение ньютоновской жидкости в круглой трубе можно представить в виде набора концентрических цилиндров (рис. 5.3). Скорость движения цилиндров возрастает от нуля у стенки трубы до максимума у ее оси, образуя параболический профиль скоростей (рис. 5.4). Скорость сдвига в любой точке по радиусу трубы определяется наклоном профиля в этой точке по отношению к оси трубы. Следует обратить внимание на то, что скорость сдвига максимальна у стенки трубы и равна нулю на ее оси. [c.171]

Ранее было показано (разд. 2), что сферические частицы, взвешенные в движущейся по трубе при нулевых числах Рейнольдса ньютоновской жидкости, не мигрируют в радиальном направлении. Если же несущая среда представляет собой неньютоновскую жидкость, то миграция частиц может происходить в связи с нелинейностью уравнений движение, [c.136]

Вследствие высокой кажущейся вязкости гидросмеси естественно предположить ламинарный режим по всему потоку и отсутствие движений перпендикулярно оси трубы, характерных для турбулентного режима ньютоновской жидкости. В связи с этим давление во всех точках поперечного сечения трубы одинаково, и касательное напряжение между слоями изменяется пропорционально радиусу г на оси трубы оно равно нулю, а на [c.205]

Фактический объемный расход при вязко-пластичном движении структурной гидросмеси получается больше рассчитанного по формуле (IV. 12). Это объясняется пристенным эффектом у стенки образуется слой чистой (ньютоновской) жидкости с вязкостью 1, более текучий, чем вязко-пластичная жидкость во всем ее объеме. Пристенный слой снижает гидравлическое сопротивление движению гидросмеси. На рис. IV. 5 представлена эпюра скоростей потока гидросмеси в трубе с пристенным эффектом. У стенки трубы пролегает тонкий пристенный слой толщиной б (/ —б = 1). На этом рисунке расход [c.214]

Развитие течения и возникновение профиля скоростей, характерного для установившегося течения, происходит в области 2 на начальном участке трубы. Здесь т и у зависят как от радиальной координаты, так и от осевой. Длина начального участка трубы, на которой осуществляется переход к установившемуся течению, обозначается через Le. Для ньютоновских жидкостей приближенное решение уравнений неразрывности и движения приводит к следующему значению длины начального участка [c.98]

Жидкие слои, движущиеся относительно друг друга, вызывают касательное напряжение в плоскости, параллельной направлению течения и перпендикулярной градиенту скорости. В ламинарном потоке взаимодействие движущихся слоев и результирующий сдвиг являются следствием молекулярного движения. Вязкость, которая есть свойство ньютоновской жидкости, представляет собой отношение касательного напряжения к градиенту скорости в ламинарном потоке. При более высоких скоростях движения и скоростях деформации сдвига течение становится турбулентным с плохо поддающимися определению вихрями многих размеров, вращающимися и смешивающимися друг с другом. В круглых трубах критическое число Рейнольдса составляет примерно 2100. Быстро движущийся вихрь может попасть в соседнюю, медленно движущуюся область потока и перемещаться с ней, перенося туда импульс подобно тому, как это происходит при молекулярном переносе импульса из одного слоя в другой, когда течение ламинарное. Природа движения вихрей крайне нерегулярна и трудна для понимания переплетение и смешение нитевидных образований жидкости, движущихся с изменяющимися скоростями, должны быть включены в концепцию вихрей. Весьма приближенная картина, характеризующая природу движения вихрей в турбулентном потоке со сдвигом, может быть получена при наблюдении за дымом, выходящим из трубы при горизонтальном направлении ветра. [c.119]

На производстве изредка встречаются трубчатые мешалки обычно собственного производства. Их изготовляют из двух изогнутых труб, приваренных к вертикальному валу. Для увеличения скорости движения жидкости выходной конец мешалки иногда сужают, а входной—расширяют. Направление течения лсидкости определяется направлением вращения мешалки. Перемешивание производится потоком жидкости, вытекающей из трубок. Это— сравнительно эффективный тип мешалки для перемешивания в сосудах емкостью до 6 м ее применение ограничивается маловязкими ньютоновскими жидкостями, но для перемешивания суспензий или диспергирования она не годится. [c.312]

При низких температурах в парафинистой нефти образуется достаточно прочная структурная решетка парафина. Нефть в этом случае приобретает свойство сопротивляться сдвигающим усилиям. Чтобы сдвинуть нефть в трубопроводе, необходимо приложить некоторый начальный перепад давления, т. е. для начала движения жидкости в трубе необходимо, чтобы напряжение сдвига (То) было больше предельного напряжения (Ту) сдвига (Тц > Ту). Нефти и жидкости, которые удовлетворяют этим условиям, /называются пластическими. При малых перепадах давления такие жидкости не текут. При высокой температуре они могут стать ньютоновскими. Кривая 3 на рис. 21 характеризует пластическую жидкость. [c.56]

Расчетную модель потока в роторе осадительной шнековой центрифуги строим, исходя из реальной картины движения жидкости в винтовом канале. На рис. 1 приведена принципиальная схема потока в шнековой центрифуге. Из схемы видно, что жидкость течет в канале, образованном витками шнека 2 и оболочкой ротора 3, под действием центробежного поля, обусловленного вращением ротора с угловой скоростью шрт и угловой скоростью шнека сошн- Поток поступает в ротор из полости а шнека, в которую попадает по питающей трубе 1. При построении теоретической модели предполагаем, что зазор между ротором и шнеком отсутствует (заполнен твердой фазой), а разделяемая суспензия имеет свойства ньютоновской жидкости. Течение рассматриваем стационарным и удаленным от зон ввода и вывода. В последующих разделах это допущение будет должным образом уточнено. [c.5]

Рассмотрим ламинарное течение вязкой (ньютоновской) жидкости в круглой трубе радиуса К. При таком течении цилиндрические слои жидкости (которые должны мыслиться бесконечно тонкими) перемещаются в направлении оси трубы г, совершая телескопическое [191] движение (рис. 3.4, а). Так как жидкость несжимаема, то скорость V остается постоянной по длине трубы и зависит только от расстояния у до центральной оси. Для определения зависимости и = 1> у) составим уравнение равновесия сил, действующих на цилиндрический объем жидкости длиной / и радиусом у (см. рис. 3.4, б). Сила вязкого сопротивления, действующая на внешнюю поверхность цилиндра со стороны внешних слоев, равна 2т1г1т. Эта сила уравновешивается разницей сил давления, действующих на основания цилиндра, поэтому [c.80]

В своем трактате Общие принципы движения жидкостей (1755) Л. Эйлер впервые вывел основную систему уравнений движения идеальной (лишенной трения) жидкости, положив этим начало аналитической механике сплошной среды. Гидродинамика обязана Л. Эйлеру расширением понятия давления на случай движущейся жидкости. Но Эйлеру (в отличие от ньютоновского представления об ударной природе взаимодействия твердого тела с набегающей на него жидкостью), жидкость до достижения тела изменяет свое направление и скорость так, что, подходя к телу, протекает мимо него вдоль его поверхности и не прилагает к телу никакой другой силы, кроме давления, соответствующего отдельным точкам соприкосновения . В этих словах выдвигается новое для того времени представление об обтекании тела жидкостью. Эйлеру принадлежит первый вывод уравнения сплошности жидкости ( в частном случае движения жидкости по трубе это уравнение в гидравлической трактовке было дано задолго до Эйлера в 1628 году учеником Галилея - Кастелли), своеобразная и ныне общепринятая формулировка теоремы об изменении импульса применительно к жидким и газообразным средам, создание теории реактивного колеса Сегнера и многое другое. Роль Л. Эйлера как основоположника теоретической гидродинамики, нре-донределившего своими исследованиями развитие гидродинамики более чем на столетие вперед, общепризнанна. [c.1145]

В мрачном Средневековье история реологии теряется. Лишь когда наступила оттепель Ренессанса, место нетерпимости и подозрений стала занимать наука. Леонардо да Винчи в середине XVI века исследует течение воды в различных каналах и трубах. Движение истории ускорилось в XVII столетии. В это время Галилей проводит свои первые наблюдения, а позд нее Гук утверждает, что в твердом теле напряжения пропорциональны деформациям, и Ньютон устанавливает, что сопротивление жидкости течению пропорционально скорости сдвига. Интересно заметить, что Ньютон проводил свои опыты, наблюдая за цилиндром, вращающимся в бассейне. Его прибор по-принципу действия аналогичен многим современным вискозиметрам. Вряд ли сам Ньютон понимал, сколь важны его наблюдения и выводы для современной реологии, ибо он ставил свои опыты для исследования движения планет Солнечной системы. Парадоксально, но большинство реологов рассматривают сейчас ньютоновский закон течения как некоторый идеализированный случай, так как большинство исследований выполняется на неньютоновских жидкостях, в которых напряжения не пропорциональны скорости сдвига. [c.12]

Для определения критических значений этих безразмерных комплексов, отвечающих переходу от ламинарного режима движения к турбулентному, использовано наблюдаемое экспериментально равенство коэффициента трения как для ньютоновских, так и для неньютоновских жидкостей при турбулентном режиме. На основании совместного решения уравнения движения жидкости в круглой трубе с реологическим уравнением (И.105) выявлена зависимость критического значения критерия Рейнольдса Кеокр от безразмерных комплексов а и 0. Оказалось, что для дилатант-ной жидкости решения приближенно описываются формулой [c.133]

Область выхода находится полностью вне трубы. Здесь кончается сдерживающее влияние стенок трубы и происходит вторичное перераспределение скоростей, на этот раз от параболического к плоскому профилю. Приближенный анализ, приведенный ниже в разделе (s), основанный на предположениях о сохранении количества движения и о несжимаемости жидкости, показывает, что для неупругих ньютоновских жи ткостей зто перераспределение скоростей приводит к уменьшению дна- [c.98]

В гл. 4 исследуются внутренние задачи гидродинамики и конвективного теплообмена при вынужденном стабилизи -рованном течении ньютоновских и неньютоновских (аномальных) жидкостей в прямых круглых трубах и щелевых каналах. Приводятся точные и приближенные методы расчета уравнения движения при стационарном и нестационарном гидродинамически стабилизированном течениях несжимаемых жидкостей в трубах различного поперечного сечения. Эффективные, простые и достаточно точные решения получены для ряда обобщенных задач Громеки. Предлагается приближенный метод расчета профиля скоростей стабилизированного течения в открытых каналах с поперечным сечением в виде параболы, трапеции, сектора круга и т. д. [c.7]