Движение неньютоновских жидкостей в трубах

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]

Ламинарное движение неньютоновских жидкостей в трубах круглого сечения [c.48]

Движение неньютоновских жидкостей в трубах [c.192]

В этой главе рассматриваются вопросы учета сырой нефти при ее дальнейшей транспортировке, не затрагивая вопросов измерения дебита нефтяных скважин. Под сырой нефтью будем подразумевать любую нефть (жидкость), полученную после сепарации, без всякого ограничения содержания каких-либо примесей (воды, солей, механических примесей и т.д.) и перекачиваемую на установки подготовки нефти. Эта жидкость представляет собой сложную смесь нефти, растворенного газа, пластовой воды, содержащей, в свою очередь, различные соли, парафина, церезина и других веществ, механических примесей, сернистых соединений. При недостаточном качестве сепарации в жидкости может содержаться свободный газ в виде пузырьков - так называемый окклюдированный газ. Все эти компоненты могут образовывать сложные дисперсные системы, структура и свойства которых могут быть самыми разнообразными и, самое главное, не постоянными в движении и времени. Например, структура и вязкость водонефтяной эмульсии могут изменяться в широких пределах в процессе движения по трубам, в зависимости от скорости, температуры, давления и других факторов. Всё это создаёт очень большие трудности при учете сырой нефти, особенно при использовании средств измерений, на показания которых влияют свойства жидкости, например, турбинных счетчиков. Особенно большое влияние оказывают структура потока, вязкость жидкости и содержание свободного газа. Частицы воды и других примесей могут образовывать сложную пространственную решетку, которая в процессе движения может разрушаться и снова восстанавливаться. Поэтому водонефтяные эмульсии часто проявляют свойства неньютоновских жидкостей. Измерение вязкости таких жидкостей в потоке представляет большие трудности из-за отсутствия методов измерения и поточных вискозиметров. Измерения, проводимые с помощью лабораторных приборов, не дают истинного значения вязкости, так как вязкость отобранной пробы жидкости отличается от вязкости в условиях трубопровода из-за разгазирования пробы и изменения условий измерения. Содержание свободного газа зависит от условий сепарации и свойств жидкости. Газ, находясь в жидкости в виде пузырьков, изменяет показание объемных счетчиков на такую долю, какую долю сам составляет в жидкости, то есть если объем газа в жидкости составляет 2 %, то показание счетчика повысится на 2 %. Точно учесть содержание свободного газа при определении объема и массы нефти очень трудно по.двум причинам. Во-первых, содержание свободного газа непостоянно и может изменяться в зависимости от условий сепарации (расхода жидкости, вязкости, уровня в сепараторах и т.д.). Во-вторых, технические средства для непрерывного измерения содержания газа в потоке в настоящее время отсутствуют. Имеющиеся средства, например, устройство для определения свободного газа УОСГ-ЮОМ, позволяют производить измерения только периодически и дают не очень достоверные результаты. Единственным способом борьбы с влиянием свободного газа является улучшение сепарации жидкости, чтобы исключить свободный газ или свести его к минимуму. Для уменьшения влияния газа УУН необходимо устанавливать на выкиде насосов. При этом объем газа уменьшается за счет сжатия. [c.28]

Моделирование процесса пуска после остановки показало [3], что движение неньютоновской жидкости в начальный момент времени начинается струйкой небольшого размера в районе оси трубы, где жидкость имеет наибольшую температуру. Постепенно, если достаточно подаваемой в трубопровод кинетической и тепловой энергии, в движение вовлекаются соседние слои жидкости и, таким образом, участок трубопровода запускается в эксплуатацию. Это позволило с хорошей точностью определять один из основных технологических параметров нефтепровода, работающего по технологии горячая перекачка , такой, как время безопасной остановки работы в холодное время года. [c.157]

Более общий подход к описанию движения неньютоновских жидкостей возможен на основе использования формулы (III. 20), применимой ко всем жидкостям, движущимся в трубах. Из формулы (III. 20) следует [c.195]

Движение неньютоновских жидкостей в шероховатых трубах изучено недостаточно. [c.72]

В [80] приводятся результаты теоретического и экспериментального исследования движения неньютоновских жидкостей с переменными реологическими характеристиками и предлагается разбивать поле скоростей в трубе на три зоны. Первая зона — вблизи оси цилиндра, где жидкость движется по стержневому закону. Во второй (средней) зоне аномальная жидкость течет с малым градиентом скоростей. Третий, пристенный слой является зоной бингамовского течения. Профиль скорости при это.м определяется тремя аналитическими выражениями. Еслн исследовать теплооб.мен при течении подобных жидкостей, то определение коэффициентов Ац , Вщ, В, в определяющих системах [c.366]

Инженерные проблемы реологии неньютоновских жидкостей, связанные с их движением через трубы и аппараты, перемешиванием, а также нагреванием и охлаждением, подробно рассматриваются в специальной литературе . [c.94]

Пример 6.2. Уравнение установившегося движения неньютоновской жидкости в круглой трубе без учета силы тяжести имеет вид [c.174]

Движение неньютоновских жидкостей по трубам и каналам [c.264]

Найти зависимость скорости от расстояния от оси для ламинарного стационарного движения неньютоновской жидкости в круглой трубе. Зависимость напряжений от скорости сдвига задается соотношением [c.72]

При турбулентном движении вязких неньютоновских жидкостей в гладких трубах [c.94]

Течение в трубах. Для расчета распределения скоростей по сечению трубы при ламинарном течении неньютоновской жидкости следует применить уравнение движения (2.1.4.6), записанное в цилиндрических координатах. При установившемся стабилизированном [c.133]

Величина n в формуле (III. 30)—реологическая характеристика неньютоновской жидкости, выражающая связь между средней скоростью и перепадом давления при движении жидкости в трубе [c.196]

Подставляя в уравнение (3-167) /(т) в соответствии с реологической моделью различных групп неньютоновских жидкостей, получим расчетные уравнения для ламинарного движения в цилиндрической трубе. [c.94]

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]

Пример 5. Расчет потери напора при движении неньютоновских тел. По трубопроводу условным диаметром 76 мм из углеродистой стали перемещается 4%-ная бумажная пульпа со скоростью 1136 л мин. Требуется определить потерю напора на трение на участке трубы длиной 30,5 м, если известно, что эта жидкость ведет себя как неньютоновское тело. Плотность пульпы 1024 кг м [c.117]

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]

Будет показано влияние свойств частиц и несущей жидкости на поведение суспензий. В частности, обсуждается влияние размера и формы частиц, концентрации частиц, инерции жидкости, осаждения частиц, деформации частиц вследствие движения жидкости, изменения расхода по трубе во времени и неньютоновского поведения несущей жидкости. [c.106]

Движение неньютоновских жидкостей в трубах и каналах различного сечения (прямоугольном, кольцевом, эллиптическом и др.) с учетом коэффициента формы подробно исследовали Козиц-ки [17] и Воол [21 ] в широком интервале характеристических параметров потока. [c.107]

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]

В седьмой главе излагаются вопросы гидродинамики и массотеп-лопереноса в неньютоновских жидкостях. Описаны основные модели реологически сложных жидкостей, используемых в химической технологии. Исследуется движение и массообмен степенных и вязкопластичных жидкостей в трубах, каналах и пленках. Рассматривается обтекание частиц, капель и пузырей неньютоновской жидкостью. [c.6]

Найти соотношение между Мщах и и ,, а также выражение для падения давления при ламинарном движении в круглой трубе неньютоновской жидкости, следуюш ей уравнению (7, 4). [c.75]

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]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология