Влияние шероховатости поверхности стенки

Влияние шероховатости стенок труб на сопротивление. При движе-ниц жидкости по трубам, не имеющим гладкой поверхности, как, например, по керамическим трубам с неотшлифованной внутренней поверхностью, по загрязненным трубам и т. п., следует учитывать влияние шероховатости на величину А. В качестве характеристики шероховатости, вводят понятие относительной шероховатости или коэффициента шероховатости п, представляющего собой отношение средней величины выступа шероховатости (или глубины впадины) е к радиусу трубы г, т. е. [c.72]

Шероховатость обычно принято характеризовать средней выч сотой выступов на поверхности А. В практических расчетах обычно используют относительную шероховатость, которая для круглой трубы определяется как Д/ в- При ламинарном движении и в турбулентном режиме, когда толщина ламинарного подслоя больше Л, влияние шероховатости стенки пренебрежимо мало. В этом случае труба считается гидравлически гладкой. При больших скоростях ламинарный подслой становится столь тонким, что неровности выходят в ядро, увеличивая его турбулентность, и сопротивление начинает определяться уже не силами вязкости, а силами инерции, возникающими при торможении потока жидкости о выступы. Такие трубы называют вполне шероховатыми. [c.71]

Влияние шероховатости стенок труб на сопротивление. При движении жидкости по трубам, не имеющим гладкой поверхности, как, например, 1ПО керамическим трубам с нешлифованной внутренней поверхностью, ПО загрязненным трубам и т. п., следует учитывать влияние [c.67]

Шероховатость стенок канала увеличивает сопротивление трения, так как под влиянием неровной поверхности стенок создаются завихрения. Поэтому коэффициент сопротивления трения поверхностей трубки зависит не только от числа Ке, но также от относительной шероховатости —, где б — средняя высота отдельных [c.171]

ВЛИЯНИЕ ШЕРОХОВАТОСТИ ПОВЕРХНОСТИ СТЕНКИ [c.44]

Величины поверхностного натяжения и угла смачивания сильно зависят от адсорбции посторонних веществ на поверхности стекла и жидкости, непостоянства состава и шероховатости поверхности стекла. С увеличением диаметра трубки влияние изменения поверхностного натяжения и угла смачивания на погрешность измерения уменьшается. Роль изменения коэффициента преломления по длине трубки манометра на общую погрешность измерения значительно снижается с уменьшением толщины стенок трубок. Влияние изменения плотности жидкости по длине трубки на погрешность измерения манометров особенно заметно в случае масляных манометров. Коэффициенты линейного расширения масла и ртути равны соответственно 1-10" и 1,8-10 град , поэтому разность в температуре (на 1°) двух колен манометра длиной 200 мм дает в случае масляного наполнения ошибку измерения в 0,2 мм VI в случае ртутного наполнения 0,04 мм. [c.22]

Как отмечают авторы работы [53], в некоторых условиях характеристики гидроструйных насосов могут зависеть от шероховатости поверхности их проточной части. П. Н. Каменев [23] даже ставит в непосредственную зависимость от нее расчетные величины для гидроструйных насосов. Однако, как показано в работе [53], коэффициент трения проточной части определяется в основном величиной Re, а влиянием шероховатости ее стенок в большинстве случаев можно пренебречь. Более того, можно показать, что использование В. П. Рудником [55] выводов П. Н. Каменева [23 ] о том, что напоры гидроструйных насосов в области малых коэффициентов подсоса и могут быть повышены за счет тшательной обработки поверхностей их проточной части, приводит при анализе параметров преобразователей характеристик центробежных насосов (см. гл. 8) к получению физически неверных результатов. Так, по данным В. П. Рудника [55], КПД струйных преобразователей может стать больше единицы, что, конечно, неверно. [c.28]

Влиянием шероховатости поверхности стенок можно пренебречь [c.363]

Позднее было показано [12, 13,101,105, 222], что степень влияния плотности орошения на длину гидродинамического участка входа в основном обусловлена конструктивными особенностями распределительного устройства. Кроме того, длина входного участка зависит от случайных возмущений,вызываемых внешними вибрационными воздействиями, шероховатости поверхности стенки, условий смачиваемости и т. д. [c.54]

Суммируя результаты этих исследований, можно сделать вывод, что влияние шероховатости поверхности на магнитные пленки может быть описано следующим образом шероховатость поверхности, характеризуемая величиной АА, порядка ширины стенки Нееля ( 1000 А), определяет величину магнитного поля Не. вызывающую движение стенок. Более грубая поверхность требует больших магнитных полей. Шероховатость поверхности величиной порядка 1 мкм изменяет угловую дисперсию ago. Последняя особенно чувствительна к наличию на поверхности подложек больших кристаллитов. Наконец, шероховатость поверхности, вызванная полировкой в одном направлении, определяет одноосную анизотропию Не. [c.515]

В рассмотренном примере решается иан-более часто встречающаяся в заводских условиях задача разбраковки труб по граничному признаку без определения величины зерна металла. В случае определения величины зерна, например его балла по ГОСТ 5639—65, необходимо предварительно построить градуировочный график и по нему вести разбраковку изделий. На рис. 47 представлен подобный график для труб с наружным диаметром = 32 мм и толщиной стенки з = 6 мм [32]. Данные для построения графика получены при помощи прибора ДСК-1 со сдвоенным 40-градусным датчиком на частоте 10 МГц. Однако получаемые результаты будут менее точными, чем при использовании рассмотренного выше относительного метода. Как указывалось выше, метод сравнения структуры изделия с эталонным образцом является более совершенным, так как позволяет устранить влияние на результаты исследований таких мешающих факторов, как шероховатость поверхности, ее кривизна и др. [c.82]

Движение потока газа или воздуха вдоль стенки печи или по поверхностям садки замедляется как вследствие влияния вязкости, так и в результате завихрения. Замедление вследствие завихрения возрастает с увеличением шероховатости поверхности стенки. Насколько известно авторам, влияние стенок печи на циркуляцию газов не исследовалось. При решении таких вопросов инженеры должны, по крайней мере в настоящее время, опираться скорее на опыт и здравый смысл, чем на математические данные. Некоторую помощь может также оказать сознательное применение законов течения воды в широком и неглубоком канале. [c.401]

Иногда влияние загрязнений стенки учитывается с помощью поправок, отнесенных непосредственно к рассчитываемому коэффициенту а, особенно когда трудно отделить влияние теплового сопротивления слоя осадка от влияния шероховатости поверхности. В основном это относится к случаю конденсации пара. Неровности поверхности, появляющиеся чаще всего из-за ржавчины или осадка, с одной стороны, уменьшают скорость стекания и ведут к увеличению слоя конденсата, а с другой — сами по себе (осадок или ржавчина) представляют некоторое термическое сопротивление. [c.300]

Для достижения больших отношений длины и ширины канала к его высоте необходимо выбрать наименее возможную высоту, которая вместе с тем должна быть достаточно большой для того, чтобы в канале можно было разместить датчик термоанемометра и получить высокое разрешение по пространству. Кроме того, малая высота канала усугубляет влияние технологических неточностей изготовления модели волнистости пластин и шероховатости поверхностей стенок. [c.100]

В переходной области толщина ламинарного пограничного слоя меньше выступов неровностей, и на структуру потока помимо вязкостного напряжения оказывает влияние шероховатость стенок. Поэтому потери напора — функции не только Ке, но и относительной шероховатости внутренней поверхности труб Д/(2 (А — абсолютная шероховатость й — диаметр внутреннего сечения). [c.272]

Авторами [14] выяснялся характер влияния шероховатости вертикальной орошаемой стенки длиной 591 мм на теплоотдачу к нагреваемой пленке воды. При этом исследовались три трубы с различными видами искусственной шероховатости наружной орошаемой поверхности, а также сильно корродированная и гладкая труба (табл. 10). При ис- [c.78]

Существенное влияние на качество разделения оказывает состояние внутренней поверхности материала колонки. Шероховатая поверхность уменьшает так называемый стеночный эффект, т. е. проникновение анализируемой смеси вдоль стенки колонки без разделения. В этом отношении металлические колонки с необработанной поверхностью стенок оказываются более выгодными, чем стеклянные. [c.30]

При течении пленки жидкости по шероховатой поверхности происходит турбулизация потока за счет обтекания неровностей, причем на степень турбулизации оказывают влияние вид, размеры и насыщенность шероховатости на единице поверхности смоченной стенки [14]. [c.44]

Влияние шероховатости поверхности. Некоторое представление о влиянии шероховатости поверхности на коэффициен теплоотдачи дает рнс. 3.18. Здесь приведены данные, полученные в ряде экспериментов с длинными прямыми трубами, в которые вкладывались проволочные спирали, плотно прилегающие к внутренним стенкам трубы. Эти спирали турбулизовали поток, и коэффициент теплоотдачи возрастал счет увеличения потерь давления, вызванного турбулентностью, причем потери давления превышали прирост коэффициента теплоотдачи в 1ро-центио1М отношении. Если определяющим фактором при выборе конструкции теплообменника являются затраты энергии па прокачку теплоносителя, т 1. согласно экспериментальным данным, использование спиралей нежела-гельпо. С другой стороны, если затрать энергии па прокачку теплоносителя составляют относительно малую долю общих затрат, то благодаря турбули-знрующим вставкам, улучшающим коэффициент теплоотдачи, можно резко сократит требуемую площадь поверхностей нагрева и создать меньшие но размерам, более легкие и более дешевые установки. [c.59]

Из табл. 2 видно, что степень влияния шероховатых стенок повышается с уменьшением концентрации суспензии. В гидроциклонах с шероховатой внутренней поверхностью происходит торможение вихревого потока, снижение его окружной скорости и увеличение осевой, что вызывает повышение производительности. [c.37]

По аналогии с теплоотдачей при течении воды по шероховатым трубам или вынужденном движении воздуха в шероховатых трубах при теплоотдаче от шероховатой стенки к нагреваемой пленке жидкости следовало бы также ожидать некоторую ее интенсификацию, величина которой зависела бы от формы, расположения и высоты выступов неровностей. Однако опыты Т. Сексауэра [203], в которых использовалась медная полированная (гладкая) труба и стальная (шероховатая) труба, показали, что теплоотдача на гладкой трубе при прочих равных условиях выше, чем на шероховатой (шероховатость не была количественно оценена и описана). В работе Г. Струве [208] при трех различных шероховатостях поверхности стенки с глубиной 0,1 1 и 12 микрон не было отмечено влияние шероховатости на коэффициент теплоотдачи при нагреве пленки. [c.78]

При ламинарном режиме движения жидкости (для труб при Re < 2320) коэффициент трения практически не зависит от шероховатости поверхности, поскольку относительная шероховатость A/R (R — радиус трубы) при A/R С 1 мало влияет на профиль скоростей. При турбулентном режиме движения влияние шероховатости определяется соотношением размеров выступов Д и толщины вязкого подслоя бв- Если бв > Д, то жидкость в вязком подслое обтекает выступы и шероховатость практически не сказывается на значении X. Если же Д л бв или Д > бв, то выступы турбулизируют вязкий подслой и необходим дополнительный расход энергии на вихреобразование. Поскольку на начальных участках трубы по ходу потока имеется ламинарный пограничный слой, влияние шероховатости на начальных участках трубы относительно мало и в наибольшей мере сказывается в области развитого турбулентного режима. Согласно (II. 89), толщина вязкого подслоя уменьшается с увеличением значения Re (напряжение на стенке Отст при этом увеличивается). Следовательно, влияние шероховатости возрастает с повышением значения критерия Re. При больших Re влияние шероховатости превалирует над влиянием обычного вязкого трения. В связи с этим при турбулентном режиме движения различают область гладкого трения, в которой X зависит только от Re и не зависит от шероховатости поверхности, область смешанного трения, в пределах которой оказывают влияние оба фактора, т. е. X зависит и от Re и от шероховатости, и область шероховатого трения, или автомодельную, в которой X определяется только шероховатостью и не зависит от Re. [c.190]

На практике при составлении таблиц и проведении расчетов значения коэффициентов большинства местных сопротивлений считают зависящим только от взаимоотношения геометрических размеров, а влиянием числа Рейнольдса и шероховатости внутренней поверхности стенок пренебрегают. [c.16]

Полимерные капилляры можно применять при рабочей температуре не выше 80°. В противном случае наблюдается сильное увеличение фонового тока и флуктуаций нулевой линии. Это можно объяснить прежде всего присутствием мономеров. В полиамидном расплаве устанавливается равновесие с некоторым количеством мономера (у дедерона приблизительно 11%). Водой или спиртом не удается вымыть этот мономер полностью, ибо он снова и снова мигрирует к поверхности материала. При низких температурах, когда упругость паров мономера мала, его присутствие может быть даже полезным, так как создается шероховатая поверхность, на которой лучше удерживается пленка неподвижной фазы. Отрицательным свойством полиамидной капиллярной трубки является активность материала. Чтобы устранить вредное влияние активности материала трубки, Керер (1964) предложил покрывать внутренние стенки капилляра пленкой лака и химически модифицировать поверхность. Отрицательные свойства полимерных капилляров ограничивают область их применения веществами с температурами кипения до 150° и исключают разделение воды и низших спиртов. [c.314]

Интересные опыты по выявлению влияния шероховатости поверхности лопаток осевого насоса были проведены В. А. Сте-фановским в ВИГМ [Л. 23]. Результаты этих опытов представлены на фиг. 83. Максимальный к. п. д. насоса с лопатками, имеющими гладкую поверхность, равен 0,84. При нанесении [c.187]

Другой комплект СО позволяет определить влияние различных факторов шероховатости поверхности, радиуса кривизны, непарал-лельности поверхностей. Толщиномеры группы Б проверяют также на способность определять участки с локальным уменьшением толщины стенки. Проверку выполняют по образцам с плоскодонными отверстиями. [c.243]

Влняные текстуры поверхности на граничное трение стало очевидным из экспериментов, проведенных в трубах с шероховатыми стенками, результаты которых были обобщены Рузом [23]. Хорошо известно, что при ламинарном течении по трубам с гладкими стенками коэффициент поверхностного трения обратно пропорционален числу Рейнольдса. При турбулентном течении применяется закон Бле-зиуса. Кэй [24] показал, что в случае течения но гладким трубам при числах Рейнольдса, превышающих 10 , коэффициент поверхностного трения связан с числом Рейнольдса формулой Кармен — Никурадзе. Никурадзе также исследовал влияние шероховатости трубы путем приклеивания частиц песка одинакового диаметра 8 к внутренней поверхности трубы радиуса В. Он показал, что чем больше относительная шероховатость е/й, тем меньше число Рейнольдса, нри котором происходит отклонение от ламинарного течения в трубе. Таким образом, отношение е/Е может рассматриваться как удобное средство для определения начала турбулентного движения. Шлихтинг [25] применял частицы с одинаковой высотой над средней плоскостью (например, сферические малого размера) и варьировал относительное расстояние между ними. Он нашел, что с уменьшением расстояния между этими элементами шероховатости средняя интенсивность пристенного сдвига сначала возрастает вследствие дополнительной турбулентности по мере увеличения числа элементов в единице поверхности. Максимум сдвигового напряжения достигается при определенном расстоянии между элементами. Руз [23] з становил, что один параметр — линейный размер — совершенно недостаточен для характеристики шероховатости поверхности. Он считал, что в дополнение к высоте должны определяться средняя острота выступов и расстояние между ними. [c.12]

Учитывая особенности структуры турбулентного потока в трубопроводах, рассмотрим влияние равномерно распределенной по внутренней поверхности стенки шероховатости на величину коэффициента трения. Для этого воспользуемся рис 1.42, где показаны зависимости величины log (100Х) от log Ке для различных значений относительной высоты бу-— k [c.57]

В соответствии с этим при разрыве материала в высокоэластическом состоянии при малых деформациях (в отсутствие молекулярной ориентации) роль неоднородностей по сравнению с хрупким разрывом уменьшается, но еще заметна. Если учесть, что наиболее опасны трещины, расположенные перпендикулярно оси растяжения, и что при развитии больших деформаций в процессе ориентации полимера происходит ориентация и трещин [5—7], то хара1Ктерной особенностью полимеров в вынужденно-эластическом и высокоэластическом состояниях является образование тяжей из ориентированного материала между стенками трещин (про-я<вляющееся в появлении трещин серебра в пластиках, шероховатой поверхности на плоскости разрыва резин), видимых под микроскопом при растрескивании резин, что приводит к резкому уменьшению отрицательного влияния таких трещин на прочность [8]. [c.42]

Особенно чувствительным становится ускоряющее действие поверхности на разложение перекиси водорода тогда, когда стенки сосудов, в которых она хранится, являются шероховатыми. Например, 38%-ная Н2О2 может быть нагрета в полированной платиновой чашке до 60 °С, тогда как в исцарапанной разложение уже наступает при обычной температуре. Ускоряющее влияние твердой поверхности на разложение перекиси возрастает при прибавлении солей тяжелых металлов, например сульфатов марганца или меди. Особенно активными являются азотнокислое серебро, сернокислая медь и уксуснокислый свинец. Уголь также действует разлагающе на перекись водорода. При этом каталитическая активность его зависит от пористости и величины его поверхности. [c.122]

Впрочем, изложенная концепция автомодельности в области больших значений числа Ке имеет смысл только в предположении, что возможно отвлечься от влияния шероховатости стенок трубы, и, следовательно, допустимо рассматривать развитие процесса динамического взаимодействия движущейся жидкости и продольно омываемой гладкой поверхности в чистой форме. В действительности же, правомерность этого предположения огра-. ничена случаем очень гладких труб, так как действие шероховатости не проявляется лишь при том условии, если все ее элементы утоплены в ламинарном подслое (который в рассматриваемой области больших Ке весьма тонок). Когда они начинают выступать за пределы ламинарного подслоя, характер взаимодействия потока с поверхностью изменяется на основное сопротивление трения (являющегося единственной возможной формой взаимодействия потока с гладкой поверхностью) накладывается сопротивление давления, которое возникает при обтекании отдельных бугорков, сопровождающемся отрывом пограничного слоя (подробно см. 11). По мере утонения ламинарного слоя (при возрастании Ке) этот новый эффект усиливается и при полном своем развитии получает доминирующее значение гидравлическое сопротивление трубы фактически целиком сводится к сопротивлению давления, обусловленному обтеканием системы бугорков шероховатости. В этих условиях наступает отчетливо выраженная автомодельность (см. И). Соответственно строго реализуется постоянство коэффициента гидравлического сопротивления (и, следовательно, закон второй степени ). [c.76]

Влияние искусственной шероховатости на течение пленки растворов МаС1 заметно сказывается лишь в начальной стадии опытов это объясняется тем, что поверхность стенки быстро корродирует и впадины шероховатости забивает слой осадка. [c.47]

Состояние поверхности нагрева (ее обработка и шероховатость) расчетными формулами (5-46) и (5-48) не учитывается, так как при наличии накипеобразовання, обусловленного качеством кипящей жидкости, влияние состояния поверхности металлической стенки в промышленных аппаратах практически не проявляется. [c.256]