Коэффициенты трения для течении в трубах

Коэффициент трения зависит как от режима течения потока, так и от шероховатости стенок труб или каналов. [c.155]

При турбулентном режиме течения, когда коэффициент трения существенно зависит от шероховатости труб, величину можно определить с помощью рис. 6.5 или рассчитать по формуле [c.156]

Коэффициент трения X зависит от режима течения жидкости. Определим режим течения воды в барометрической трубе [c.93]

Приведенные зависимости дают возможность рассчитывать коэффициент трения для течения воды с добавками по трубам. [c.63]

При г/ >3 возрастающая роль поверхностного трения приводит к уменьшению доли потерь, обусловленной течением вдали от колена. В змеевиковых трубах формируется полностью развитое течение, что позволяет использовать для его описания коэффициент трения. [c.131]

Уменьшение сопротивления. Под уменьшением сопротивления понимают значительное снижение коэффициента трения при малых добавках определенного высокомолекулярного полимера в ньютоновскую жидкость при ее турбулентном течении в трубе. Этот э())фект виден из рис. 7, на котором показана зависимость f от Не для разных концентраций оксида полиэтилена в воде. Здесь Ке — обычное число Рейнольдса, поскольку вязкость столь сильно разбавленных растворов полимера практически не зависит от скорости сдвига. В ламинарном режиме течения добавки полимера на величину / не влияют. Правее той точки, где начинается такое влияние (Не 3000), с увеличением концентрации полимера f уменьшается. Однако существует предел, меньше которого коэффициент трения быть не может, как бы много полимера мы пи добавляли. Из рисунка видно, что добавки долей по массе оксида полиэтилена приводят к уменьшению / для воды на 40% при значении Не= 10 , в то время как вязкость раствора увеличивается по сравнению с вязкостью чистой воды всего на 1%. В табл. 7 приведены примеры некоторых других систем, в которых наблюдается аналогичное уменьшение сопротивления. Дополнительную информацию по этому вопросу можно найти в обзорах (23, 24). [c.174]

Потери на трение в кольцевом канале вычисляются по обычным критериальным уравнениям, причем в качестве характерного размера принимается эквивалентный диаметр. Коэффициенты трения для оребренных труб почти идентичны коэффициентам для случая течения во внутренней трубе во всех режимах течения, кроме переходного. Местные потери, обусловленные переменной направления потока в и-образной трубе, составляют половину скоростного напора, рассчитанного ио скорости в кольцевом канале. Потери давления во входных патрубках часто бывают весьма существенными. [c.21]

Гидравлический радиус. До сих пор в основном рассматривалось течение через каналы круглого сечения, хотя не менее важны многие другие геометрические формы каналов, в том числе кольцевого, квадратного и треугольного сечений, а также каналы с проходным сечением сложной формы, образованным, например, промежутками между пучком параллельных труб [19]. Обнаружено, что при постоянном значении отношения площади проходного сечения канала к смоченному периметру интенсивности турбулентности и коэффициенты трения будут по существу одинаковыми. Это отношение называется гидравлическим радиусом. Для капала круглого сечения гидравлический радиус определяется по формуле [c.51]

Скорость циркуляции за счет естественной конвекции можно вычислить таким же способом, как и скорость циркуляции за счет принудительной конвекции. В схеме замкнутого типа движущая сила определяется разностью плотностей теплоносителя в восходящем и нисходящем участках если же используется открытая система с вертикальной трубой, то движущая сила определяется разностью плотностей теплоносителя в выводной трубе и окружающей среды. Легко показать, что максимальная скорость циркуляции будет достигнута, если в основание горячего трубопровода поместить нагреватель, а в верхней части нисходящего холодного трубопровода — холодильник. Поскольку режим течения на отдельных участках может быть как ламинарным, так и турбулентным, для каждого элемента системы необходимо определить коэффициенты трения и теплоотдачи. [c.64]

Очевидно, что задача очень сложна, так как при ее решении должны быть учтены влияния много различных параметров, таких, как удельные объемы пара и жидкости, давления и температуры в системе. В работе Лейба [171 дается прямой метод решения этой задачи. Он предлагает уравнения для потерь давления как для зоны с некипящим, так и для зоны с кипящим теплоносителем. Он предполагает, что интенсивность подвода тепла равномерна по длине трубы и что коэффициент трения не испытывает больших изменений с изменением массового расхода. Это последнее допущение подтверждается данными о двухфазном течении, представленными в предыдущем разделе. [c.106]

Конденсаторы со свободной поверхностью позволяют повысить температуру радиатора до максимально возможных значений. В этом случае перспективно нрименение равномерно суживающихся труб скорость пара остается достаточно высокой почти но всей длине трубы, за исключением небольшого участка в конце, и под действием сил трения между паром и жидкостью конденсат течет к выходу из трубы. Течение конденсирующегося потока в конической трубе чрезвычайно трудно поддается анализу. Почти вся труба занята кольцевым двухфазным потоком и коэффициент трения для нара определяется местным числом Рейнольдса и скоростью жидко [c.260]

Приведем пример расчета течения со скачком уплотнения внутри трубы. Пусть заданы приведенная скорость на входе в трубу X = 1,8 и общая приведенная длина трубы % = 0,6 (при обычных значениях коэффициента трения это соответствует примерно 30 калибрам трубы). Располагаемое отношение полного давления потока на входе в трубу к статическому давлению в резервуаре, куда вытекает газ из трубы, П = 3,0. [c.265]

Рис. 12.4. Зависимость коэффициента трения при течении со скольжением в трубе от числа К при разных значениях числа Маха

Фиг. 6.8. Коэффициент трения для взвеси при течении в прямых трубах в функции от числа Фруда для потока [68].

При течении в цилиндрических трубках / в уравнении (1-6) совпа-дает с известным определением фактора трения в уравнении Фан-нинга, а также идентичен обычному коэффициенту трения при движении вдоль плоских поверхностей. Чтобы определить полную потерю напора в теплообменнике, необходимо, помимо трения, учитывать и другие сопротивления. Полное уравнение движения, включающее коэффициент сопротивления, дано в гл. 2. Из него следует, что сделанное определение коэффициента сопротивления и интегральная форма уравнения движения одинаково применимы как для движения в трубах, так и при поперечном обтекании пучков труб любого типа. [c.17]

Гидравлический коэффициент трения л в общем случае зависит от конфигурации пограничных поверхностей и числа Не. Понятие конфигурации включает в себя форму поперечного сечения и шероховатость стенок. Общий характер зависимости л от числа Не и шероховатости стенок для круглых труб по данным опытов Никурадзе показан на рис. 1.11. В этих опытах шероховатость создавалась искусственно и оценивалась средним размером выступа А . Как показывает ход экспериментальных кривых, возможны следующие течения [c.26]

Рис. 1.14, Зависимость гидравлического коэффициента трения для гладкой трубы от числа Рейнольдса при дозвуковом и сверхзвуковом течениях газа.

Основные механизмы переноса при смешанно-конвективном течении в трубах некруглого сечения остаются такими же, как и в круглых трубах. Разности температур вызывают возникновение выталкивающих сил и формируется вторичное течение, накладывающееся на основной поток. Оно начинает развиваться вблизи входного сечения трубы и становится интенсивнее ниже по потоку. Когда температура жидкости приближается к температуре стенки, оно ослабевает. При ламинарном режиме это вторичное течение вызывает интенсификацию теплообмена. В работе [23] впервые проведен анализ полностью развитого с самого начала ламинарного смешанно-конвективного течения в горизонтальных трубах прямоугольного сечения. Предполагалось, что стенка трубы имеет высокую теплопроводность, плотность теплового потока на стенке постоянна в осевом направлении, а температура стенки равномерна по периметру трубы. Были получены численные решения для степеней удлинения сечения 7 = 0,2 0,5 1 2 и 5 при Рг = 0,73. Для труб квадратного сечения расчеты были выполнены и при Рг = 7,2. Показано, что и коэффициент трения, и тепловой поток возрастают при увеличении Ре Ра. Для заданного значения Ре Ра максимальные величины коэффициента трения и теплового потока до- [c.648]

Так как для коэффициента трения при полностью развитом турбулентном течении в гладкой трубе имеет место соотношение [c.95]

Для критической области стабилизированного течения (Re = 2000 + 4000) коэффициент сопротивления трения X, труб круглого сечения с гидравлически (технически) гладкими стенками находят по диаграмме 1.7-16. [c.82]

Для области чисто турбулентного стабилизированного течения (Re > 4000) коэффициент сопротивления трения X труб круглого сечения с гидравлически (технически) гладкими стенками определяют по диаграмме 1.7-1в или вычисляют по формуле Филоненко - Альтшуля [17, 655] [c.82]

Коэффициент сопротивления трения технических труб при стабилизированном течении в зоне смены режимов находят по диаграмме 1.7-3 (графики X = /(Re,А),) или по формулам, предложенным Л. А. Самойленко [542] при R (j < Re < R j и А > 0,007 [c.82]

Коэффициент сопротивления трения X труб круглого сечения, кроме специальных, для которых значения X даны отдельно, с любым видом шероховатости (как равномерной, так и неравномерной) при стабилизированном течении в [c.83]

Течение жидкостей через слои частиц, пористые перегородки и насадки исследовалось очень подробно. В ранних работах поток через слой насадки рассматривался как аналогичный потоку в трубах. При этом применялось уравнение для потери напора типа Фанинга с коэффициентом трения, зависящим от критерия Рейнольдса, в который входили в качестве линейного размера либо диаметр частиц, либо обратная величина удельной поверхности слоя. Одно из таких соотношений принадлежит Чилтону и Колборну . [c.257]

А. Полностью развитое течение в круглой трубе. Коэффициент трения (диаграмма Моуди). Течеиие в прямолинейной круглой трубе постоянного диаметра Ф 2 называется полностью развитым в том случае, когда распределение скорости и(г) и, следовательно, касательное напряжение на стенке не зависят от продольной координаты X. [c.120]

Известно, что аналогия между теплообменом и трением для шероховатых поверхностей при турбулентном течении зависит от типа шероховатости. Решение задачи для эквивалентной песочной шероховатости приведено в [21], Недавно появившаяся работа рассматривает поверхности, которые можно производить промышленным способом. В [22] коэффициенты теплоотдачи для труб с шероховатостью в виде квадратных повторяющихся ребер обобщены на основе корреляций для коэффициента трения с использованием функции подобия Никурадзе числа Рейноль- [c.323]

Приведенные выше заключения относительно влияния проволочных дистанцио]пфующих вставок на характер течения между трубами вытекают из данных рис. 14.10 по коэффициенту трения для участков между диста щио-нирующими вставками. Данные представлены как функция числа Рейнольдса в диапазоне его изменения 300—6000. Отклонение экспериментальных точек от идеальных кривых, по-виднмо.му, указывает на наличие расслоения потока как в ламинарной, так и в турбулентной области, причем с уменьшением числа Рейнольдса область ламинарного течения, занимавшая ранее пространство в узких зазорах между трубами, постепенно расширяется, пока пе захватит все поперечное сечение. [c.279]

Уравнение (129), связывающее между собой значения приведенных скоростей во входном и выходном сечениях трубы при заданном значении П и Xi < 1, справедливо вне зависимости от характера течения и длпны трубы. С другой стороны, изменение параметров газа в трубе определяется коэффициентом трения и длиной трубы. Ранее в 2 была получена формула, описывающая изменение параметров потока вследствие трения [c.261]

Анализ размерностей, основанный на методе индексов Рэлея, при изучении потоков взвесей использовался рядом авторов [8 — 12]. Однако Вогт и Уайт [13] применяли другой подход, базирующийся преимущественно на физических представлениях. За Исключением работ [8, 9], в этих исследованиях рассматривается только коэффициент трения при течении в трубах. Показано, что помимо геометрических параметров, таких, как наклон трубы к горизонтали, на коэффициент трения влияют многие переменные, на-1 пример [c.146]

Фиг. 7.5. Увеличение коэффициента трения (fs/fo)> числа Нус-сельта для теплообмена потока со стенкой (Nu,турбулентной вязкости газа в ядре течения (е /е0) для взвеси частиц цинка размером 0—40 мкм, движущейся в трубе диаметром

Коэффициент трения см в пузырьковом, снарядном и эмульсионном режимах течения рассчитывается как для однофазного потока жидкости по формулам табл. 1.7, причем число Рейнольдса можно приближенно рассчитывать как Кесм = = р шоД/ц. При турбулентном течении удовлетворительные результаты получаются, если принять см=0,02, что соответствует развитому турбулентному течению жидкости в гладких трубах [53]. [c.105]

Авторы работы [44] применили метод возмущений для расчета влияния естественной конвекции на полностью развитое ламинарное течение в горизонтальной трубе при граничном условии постоянной плотности теплового потока. Среднее число Нуссельта было существенно выше, чем в условиях только вынужденной конвекции. Отметим, что предположение о полностью развитом течении означает полностью развитое вынужденное течение на входе в нагреваемую секцию трубы. Подробный численный расчет полностью развитого ламинарного смешанноконвективного течения в горизонтальной трубе проведен в работе [119]. В случае постоянной плотности теплового потока на стенке получены решения для коэффициента теплоотдачи и падения давления в потоке воды при двух предельных граничных условиях. При высокой теплопроводности стенки трубы значения числа Нуссельта и коэффициента трения выше, чем при низкой теплопроводности стенки. Кроме того, в последнем случае отмечено существенное изменение температуры стенки по окружности трубы. Вслед за этими расчетами выполнено экспериментальное исследование [8], в котором проводились визуальные наблюдения и количественные измерения характеристик течения воды в нагреваемой стеклянной трубе. Было установлено, что естественная конвекция вызывает возникновение вторичного течения на сравнительно коротком участке трубы. [c.645]

Потери давления жидкости при ее турбулентном течении в трубе конкретной длины зависят от инерциальных факторов, на них мало влияет вязкость жидкости. Потери давления возрастают пропорционально квадрату скорости с увеличением плотности и безразмерного параметра, известного под названием коэффициента трения Фэннинга, который является функцией числа Рейнольдса и шероховатости стенки трубы. [c.23]

На рис. 5.29 показан профиль скоростей ньютоновской жидкости в турбулентном потоке. Следует обратить внимание на то обстоятельство, что этот профиль характеризует средние локальные скорости в различных точках по диаметру трубы. Поскольку фактическая локальная скорость изменяется случайным образом, наклон касательной к профилю скоростей не характеризует скорость сдвига. Определить фактическую скорость сдвига не представляется возможным, поэтому нельзя выявить зависимость между давлением и расходом в потоке на основании данных об изменении касательного напряжения со скоростью сдвига, как это делается при ламинарном режиме течения. Поведение турбулентного потока обычно описывают с помощью двух безразмерных групп, а именно коэффициента трения Фэннинга [c.197]

Коэффициент трения Фэннинга характеризует сопротивление течению у стенки трубы. Он связан с числом Рейнольдса уравнением, которое впервые предложил фон Карман, [c.198]

Следует обратить внимание на то, что течение в капиллярном вискозиметре должно быть ламинарным. Для проверки достоверности обобщенного числа Рейнольдса Ке Метцнер и Рид определили его по результатам большого числа экспериментов, в которых различные исследователи изучали течение неньютоновских жидкостей в трубах, и построили зависимость коэффициента трения Фэннинга от найденного числа Рейнольдса (рис. 5.31). Они выявили хорошее совпадение полученных данных с графиком классической зависимости для ньютоновских жидкостей /=16/Ке, удовлетворительное согласование с критическим числом Рейнольдса, равным 2100, но плохое согласование с уравнением фон Кармана для турбулентного режима течения. [c.200]

Некоторые полимеры с длинными цепями способны существенно снижать вязкость воды при турбулентном режиме течения. Например, как следует из рис. 5.36, кривая коэффициента трения 0,3 7о-ной суспензии карбоксиметилцеллюлозы располагается намного ниже кривой псевдопластичной жидкости при одинаковом показателе нелинейности. Следует отметить, что фактическое расхождение кривых становится больше с увеличением диаметра трубы и числа Рейнольдса, а максимальное различие составляет 50 %. Аналогичные явления отмечаются и для суспензий других полимеров с длинными цепями, многие из которых широко используются в буровых растворах (например, смолы, полиакриламиды, ксантановая смола, гидроксиэти-лированная целлюлоза). В результате такие полимеры вызывают значительное снижение давления в потоках воды и солевых [c.205]

При очень плавном входе, когда при Ке > Ке р создается смешанный режим течения, коэффициент Хдест коротких труб (длина которых намного меньше начального участка) при определенных значениях числа Ке значительно меньше X для стабилизированного турбулентного течения, что объясняется влиянием ламинарности пограничного слоя во входном участке трубы. При Ке = 2-10 средний коэффициент сопротивления трения для короткой трубы длиной — = 2,0 меньше [c.85]

Таблица 3.3. Коэффициент трения и падопие давления при вынужденном течении жидкости в трубах с различным сечением 64

Справочник химика 21

Химия и химическая технология