Ламинарное и турбулентное движение жидкостей

При турбулентном движении жидкости теплообмен происходит значительно интенсивнее, чем при ламинарном. [c.133]

Различие в характере ламинарного и турбулентного движений жидкости сказывается в увеличении сопротивления, т. е. затрате энергии на ее перемещение, и одновременно увеличении интенсивности переноса содержащегося в ней вещества [88]. [c.96]

Два различных режима движения и возможность взаимного перехода одного режима в другой можно наблюдать, пропуская в трубу воду с различными скоростями и вводя по оси. трубы тонкую струйку окрашенной жидкости. При малых скоростях движения окрашенная струйка движется в воде, не перемешиваясь с нею. С увеличением скорости воды окрашенная струйка становится колеблющейся и по достижении некоторой критической скорости полностью размывается, окрашивая воду. Резкое изменение течения окрашенной струйки характеризует переход ламинарного режима движения жидкости в турбулентный. [c.143]

Помимо перенапряжения, скорость электродной реакции определяется скоростью доставки реагирующих веществ к месту реакции. В. Г. Левич, используя основы современной гидродинамики, разработал количественную теорию конвективной диффузии. Эта теория позволила установить условия транспортировки реагирующего вещества для случаев ламинарного и турбулентного движения жидкости. Современную теорию концентрационной поляризации широко используют в полярографии. Важную роль в развитии этой области физико-химического метода анализа сыграли исследования А. Г. Стром-берга, Т. А. Крюковой и др. [c.12]

После подстановки выражений для Ей и Не в зависимость (1.37) получаем уравнение Дарси — Вейсбаха, т. е. уравнение(4, а), приведенное в табл. 1.3 [ а = 2ф(Ре) — коэффициент гидравлического сопротивления]. По этому уравнению можно определить потери давления на участке, если известна величина а, формально зависящая только от Ре. В действительности 1а учитывает влияние двух факторов потери давления на внутреннее трение жидкости и потери давления от взаимодействия потока с поверхностью трубы. Это взаимодействие не учитывалось при выводе уравнения. Для ламинарного режима движения жидкости, когда Ре < 2300, величина а определяется только силами внутреннего трения и не зависит от состояния поверхности трубы. Для развитого турбулентного движения (Ре > 10 000) потери давления на участке существенно зависят от взаимодействия потока с поверхностью. Коэффициент в этом случае должен учитывать размеры шероховатостей трубы. Определяется 1а экспериментальным путем [11, 12, 14, 15]. [c.26]

Все мешалки условно могут быть разделены на быстроходные и тихоходные. Под быстроходными понимаются мешалки, используемые для перемешивания жидких сред преимущественно при турбулентном и переходном режимах движения жидкости под тихоходными — при ламинарном режиме движения жидкости. [c.761]

Из гидродинамики известно, что при турбулентном движении жидкости у стенки трубы всегда имеется ламинарный пограничный слой (рис. 4, //). [c.303]

Остановимся теперь на обзоре молярного механизма переноса теплоты и количества движения. Он возможен при турбулентном движении жидкости. Экспериментально и аналитически доказана неустойчивость ламинарной формы движения жидкости в трубах, пограничных слоях, струях, начиная с некоторого, предельного для данных условий движения, значения числа Рейнольдса [c.20]

Для ламинарного движения число Кармана тождественно нулю. Введение осредненных параметров турбулентного потока значительно упрощает его расчет. Во-первых, возможно понизить размерность потока (истинное турбулентное движение жидкости в трубе трехмерное, а осредненное — одномерное). Во-вторых, осредненный поток, по определению, стратифицирован и в этом отношении подобен ламинарному. Для определения турбулентных потоков теплоты и количества движения необходимо выписать систему уравнений движения и энергии для актуальных величин [c.23]

Область ламинарного режима заканчивается при Не = 2300. Начало установившейся турбулентной области принимается при Ке = 10 000. Между ламинарным и установившимся турбулентным движением существует промежуточная область переходного режима течения жидкости (2 300 <Ке< 10 000). Установлено, что переход ламинарного режима движения жидкости в турбулентный происходит не скачкообразно, а постепенно. [c.16]

Выше отмечалось, что при движении жидкостей и газов наблюдаются два режима ламинарный и турбулентный. При ламинарном (слоистом) движении жидкости в трубопроводе частицы перемещаются в направлении основного потока, не имея скоростей в поперечном направлении. Частицы движутся упорядоченно, хотя и имеют местные вращения, так как скорость в сечении потока вязкой жидкости распределяется неравномерно (рис. 1.34). Ламинарным называется такой режим движения, при котором в результате вязкого взаимодействия происходит сдвиг отдельных слоев жидкости, не приводящий к их перемешиванию. [c.52]

Сопоставляя выражение (6.24) и (6.29), заметим, что если при ламинарном режиме движения жидкости Ар и, то при турбулентном обычно Ар . [c.104]

Ламинарное и турбулентное движение жидкости в трубопроводах. [c.67]

Нарастание температурного перепада приводит к появлению неупорядоченного, хаотического (турбулентного) движения жидкости, Оно характеризуется распадом жидкости на отдельные области — вихри, внутри которых сохраняется ламинарное движение. Эти вихри распадаются и возникают вновь на разных уровнях в трубке. Температура в движущейся так жидкости существенно изменяется от одного вихря к другому, но мало изменяется в пределах одного вихря. Между ламинарным и турбулентным режимом течения есть переходный режим, характеризуемый тем, что в столбе жидкости возникает устойчивое расслоение на малые контуры конвекции с горизонтальными границами между ними. Внутри этих участков движение ламинарное и температуры довольно близки и постоянны. От слоя к слою изменения температур значительны. [c.101]

Для расчета гидравлического сопротивления при турбулентном движении жидкости в каналах некруглого сечения вместо фигурирующего в приведенных выше формулах диаметра трубопровода должен подставляться эквивалентный диаметр, определяемый формулой (П. 2). При ламинарном режиме движения используются специальные зависимости, получаемые путем интегрирования уравнения Навье — Стокса. [c.191]

Характерной и замечательной особенностью внутренней задачи является область чисто ламинарного режима движения жидкости — так называемого движения Пуазейля, в котором турбулентность полностью отсутствует. Этот режим является единственном возможным при значениях критерия Рейнольдса, меньших критического. [c.35]

Влияние осевой и радиальной диффузии. Б предыдущих разделах- турбулентное движение потока рассматривалось без учета диффузии. Исследование турбулентного движения жидкости является одной из самых сложных задач гидродинамики. Природа явления далеко не ясна. Естественная норма вязкостного движения— ламинарный поток. Б этом случае течение подчинено форме и направлению канала не только в целом, но и во всех деталях свойства любой малой области (струйки) точно соответствуют поведению всего потока в целом. Однако, несмотря на то что в самом потоке не существует причин для турбулентности, одна форма движения сменяется другой. [c.94]

Профиль локальных скоростей при турбулентном характере движения оказывается качественно отличным от параболического ламинарного профиля, который описывается одной сравнительно простой формулой (1.54). Во-первых, турбулентный поток (здесь и далее рассматриваемый как и в ламинарном случае установившимся, т. е. на расстоянии не менее 40-50 внутренних диаметров трубы) четко разделяется на основное ядро турбулентного потока, занимающего подавляющую часть (обычно более 95 %) от всего поперечного сечения трубопровода (рис. 1.12). В ядре потока происходит интенсивное турбулентное движение жидкости. Это означает, что в каждой точке турбулентного потока мгновенная скорость движущегося малого объема вещества (глобулы) хаотически изменяется по направлению. И лишь в среднем, т. е. за промежуток времени, достаточно большой по сравнению с интервалами изменения направления и величины пульсационных скоростей, скорость потока имеет величину, которая собственно и находится по показанию дифференциального манометра, подключенного к скоростной трубке. Следовате.ньно, с помощью скоростной трубки Пито - Прандтля можно измерять лишь осредненные во времени скорости движения турбулентных потоков. [c.53]

В связи с тем, что толщина турбулентного пограничного слоя возрастает по длине значительно быстрее, чем ламинарного, при турбулентном движении жидкостей в трубах длина входного участка получается значительно меньше. Обычно считают, что она составляет примерно десять диаметров трубы, а при отношении длины трубы к ее диаметру более 60 входные эффекты можно не учитывать. [c.185]

В турбулентном потоке, имеющем фиксированную границу, например при турбулентном движении жидкости в трубе, известно, что скорость непосредственно на внутренней поверхности трубы равна нулю. В слое, прилегающем к стенке трубы, преобладает ламинарное движение, и лишь в ядре потока движение турбулентное. Если растворенное вещество диффундирует из ядра потока к стенке трубы, на перенос на этом пути влияют в различной мере величины и е и необходимо учитывать различное относительное значение последних. [c.190]

ЛАМИНАРНОЕ И ТУРБУЛЕНТНОЕ ДВИЖЕНИЕ ЖИДКОСТИ [c.31]

Рис. 4. Распределение скоростей при ламинарном (/) н турбулентном (//) движениях жидкости в трубе.

Опытами установлено, что если Re 2300, то в трубе наблюдается ламинарный режим движения жидкости, а если Не> 2300, то существует турбулентный режим. [c.263]

Критическое значение критерия Кем, при котором наблюдается переход от ламинарного режима движения жидкости к переходной области или турбулентному режиму, зависит главным образом от конструкции мешалки. В среднем, при определении режимов работающих быстроходных мешалок считают Кем. кр 50. В табл. 4.1 приведены критические значения Кем, а также другие характеристики мешалок [1—5]. [c.165]

На практике, помимо ламинарного режима движения жидкости, часто приходится встречаться с турбулентным движением вблизи по-г ерхности реакции. [c.319]

Нами получены численные решения уравнений Навье-Стокса как для ламинарного, так и турбулентного движения жидкости с эффективной вязкостью в рамках к-Е модели турбулентности в двумерной постановке в плоскости расположения мешалки. Проведенные методом конечных элементов расчетьт позволяют пpoaнaJШЗиpoвaть влияние основных конструктивных размеров, частоты вращения мешалки и характеристик среды на эффективность перемешивания в полимеризаторе. Визуализация векторного поля скоростей показывает, что между лопастями мешалки возникает циркуляционное движение жидкости (рис.З), которое является более выраженным для турбулентного режима, а у краев лопасти наблюдаются значительные градиенты давления и скорости. [c.85]

В зависимости от характера течения жидкости соотношение между X и Ттурб различно. Это аналогично течению в трубах, где предельными случаями являются ламинарный режим движения жидкости (ттурб) и квадратичная зона турбулентного режима (т = 0). Последнее равенство указывает на факт независимости гидравлических сопротивлений (или что то же самое производительности при заданном перепаде давления) от вязкости жидкости, Аналогом этому является течение жидкости в насосе при Ке 7000, когда наступает область автомодельности для зависимости kQ = f Q). Здесь кд принимает значение, равное единице. В общем случае с уменьшением числа Ке гидравлические сопротивления в проточных каналах рабочего колеса возрастают, приводя тем самым к уменьшению подачи насоса. Для заданных типа и размеров это имеет место при увеличении вязкости перекачиваемой жидкости. [c.86]

Нижний предел скорости вращения в методе вращающегося дискового влектрода не должай быть слишкоы малый из-за нарушений гидродинамических условий движения раствора у поверхности электрода. Ограничения в применении больших скоростей вращения электрода вызваны появ-дениеи турбулентного движения жидкости вместо ламинарного,когда перестает оправдываться расчетная формула для вращающегося дискового электрода. [c.32]

Значение числа Рейнольдса для условий перехода от ламинарного режима движения жидкости к турбулентному называют критическим. При движении жидкостей по прямым гладким трубам КСкр = 2300. При Ке < 2300 режим движения жидкости будет ламинарным, а при Ке > 2300-турбулентным. Однако при 2300 < Ке < < 10000 режим движения жидкости неустойчив-движение может быть и ламинарным, и турбулентным эту область значений Ке часто называют переходной. Поэтому считают, что устойчивый (развитой) турбулентный режим при движении жидкостей по прямым гладким трубам устанавливается при Ке > 10000. [c.41]

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]

В отличие от слизи быстроплавающей рыбы (ставриды) слизь медленноплавающей рыбы (ерш) не обладает такими свойствами. Как видно из рис. 3, кривые т) — Р растворов слизи ерша лежат выше кривой для морской воды, а очень разбавленные растворы не отличаются от морской воды. Была изучена также слизь горбыля, который занимает по своей скоростной характеристике промежуточное положение среди рассмотренных видов рыб. Представленные на рис. 4 данные показывают, что слизь горбыля способна к стабилизации ламинарного режима, а также к снижению Э( х )ективной вязкости при турбулентном движении жидкости. [c.127]

Обычно принимают, что движение ламинарное при Ке<2320 движение приообретает турбулентный характер при Re>2320, так как вязкость в этом случае становится незначительной по сравнению с силами инерции. При турбулентном движении жидкости по гладким трубам (стеклянным, фарфоровым, керамиковым— глазурованным) коэффициент сопротивления определяют по формуле [c.13]

Ламинарное и турбулентное движение жидкостей. Число Рейнольдса. Характер движения жидкости по трубопроводу зависит от ее скорости. При небольших скоростях все частицы жидкости перемещаются только в одисм направлении (параллельно оси трубопровода) и, таким образом, жидкость течет параллельными струями, спокойно огибая все препятствия. Такое движение называется струйчатым, Или ламинарным. При больших скоростях наряду с продольными перемещениями жидкости появляются и поперечные, движение принимает беспорядочный характер, и в жидкости образуются вихре- [c.67]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология