Влияние шероховатости

Рис. 7.6. Влияние шероховатости поверхности на теплообмен в области пузырькового кипения и кризиса теплообмена для пен-тана

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]

Венцель первый указал путь, позволяющий учитывать влияние шероховатости поверхности на ее смачивание жидкостью. Для этого входящие в расчетное уравнение (уравнение Юнга) поверхностные натяжения аг, а и Ст1, з следует умножить на так называемый фактор шероховатости, т. е. на отношение фактической поверхности раздела к поверхности твердого тела, если бы она была гладкой . В результате вместо уравнения Юнга надо написать [c.160]

Коэффициент трения зависит от степени шероховатости внутренней поверхности трубопровода и характера движения жидкости. При обычных расчетах пренебрегают влиянием шероховатости труб. [c.39]

Хорошо известным уравнением, полученным для модели канала, является уравнение Эргуна [6]. Оно описывает влияние на перепад давления всех эффектов, за исключением влияния шероховатости и стенок, и имеет следующий вид [c.152]

Влияние шероховатости на равновесный краевой угол легко учесть при условии, что размер капли значительно больше средне- го размера выступов и впадин на поверхности. Так как в уравнении Юнга (I. 121) составляющие поверхностного натяжения на грани- це с твердым телом будут в К раз больше, то можно записать [c.75]

Влияние шероховатости. С увеличением шероховатости стенки турбулентность потока возрастает, поэтому теплоотдача в шероховатых трубах выше, чем в гладких. [c.110]

Влияние шероховатостей поверхности на коэффициент трения весьма сложно. Ранее отмечалось, что при трении металлов полировка поверхностей контртел приводит к увеличению площади фактического контакта, вызывающему возрастание коэффициента трения известно также, что увеличение шероховатости поверхностей сопровождается ростом кинематического коэффициента трения вследствие интенсификации процессов пропахивания, растрескивания и задира . При сухом трении полимера по металлу увеличение шероховатости поверхности также приводит к росту коэффициента трения [11, 13, 15]. [c.87]

Если размеры выступов шероховатой поверхности невелики, то они оказываются полностью скрытыми внутри ламинарного подслоя. Такие трубы называют гидравлически гладкими (см. также гл. 2). В них шероховатость не оказывает заметного влияния на теплоотдачу. Для вполне шероховатых труб влияние шероховатости на теплоотдачу в сильной степени зависит от значения Рг, возрастая с его увеличением. [c.110]

Для больщих значений критерия Не, когда влияние шероховатости труб на сопротивление становится определяющим, коэффициент трения X перестает зависеть от Не и формула (6-58) принимает вид [c.155]

Для области гладкого трения расчет Я, производят по уравнению (11,95) или по уравнению (11,98), из которого исключено первое слагаемое в квадратных скобках. Этот член отражает влияние шероховатости и является для данной зоны пренебрежимо малой величиной. Соответственно [c.89]

В настоящее время неизвестны методы измерения шероховатости частиц, хотя влияние шероховатости на поведение частиц в газопроводе отмечалось неоднократно. Так, например, гладкие сферические частицы не вращаются в потоках, характеризуемых большим числом Рейнольдса, тогда как для шероховатых частиц наблюдается этот эффект. [c.223]

На коэффициент трения при турбулентном движении оказывает большое влияние шероховатость внутренних стенок труб. Степень влияния можно определить по графикам и таблицам в справочной литературе. [c.313]

Для сухого трения в простейшем случае коэффициент трения равен отношению силы трения к величине нормальной нагрузки, приложенной к трущимся поверхностям. В более общем случае коэффициент трения выражается суммой, слагаемые которой зависят от давления и, кроме того, от механических и физических характеристик материала трущейся пары и геометрической формы контактирующих поверхностей. Таким образом, на величину коэффициента сухого трения оказывают влияние шероховатость поверхности, давление, размер поверхности, скорость скольжения и другие факторы. В зависимости от действия этих последних абсолютная величина коэффициента сухого трения варьирует в широких пределах, но она никогда не бывает меньше нескольких десятых, повышаясь иногда до единицы или даже выше. [c.142]

Влияние шероховатости поверхности. Некоторые авторы приводят экспериментальные данные, доказывающие влияние различной степени щероховатости поверхности нагрева на теплообмен при кипении. [c.142]

Влияние шероховатости поверхности на гистерезисные явления можно объяснить следующим образом. Когда капля подходит к краю канавки или царапины и начинает переливаться в нее, кажущийся краевой угол йк по отношению к идеализированной плоской поверхности твердого тела (пунктирная линия на рис. III—15) должен заметно увеличиться по сравнению с истинным краевым углом в. При большом числе канавок на поверхности твердого тела это приводит к отличию среднего угла натекания от угла оттекания. [c.101]

Поскольку естественная шероховатость имеет многообразные нерегулярные формы (рис. 2-13, а), установить каким-либо геометрическим способом осредненное значение высоты бугорков, определяющее влияние шероховатости на потерю напора, оказывается невозможным. Поэтому параметр шероховатости вводится как условная [c.127]

С. Я. Герш и А. М. Архаров [41] на основании проведенных ими экспериментов установили, что поверхность контакта между фазами не равна поверхности пластин, составляющих дно ходов ректификатора. Это происходит вследствие волнообразования на поверхности дна и связано с шероховатостью материала. Поэтому они вводят фактор /, учитывающий влияние шероховатости материала. Они выяснили также, что на величину коэффициента массопередачи оказывают влияние величины флегмового числа, эквивалентный диаметр канала, средний радиус кривизны канала, число единиц переноса массы. Последний фактор учитывает характер кривой равновесия системы, подвергаемой ректификации. [c.290]

Д ь я ч е н к о П. Е. Влияние шероховатости поверхности на ее износ. Качество поверхности деталей машин. Машгиз. Л., 1949. [c.84]

Влияние шероховатости поверхности теплообмена на величину кр по экспериментальным данным исчезающе мало. В то же время коэффициент теплоотдачи существенно возрастает при увеличении шероховатости поверхности теплообмена. Поэтому на более шероховатых поверхностях разность между температурой поверхности теплообмена и температурой насыщения жидкости будет значительно ниже, чем на гладких. Это иллюстрируется рис. 7.6 [1531. Обращает на себя внимание и разница характера мзменения д в закризисной области. Для более шероховатых поверхностей снижение коэффициента теплоотдачи в закризисной области происходит [c.234]

Авторы второй теории объясняют механизм сухого трения силами молекулярного взаимодействия между двумя, твердыми телами. Однако эта теория не учитывает влияния шероховатости трущихся поверхностей. [c.7]

При дальнейшем увеличении турбулентности начинает заметно сказываться и влияние шероховатости. [c.70]

С e Л e 3 H e в A. A Влияние шероховатости на теплоотдачу при движении воздуха в трубах. — Теплоэнергетика , 19,55, № 7, с. 45—47. [c.361]

В целом можно считать, что влияние шероховатости поверхности в области развитого кипения проявляется в основном через изменение числа действующих центров парообразования. Во впадинах имеет место больший перегрев жидкости и имеется большая вероятность возникновения паровых пузырей за счет вспышек перегрева и термических флуктуаций внутри жидкости. Кроме того, при наличии стабилизированного кипения впадины облегчают условия задержания паровой фазы при отрыве пузырей с размерами > [c.18]

Влияние шероховатости поверхности на трение и изнашивание. Сила трения между поверхностями трения зависит от их шероховатости, свойств материала, покрытия и других факторов. Чем ровнее поверхности трения, тем меньше механическое и тем больше молекулярное трение, и наоборот. С другой стороны, на мелкошереховатой поверхности лучше удерживается масло. [c.53]

Значение к зависит от диаметра труб, характера их внутренней поверхности и числа Рейнольдса. Влияние шероховатости внутренней поверхности труб определяется по различным формулам, полученным на основании экспериментальных исследований. На рис. 32 показана зависимость X от диаметра ( ) труб с различной шероховатостью внутренней поверхности, полученная по формуле Манинга — Павловского [c.61]

В переходной области толщина ламинарного пограничного слоя становится меньше выступов неровностей, и на структуру потока помимо вязкостного напряжения оказывает влияние шероховатость стенок. Поэтому потери напора — функция не только Не, но и отно-сительной шероховатости внутренней поверхности труб Д/г (Д— абсолютная шероховатость г — радиус внутреннего сечения). [c.61]

В настоящее время в литературе имеется мало данных о влиянии шероховатости на теплоотдачу. Для сред с критерием Рг порядка единицы можно использовать при расчетах, зависимость Нунн ер а [92] [c.110]

Влияние шероховатости. Влияние шероховатости на поле течения около круглого цилиндра исследовалось в 123—26]. На рис. 4 показан коэффициент сопротивления шероховатого круглого цилиндра в поперечном потоке в зависимости от числа Рейнольдса, измеренный в [23]. Параметром является относительная шероховатость /г /О. Каждая кривая охватывает три режима докритический, критический и сверхкритический. Очевидно, что в докри-тическом режиме шероховатость поверхности никак не сказывается. При больших числах Рейнольдса ламинарный отрыв сопровождается образованием замкнутого пузыря. Таким образом, точка отрыва сдвигается вниз по потоку и поэтому сопротивление уменьшается. На шероховатой поверхности этот эффект наблюдается при меньших числах Рейнольдса, что обусловлено дополнительными возмущениями пограничного слоя, создаваемыми шероховатостью. Уменьшение сопротивления в критической области для шероховатой поверхности заметно меньше, чем для гладкой. [c.139]

Для коридорных нучков влияние шероховатости несколько меньше, чем для шахматных. [c.151]

До сих пор были рассмотрены относительно простые геометрические формы,. хотя песомиенный интерес представляют и более сложные формы, например оребренные или шероховатые трубопроводы. Параметры потока в интервале чисел Рейнольдса от 1000 до 10 ООО особенно чувствительны к степени шероховатости поверхности. Так, при одинаковых геометрических формах каналов, отличающихся лишь степенью шероховатости, можно получить совершенно различные значения коэффициентов трения и теплоотдачи. Однако ири числах Рейнольдса больше 10 ООО и особенно больше 50 ООО влияние шероховатости поверхности на коэффициент трения обычно заметно ослабляется и лишь незначительно изменяется с изменением числа Рейнольдса. Влияние шероховатости будет рассмотрено подробнее в этой же главе, в разделе, посвященном коэффициентам теплоотдачи. [c.52]

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]

На поверхности неорганических твердых веществ часто встречаются свойственные этим веществам нарушения структуры. Они вызываются присутствием на указанной поверхности иснов, загрязняющих данное вещество. Получить чистую поверхность весьма трудно и считать реальную поверхность гладкой можно в очень редких случаях. Адам (641 показал влияние шероховатости поверхности на величину контактного угла и продемонстрировал, что при передвижении капли по поверхности она имеет по фронту движения значительно больший контактный угол, чем с тыльной части. Он приписал наличие гистерезиса контактного угла вязкостному сопротивлению движению кромки жидкости на твердой поверхности. Поэтому термодинамические соотношения адгезии практически могут быть приложимы только к жидкостям, у которых имеется точное соответствие между чистой работой, затраченной на образование новой поверхности, и приростом свободной энергии, согласно уравнению (74). [c.63]

При малых значениях В влияние шероховатости незначительно ( 0) и формула (203) обраш,ается в формулу Блаузиуса (198) [c.176]

Влияние шероховатости на величину Я. определяется соотношением между средней высотой выступов шероховатости Д и толщиной вязкого подслоя б, движение жидкости в котором можно считать практически ламинарным (см. стр. 47). В некоторой начальной области турбулентного движения, когда толщина вязкого подслоя больше высоты выступов шероховатости (б > Д), жидкость плавно обтекает эти выступы и влиянием шероховатости на величину к можно пренебречь. В указанной области турбу аентного движения трубы можно рассматривать как гидравлически гладкие и вычислять Я по уравнению (11,95). [c.87]

Из приведенного выражения видно, что при омачивании жидкостью твердого тела шероховатость поверхности улучшает смачивание (угол Оэф уменьшается), а при несмачивании >— ухудшает (угол эф увеличивается). Условие х = оказывается достаточным, чтобы смачивание перешло в растекание. Это используется, например, в процессах пайки и склеивания, когда лутем зачистки наждаком поверхности не только достигается удаление загрязнений, но и наводится шероховатость. Вместе с тем экспериментальные исследования показывают, что влияние шероховатости поверхности на смачивание более сложно, чем это следует из приведенного приближенного рассмот- [c.101]

В работе [146] было установлено, что скорость коррозии стали в 3%-ной НаЗО уменьшается при переходе от грубой механической обработки к более тонкой в следующей последовательности грубая обработка резцом, пескоструйная обработка, обдувка дробью, обкатка роликами, шлифование, полировка бязевыми кругами, электролитическая полировка. Измерение электродных потенциалов в водопроводной воде показало, что более грубой обработке поверхности соответствует более отрицательное значение начального электродного потенциала. В результате соноставления зависимостей высоты микронеровностей и скорости коррозии стали в кислоте от скорости резания при токарной обработке с постоянным шагом витка (при различных Скоростях резания) авторы пришли к выводу о решающем влиянии наклепа поверхностного слоя на скорость коррозии особенно при малых скоростях резания и отсутствии заметного влияния шероховатости ( истинной поверхности). [c.186]

Выясним, каким образом это можно сделать практически и как это отразится на увеличении гидравлических потерь. Рассмотрим влияние шероховатости стенки на турбулизацию потока. Наиболее детально этот вопрос исследован Б. А. Фидманом [12]. Большую работу по обобщению результатов исследований, других ученых выполнил Бай Ши-И [2 и 3]. [c.15]

Влияние шероховатости стенок труб на сопротивление. При движении жидкости по трубам, не имеющим гладкой поверхности, как, например, по керамическим трубам с нешлифованной внутренней поверхностью, по загрязненным трубам и т. п., следует учитывать влияние шероховатости на величину Л. В качестве характеристики шероховатости вводится понятие относительной шероховатости или коэффициента шероховатости п, представляющего собой отношение средней величины выступа ншроховатости (или глубины впадины) г к радиусу трубы г, т. е. [c.69]

X. Джекем, Дж. Роерти и Дж. Фербе [149] устанавливали значения критических тепловых потоков при кипении воды под давлением 140 ата в трубе и прямоугольных каналах. Труба диаметром 4,75 мм и длиной 318 мм была изготовлена из никеля. Каналы изготовлялись из никеля и циркалоя-2. Ширина кольца составляла 25,4 мм (обогреваемый размер 22,4 мм), высота —1,27 1,4 и 2,46 мм и длина — 305 и 685 мм. Средняя шероховатость поверхностей составляла 32 мк и 140 мк. Паросодержания изменялись от О до 100%, а скорости циркуляции — от 270 до 4050 кг/м сек. При низких паросодержаниях скорости достигали 8000 кг/м -сек. Каналы и труба располагались вертикально и под углом 45°. Полученные экспериментальные данные при кипении в трубе и каналах были одинаковы. Влияния шероховатости и материала поверхности теплообмена, а также расположения трубы (канала) обнаружено не было. Авторы установили заметное влияние скорости потока и паросодержания. Влияние скорости циркуляции особенно проявляется при нулевых паросодержаниях (фиг. 9). Изменение отношения Ljd практически йе отражалось на значениях 9кр. как при низких паросодержаниях (фиг. 9), так и при высоких. [c.20]

Влияние шероховатости поверхности изучалось также японским исследователем Нисикава [79]. Исследование проводилось с дистиллированной водой, кипящей на горизонтальных поверхностях. На поверхность нагрева наносились имеющие форму треугольника концентричные канавки, высота которых характеризовала шероховатость. В выводах автора также отмечается, что при постоянном тепловом потоке увеличение шероховатости приводит к возрастанию коэффициента теплоотдачи. [c.143]

Проведенное в ЛТИХП экспериментальное исследование по влиянию шероховатости и оребрения поверхности при кипении [3, 15, 29—31] подтвердило физические предпосылки интенсификации теплообмена при применении таких поверхностей. На основании исследования теплообмена при кипении ряда фреонов на одиночных трубах с различной шероховатостью поверхности было выявлено, что с увеличением шероховатости уменьшается д, соответствующая возникновению кипения, а при одина- [c.17]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология