Ламинарный и турбулентный режим

Правильный учет влияния пористости был впервые сделан Козени для ламинарного потока. В противоположность некоторым более ранним гипотезам, согласно которым гранулированный слой эквивалентен системе параллельных капилляров, Козени математически рассматривал гранулированный слой как один широкий канал с гидравлическим диаметром, определяемым объемом и поверхностью пустого пространства в слое. Впоследствии Карман собрал многочисленные данные, сопоставил их с уравнением Козени и эмпирически распространил это уравнение на турбулентный режим. [c.257]

Проблеме гидродинамической устойчивости ламинарного течения в плоских каналах и трубах с проницаемыми стенками и условиями перехода в турбулентный режим посвящен ряд исследований [1]. Выводы о влиянии отсоса (вдува) на устойчивость пограничного слоя сводятся к следующему в плоском канале отсос стабилизирует течение, повышая критическое число Рейнольдса (рис. 4.6) вдув вначале резко дестабилизирует процесс, однако при параметрах вдува, больших критического, наблюдается слабый рост критического значения числа Рейнольдса Re . Потеря устойчивости ламинарного течения в трубах с проницаемыми стенками имеет особенности в частности, отсос дестабилизирует течение, снижая Re . [c.132]

Для каждой установки существует некоторый диапазон критических значений чисел Ке р, при которых происходит переход от одного режима течения к другому. Значение критического числа Ке, ниже которого режим течения обязательно ламинарный, для трубы круглого сечения составляет примерно 2300. Число Ке,(р, при котором ламинарный режим течения переходит в турбулентный, существенно зависит от условий входа потока в трубу, состояния поверхности стенок и др. При очень плавном входе и гладких стенках переход от ламинарного режима к турбулентному наступает при числах Ке, р > 2300. На практике чаще встречается турбулентный режим течения. [c.19]

Рассматривая совместно уравнения диффузии для газовых и жидкостных систем и материального баланса, можно получить математическое описание массопередачи в многокомпонентных двухфазных системах. При этом следует учитывать состояние поверхности раздела фаз, определяемое гидродинамическими условиями взаимодействия потоков и их физическими свойствами. Если предположить, что на поверхности раздела фаз существуют ламинарные пленки, а в ядре потоков — развитый турбулентный режим, то основное сопротивление массопередаче будут оказывать диффузионные сопротивления жидкой и газовой пленок, находящихся на границе раздела фаз. В пределах каждой из этих пленок для описания диффузионного переноса вещества могут быть использованы уравнения (П1, 87), (П1, 94), определяющие диффузионный транспорт компонентов для каждой из фаз. [c.215]

В точке А волнообразование отсутствует и существует лишь поверхностное трение между точками А и В режим ламинарен, причем волнообразование относительно велико между точками В я С — переходная область отточки С течение изменяется, приобретая турбулентный характер. Точка В соответствует 900—1000, а точка С— л 1300—1500. Начиная от точки В, характеризующей окончание ламинарного режима, возникает турбулентный режим течения. Большие волны жидкости, существовавшие в ламинарной области, начинают разрушаться. Образующиеся меньшие волны снижают перепад давления, пока в точке С не будет достигнута полностью развитая турбулентность. [c.256]

Во всех предыдущих расчетах ПФ предполагалось, что в зоне отстоя или в отдельных ее частях (отстойники со щелевыми распределительными головками) соблюдается ламинарный гидродинамический режим. При работе на малых производительностях это предположение, вероятно, всегда будет выполняться. С увеличением производительности в аппаратах могут возникать конвективные и турбулентные перемещивания, которые, очевидно,,не будут способствовать улучшению качества отстоя. Момент перехода от ламинарного режима к турбулентному зависит не только от производительности, но и от геометрии потока, его вязкости и различного рода возмущений. Критерием оценки перехода ламинарного режима в турбулентный будет служить число Рейнольдса, которое можно вычислить по формуле П25] [c.132]

Рассмотрим вначале обогрев с помощью насыщенных паров теплоносителей, причем применительно к реакторам с греющими рубашками, т. е. применительно к условиям конденсации паров на вертикальной стенке. При этом, как известно (2, 15, 16], возможны три режима конденсатной пленки чисто ламинарный режим, т. е. режим, при котором критерий Рейнольдса для стекающей конденсатной пленки Ке меньше его критического значения Ке р, ламинарный по критерию Ке режим, но в котором возможно волнообразное течение, и, наконец, турбулентный режим, для которого справедливо соотношение Не >Ке . [c.58]

Турбулентный режим течения встречается в практике создания теплообменной аппаратуры несравненно чаще, чем ламинарный. Коэффициенты теплоотдачи при турбулентном режиме выше, чем при ламинарном, поэтому аппаратуру стараются проектировать так, чтобы использовать это преимущество. К сожалению, получение теоретических решений в турбулентной области сопряжено с гораздо большими трудностями, чем в ламинарной, [c.105]

Теплоотдача при вынужденном поперечном омывании пучков труб. При поперечном обтекании одиночных труб и тем более пучков труб практически всегда имеет место турбулентный режим. Опыт показывает, что плавное, безотрывное обтекание одиночного цилиндра происходит только при очень малых значениях Re(Re<5). При поперечном обтекании переход от ламинарного потока к турбулентному не происходит резко при превышении критического значения Ре, как это имеет место для потока в трубе. [c.110]

Числа Рейнольдса, при которых может возникнуть переходный режим течения, существенно изменяются в зависимости от типа пластин. Как правила, во всех типах пластинчатых теплообменников турбулентный режим течения возникает при числах Рейнольдса, превышающих 1000, и ламинарный режим — при числах Рейнольдса до 10. При значениях чисел Рейнольдса между этими предельными значениями характеристики теплообменника рассчитываются очень приближенно, и почти всегда необходима экспериментальная проверка результатов расчета. [c.83]

Для пластичных жидкостей устойчивый ламинарный режим движения наблюдается при Re 2000, переходный режим соответствует 2000 < Re < < 3000, при Re >3000 наступает турбулентный режим течения. [c.161]

Экспериментально установлено, что ламинарный режим имеет место при Ке < 2,0 (отдельными авторами предельные численные значения критерия Ке, соответствующие ламинарному режиму движения, принимаются от 0,2 до 2,0), турбулентный режим наблюдается при Ке > 500, а при 2,0 < < Ке < 500 существует переходный режим. [c.362]

В холодильниках поршневых компрессоров течение газа турбулентное. Режим движения охлаждающей воды в отдельных случаях ламинарный. Для определения значения Re в зависимости от средней температуры воды в холодильнике ее скорости w и размера d служит номограмма рис. IX.19. [c.496]

Сопротивление трения, называемое также сопротивлением по длине, существует при движении реальной жидкости по всей длине трубопровода. На него оказывает влияние режим течения жидкости (ламинарный, турбулентный, степень развития турбулентности). Так, турбулентный поток, как отмечалось, характеризуется не только обычной, но и турбулентной вязкостью, которая зависит от гидродинамических условий и вызывает дополнительные потери энергии при движении жидкости. [c.85]

Здесь X — расстояние от передней кромки пластины.) Наиболее характерным признаком такого перехода на пластине является резкое увеличение толщины пограничного слоя и напряжения трения на стенке. Одной из особенностей пограничного слоя на пластинке является то, чго вблизи передней кромки он всегда ламинарен и только на некотором расстоянии х р начинается переход в турбулентный режим течения. Ввиду сложности движения в переходной области и небольшой ее протяженности обычно пренебрегают конечными размерами этой области, т. е. считают, что переход ламинарного пограничного слоя в турбулентный происходит прп X = скачком. [c.282]

Процесс эмульгирования связан с явлениями гидродинамической нестабильности. Одно из них — переход от ламинарного режима течения к турбулентному, или вихревому,— происходит при числах Рейнольдса, превышающих 2320 (см. с. 121). Турбулентный режим течения сопровождается образованием вихрей, вызывающих отрыв мелких капель. Другой вид гидродинамической нестабильности наблюдается при относительном перемещении жидкостей. Движение объемов двух контактирующих жидкостей способствует возникновению волн на границе фаз, а при больших скоростях приводит к вытягиванию нитей жидкости и отрыву капель. [c.178]

По опытным данным критическое число Рейнольдса для круглых труб Ке .р = 2300. При меньших значениях числа Ке ламинарное движение устойчиво любые возмущения, вносимые в поток, гасятся большими силами вязкости, восстанавливающими упорядоченность движения. Устраняя причины таких возмущений, можно задержать переход ламинарного движения в турбулентное, получая более высокие значения Ке р. Однако при этом ламинарное движение неустойчиво, так как в реальных гидросистемах имеются различные возмущения потока, и при Ке > 2300 практически всегда наблюдается турбулентный режим. [c.117]

При течении газа через насадки турбулизация развивается значительно раньше, чем при движении по трубам. Границе ламинарного режима соответствует Рег=15—40. Полностью развитый турбулентный режим наступает при значениях Ре,, от 2000 до 6000. При обычно встречающихся на практике значениях Ре от 40 до 2000 движение газа соответствует переходному режиму. [c.395]

При значении числа Ке ниже 50—60 [54 I имеет место область ламинарного течения. Область неустойчивого турбулентного режима лежит в пределах значении числа Не от 50—60 до 7000. При значениях числа Не свыше 7000 устанавливается турбулентный режим. [c.273]

В первой работе [128] измерения проводились при постоянной плотности теплового потока q" от поверхности в чистую воду с температурой 4°С. В зависимости от величины q" в разных экспериментах устанавливался ламинарный, переходный или турбулентный режим течения. За начало гидродинамического и теплофизического переходов в динамическом и тепловом слоях принимались точки, в которых наблюдалось отклонение максимальных значений скорости и избыточной температуры поверхности от зависимостей для ламинарного течения. Полученные данные показывают, что переход как в динамическом, так и в тепловом свободноконвективном слое происходит одновременно. Было установлено, что критериальный параметр пропорционален и в безразмерном виде имеет форму где G и Gr рассчитываются с помощью зависимостей [c.158]

Проведены измерения теплопередачи для вращающегося в воздухе вертикального изотермического диска [70]. Полученные результаты были представлены в виде обобщенной зависимости числа Ки от комбинированного параметра д/Ог + Не = Л , где Re = QR /v = (2Ек)-. При этом возникали три четко выраженных режима течения ламинарный режим — при Л <2-10 , переходный режим — при 2-10 С < 2,5-10 и турбулентный режим— при Л >2,5-10 . Для каждого из этих диапазонов были получены соответствующие корреляционные зависимости. [c.463]

В псевдоожиженном слое существуют благоприятные условия для тепло-и массообмена между твердыми частицами и ожижающим агентом происходит быстрое перемешивание твердых частиц. При атом коэффициенты теплообмена с наружной поверхностью аппарата весьма высоки, поэтому аппараты с псевдоожиженным слоем используют как теплообменники и хими-ческие реакторы, особенно в тех случаях, когда требуется тонкое регулирование температуры и когда системе нужно сообщать (или отеодить ив нее) большие количества тепла. В связи с атим необходимо выяснить характер движения ожижающего агента и твердых частиц. По внешнему виду поток ожижающего агента в псевдоожиженном слое кажется турбулентным. Однако при скоростях, близких к скорости начала псевдоожижения, и в непрерывной фазе неоднородного слоя с барботажем пузырей движение потока обычно является ламинарным этот режим нарушается только в сильно расширенном Однородном слое и при использовании крупных твердых частиц. [c.38]

Рис. Х-2, б, где представлены различные зависимости Re pt == = / (Аг), показывает, что в случае мелких и легких частиц (малые Аг, режим близок к ламинарному) реализуется при высоких числах псевдоожижения, т. е. оптимальная скорость приближается к скорости витания (т. е. Reopt ->Re<). Напротив, при псевдоожижении крупных и тяжелых частиц (большие значения Аг, развитый турбулентный режим) Ащах достигается при скоростях, нриближаюшихся к скорости начала псевдоожижения U,nf (т. е. Reopt- - Rem/)- В связи с этим целесообразно привести универсальные формулы для расчета величин Re и Re,, справедливые в широком диапазоне Аг

Различают два режима течения жидкости — ламинарный и турбулентный. Ламинарный режим течения является устойчивым, струйки жидкости движутся отдельно, не смешиваясь одна с другой. Турбулентный режим характеризуется неустойчивостью течения, бe пopяJl,oчным перемещением конечных масс жидкости и их перемешиванием. [c.19]

На рис. 2.1 показано развитие пограничного слоя при обтекании плоской пластины. На входной кромке толщина пограничного слоя равна нулю и увеличивается далее с расстоянием х. В сечении, где Ке = шх1 > Кекр, наступает турбулентный режим. При этом весь пограничный слой приобретает структуру турбулентного потока за исключением тонкого подслоя у стенки, который по-прежнему остается ламинарным. Таким образом, пограничный слой может быть ламинарным или турбулентным с ламинарным подслоем. Переход от ламинарного пограничного слоя к турбулентному не имеет четкой границы, а занимает в диапазоне значений Ке некоторую область, называемую переходной. Соответствующий ей режим течения называется переходным. Границы переходного режима тем шире, чем выше вязкость среды и чем, следовательно, труднее возникает турбуленхность. Экспериментально установлено, [c.65]

При большой высоте вертикальной поверхности охлаждения и больших температурных напорах течение пленки конденсата может перейти в турбулентный режим. При этом в верхней части поверхности, где Кедл < Кекр течение пленки является ламинарным или волновым. На некотором расстоянии Хкр от верхнего конца поверхности критерий Рейнольдса достигает критического значения и течение переходит в турбулентный режим. Следовательно, на вертикальной поверхности охлаждения течение пленки конденсата носит смешанный характер. [c.130]

Здесь предлагается математическое моделирование различных аспектов работы неизотермического трубопровода, основанное на численном решении классических нестационарных нелинейных уравнений движения и энергии, описывающих ламинарное течение неньютоновских жидкостей, а турбулентный режим описывается при помощи полуэмпирических формул Блазиуса, Кутателадзе и их модификагщй. Одним из граничных условий принята гидравлическая характеристика одного или двух, трех, установленных последовательно, насосов. При этом удалось учесть различие в статических и динамических реологических свойств перекачиваемой жидкости. [c.136]

Если Ке < Кекр, движение жидкости происходит в ламинарном режиме если же Ке > Ке,ф, движение жидкости является турбулентным (Кекр — критическое значение Ке). Область Ке Жвир можно в свою очередь разделить на переходную область, в которой режим движения жидкости является недостаточно устойчивым, и на область, в которой турбулентный режим вполне развит. Значение Кбкр зависит от конкретных условий движения жидкости (в трубах, по пластинам и т. д.). [c.60]

Таким образом, полученные результаты позволяют предположить, что максимальная интенсивность отложения парафинов на стенках трубопроводов будет наблюдаться в таких гидродинамических ситуациях, когда происходит переход системы из зоны гладкого трения в зону смешанного трения. При этом наблюдающиеся при максимуме значения критерия Рейнольдса будут определяться как диаметром трубы, так и шероховатостью стенки. Полученный результат согласуется с высказанным ранее утверждением /41/, что "вначале с ростом скорости потока, но при сохранении ламинарного режима течения интенсивность запарафинирования возрастает, а затем, достигнув своего максимума, начинает снижаться". Указывалось, что для стальных труб максимальная интенсивность совпадает с переходом в турбулентный режим. [c.90]

Для ламинарно-волнового течения, в свою очередь, различают два режима. При сравнительно малых расходах жидкости, когда значение Керл превышает 12, но не выше 100— 200, под действием силы тяжести преимущественно образуются сравнительно длинные гравитационные волны. Длина их уменьшается с возрастанием скорости стекания пленки. Вслед за этим первым ламинарно-волновым режимом (при больших значениях Ке л) наступает второй ламинарно-волновой режим. Для него характерно появление на поверхности пленки коротких капиллярных волн, или ряби , возникающей под действием сил поверхностного натяжения (капиллярных сил). С дальнейшим увеличением расхода жидкости и Кепл > —1600 (критическое значение Кепл. по данным различных исследователей, составляет от 1000 до 2500) волнообразование на поверхности приобретает все более хаотический характер, причем по толщине пленки все сильнее развивается поперечное перемешивание, типичное для турбулентного режима. Переход от второго ламинарно-волнового режима к турбулентному режиму течения тонких пленок менее резок, чем при движении жидкости в трубах. Что касается чисто ламинарного (безволнового) течения пленок, то оно может быть достигнуто при значениях Reпл, характерных для ламинарно-волнового режима, лишь путем добавления к жидкости поверхностно-активных веществ. [c.115]

Коэффициент массоотдачи является не физической константой, а кинетической характеристикой, зависящей от физических свойств фазы (плотности, вязкости и др.) и гидродинамических условий в ней (ламинарный или турбулентный режим течения), связанных в свою очередь с физическими свойствами фазы, а также с геометрическими факто1рами, определяемыми конструкцией и размерами массообменного аппарата. Таким образом, величина р является функцией многих переменных, что значительно осложняет расчет или опытное определение коэффициентов массоотдачи. Значениями последних учитывается как молекулярный, так и конвективный перенос вещества в фазе. [c.399]

Создавая для каждого процесса свой реактор, мы будем задавать в реакторе необходимые гидродинамические и тепловые условия, а что касается механизма и кинетики самой химической реакции, то они не зависят от масштаба и конструкции аппарата. Несомненно, эта задача очень сложная, и мы ее сразу не решим, Однако крайне необходимо работать именно в этом направлении, В решении этой проблемы большая роль может принадлежать теории рециркуляции, ибо она л ожет регулировать направление реакции, создавать условия, при которых тепловыделение реакции и теплосъем с поверхности будут способствовать максимальному приближению к оптимальномутемпературному профилю, изменять гидродинамический режим в нужном направлении, обеспечивая тем самым условия для масштабного перехода. Например, в реакторах гомогенных процессов трудно моделируемый гидродинамический ламинарный поток можно превратить за счет рециркуляции в легко масштабно переносимый турбулентный режим. При такой постановке вопроса одновременно решаются две ак- [c.16]