Ламинарный и турбулентный режимы движения жидкости

При определении потерь напора очень важно знать режим движения жидкости. В случае турбулентного режима потери напора больше потерь при ламинарном режиме, так как на перемешивание жидкости затрачивается дополнительная энергия потока. [c.53]

Поток жидкости может иметь два характерных режима ламинарный и турбулентный. Режим движения жидкости существенным образом зависит от соотношения действующих на частицы жидкости сил. Если при движении жидкости преобладают силы вязкости, например при использовании масла, то наиболее вероятен ламинарный режим. Если преобладают силы инерции, то движение потока будет турбулентным. При ламинарном режиме частицы жидкости перемещаются параллельными струями вдоль стенки трубы, не перемешиваясь между собой и плавно обтекая встречающиеся препятствия. Такое течение существует во всем сечении трубопровода. [c.34]

Течение жидкости в трубопроводе характеризуется режимом (ламинарный или турбулентный) и потерями давления. При малых скоростях наблюдается ламинарный режим, а при больших— турбулентный. Переход от одного режима к другому определяется по величине числа Рейнольдса при Ке 2320 — ламинарный, а при Ке > 2320 — турбулентный. Потеря давления (или перепад давления) вызывается сопротивлением движению жидкости за счет трения, вязкости и шероховатости поверхности труб. Для ньютоновских жидкостей в турбулентном режиме перепад давления, коэффициент сопротивления и другие параметры, характеризующие течение, связаны уравнением Бернулли [741 [c.274]

Выполнение критерия подобия (1.143) играет важную роль в задачах, где определяющими являются силы трения, например, при движении жидкости по трубам. Его физический смысл, как это видно из (1. 142), заключается в том, что число Re представляет собой соотношение между инерционными (числитель) и вязкими (знаменатель) свойствами в потоке. Это соотношение, как будет показано в параграфе 1.5, определяет режим движения жидкости, от которого существенным образом зависят потери напора в гидравлических системах. Если в потоке преобладают вязкие свойства (малые числа Re), то режим движения жидкости будет ламинарным (слоистым). В противном случае (большие числа Re) реализуется турбулентный (вихревой) режим движения. Переход от ламинарного к турбулентному режиму происходит при определенном числе Re, которое называется критическим и обозначается Re ,. [c.51]

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]

Одним из важнейших вопросов, связанных с изучением законов движения вязких жидкостей, является определение потерь напора движущейся жидкостью. Многочисленные экспериментальные и теоретические исследования показали, что на величину этих потерь решающее влияние оказывает режим движения жидкости. Существование различных режимов движения жидкостей впервые было подтверждено в 1883 г. опытами О. Рейнольдса. Эти опыты показали, что существуют два режима движения жидкостей ламинарное и турбулентное течение, о чем уже говорилось в параграфе 1.4. Ниже рассматриваются особенности этих режимов и способы определения потерь напора в трубопроводах при различных режимах движения жидкости в них. [c.52]

В параграфе 1.4.3 отмечалось, что коэффициент трения является функцией числа Ке. Этот факт не случаен, ибо это число определяет режим движения жидкости, который, в свою очередь, оказывает существенное влияние на величину напряжений трения. Действительно, при ламинарном режиме частицы жидкости, двигаясь вдоль стенки без перемешивания, не участвуют в обмене количеством движения между двумя соседними слоями. Перенос количества движения из одного слоя в другой осуществляется на молекулярном уровне, и скорость в направлении радиуса трубопровода возрастает медленно (рис. 1.34). В случае турбулентного режима перемешивание частиц жидкости приводит к более быстрому возрастанию скорости, так как к молекулярному переносу количества движения добавляется молярный, то есть перенос крупными частицами (молями). [c.53]

Для случая перемешивания газожидкостных систем мощность перемешивания определяется более сложными зависимостями. Эти зависимости отличаются друг от друга для аппаратов, работающих в ламинарном, переходном и турбулентном режимах движения жидкости. При этом учитывают, что каждый режим осложняется наличием газовых каверн, которые могут существовать в виде мелкодисперсной фазы, в виде изолированных газовых каверн в виде слившихся газовых ка- [c.121]

Изложенные выводы относятся к ламинарному движению неньютоновских жидкостей. В противоположность ньютоновским для неньютоновских жидкостей нельзя указать определенное значение критерия Ке р, соответствующее переходу к турбулентному режиму движения. Это значение различно для разных жидкостей (см. гл. И). Для псевдопластичных и дилатантных жидкостей Кекр возрастает с уменьшением п. Так, при п = 0,38 Кекр = 3100. Для неньютоновских жидкостей с большой кажущейся вязкостью турбулентный режим движения практически трудно достижим. [c.197]

Сложность математического описания процессов переноса при турбулентном режиме движения обусловлена не только незавершенностью теории турбулентности, а также тем, что турбулентный режим движения практически всегда сочетается с ламинарным. Так, при движении жидкости в трубе при Ке > 2300 на входном участке образуется постепенно утолщающийся ламинарный пограничный слой, который на некотором расстоянии от входа начинает [c.303]

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]

Критерий Не обладает тем свойством, что характеризует режим движения жидкости если Ке<2200, то режим движения ламинарный (параллельно-струйное движение), при Не > 10000 движение вихревое (турбулентное). Переходный режим имеет место при 2200 < Не < 10000. [c.20]

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

Следует отметить, что при движении жидкости (газа) через зернистый слой турбулентность в нем развивается значительно раньше, чем при течении по трубам, причем между ламинарным и турбулентным режимами нет резкого перехода. Ламинарный режим практически существует примерно при Re < 50. В данном режиме для зернистого слоя X = A/Re [ср. с уравнениями (11,91) и (И,112)1. [c.104]

Режим движения жидкости может быть ламинарным (струйчатым) или турбулентным (вихревым). [c.22]

Конструктивные размеры каналов ввода и вывода жидкостей в роторе экстракторов ТФ определяются требованиями обеспечения турбулентности потоков. Турбулентность потоков в каналах, подводящих раствор, необходима для быстрого и лучшего их смешения, достижения необходимого pH среды и избежания местных инактиваций антибиотиков. Турбулентность потока в каналах вывода жидкостей необходима для удаления белковых веществ и осадков, которые находятся в маточных, растворах и могут оседать на стенках каналов. Режим движения жидкости в зазорах между цилиндрами ламинарный, что благоприятно сказывается на отделении тяжелого компонента от легкого (фактор разделения экстракторов ТФ доходит до 3000). [c.313]

Пограничный слой может быть ламинарным и турбулентным, первый характеризуется ламинарным движением по всей толщине, во втором режим движения жидкости может быть разбит на три зоны первая, прилежащая к стенке, — ламинарное движение (ламинарный подслой), вторая — переходная, третья — турбулентное движение. [c.421]

Гидравлический режим слоя определяется режимом в норовом канале, причем движение в этих каналах может быть как ламинарным, так и турбулентным. К двц ,кению в норовом канале могут быть применены законы движения жидкости по трубам. [c.63]

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]

Режимы движения жидкости. Режим движения вязкой жидкости может быть ламинарным или турбулентным. [c.45]

Уравнение Ньютона, а следовательно, и уравнение Паузейля соблюдаются, если жидкость движется ламинарно, т. е. в виде слоев, имеющих различную скорость и не смешивающихся друг с другом. Такой режим наблюдается лишь при сравнительно малых скоростях течения. При больших скоростях ламинарный характер течения переходит в турбулентный, характеризующийся возникновением в движущейся жидкости завихрений. Если применять к такому течению уравнения Ньютона Пуазейля, то коэффициент вязкости теряет свой обычный смысл, так как его значение при турбулентном течении зависит не только от природы жидкости, но становится функцией скорости движения жидкости. Очевидно, в этом случае можно говорить лишь об эффективной или кажущейся вязкости, понимая под ней условную величину, вычисленную для данной скорости течения по уравнениям Ньютона или Пуазейля. [c.324]

Слой сыпучего материала можно рассматривать как систему поровых каналов, по которым движется газ или жидкость. Режим движения среды в поровых каналах может быть ламинарным, переходным и турбулентным в зависимости от величины числа Рейнольдса [c.358]

Конве1сция жидкости (газа) может быть вынужденной либо свободной. В теплообменных аппаратах наблюдается вынужденная кон векция /КИДКОСТИ. Режим движения жидкости в них может быть ламинарным, переходным либо турбулентным. [c.149]

Если режим движения жидкости ближе к турбулентному, чем к ламинарному, то, кроме рассмотренных выше факторов, следует учитывать также и влияние турбулентной диффузии. Значение коэффициента турбулентной диффузии во всем объеме реактора, за исключением его части, непосредственно прилегающей к стенке, как правило, значительно больше значения коэффициента обычной молекулярной диффузии, и его величина возрастает с увеличением числа Рейнольдса В этом случае радиальная компонента оказывает также положительное воздействие, поскольку она компенсирует эффекты, препятствующие применению простого метода расчета, описанного в 2.2 и основанного на модели идеального вытеснения среды. В ряде работ [22—29] показано, в каких случаях продольная турбулентная диффузия влияет обратным образом и исключает возможность исиользования модели идеального вытеснения. В недавно опубликованных работах Левеншпиля [30], Крамерса и Уэстертерпа [9] приводятся интересные обзоры по данному вопросу. В первом приближении для простых реакций можно принять, что, если [c.60]

Вязкость раствора полимера (рис. VI. 16, б) с линейным и пространственным строением молекул в условиях ламинарного режима течения очень велика в начале (при малых скоростях) движения и убывает по мере увеличения скорости движения жидкости. Достигнув при скорости перемещения слоев w минимума, вязкость такого раствора может в некотором интервале изменений этой скорости от w до оставаться постоянной. При дальнейшем увеличении скорости взаимного перемещения слоев раствора ламинарный режим течения жидкости сменяется на турбулентный, что влечет за собой, как и в случае с растворами [c.300]

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]

Толщина диффузионного слоя б зависит главным образом от того, находится ли раствор в покое или перемешивается, а также от того, каков режим (ламинарный или турбулентный) и какова скорость движения жидкости по отношению к поверхности кристалла. В спокойном растворе толщина диффузионного слоя максимальна. Чем интенсивнее перемешивание, тем тоньше слой раствора, прилегающий к неподвижной поверхности кристалла и остающийся в покое благодаря сцеплению молекул растворителя с поверхностью кристалла. В этом неподвижном слое перемешивание отсутствует и растворяемое вещество распространяется от слоя, прилегающего к кристаллу, к его наружной поверхности только в результате диффузии. Чем тоньше этот слой, тем больше градиент [c.407]

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]

При движении жидкости через слой зернистого материала или насадки турбулентность развивается при значительно меньших, чем при движении жидкости по трубам, значениях Ке (так, ламинарный режим существует при Ке < 50). [c.122]

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]

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]

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]

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]

Определение а . В регенеративных теплообменниках наиболее распространенных типов — кожухозмеевиковых и кожухотрубных — жидкий фреон течет внутри труб, прямых или изогнутых. При значениях диаметров труб (8—19 мм), принятых в отечественной практике для Ф-12, Ф-502, Ф-142, имеющих в рабочем интервале температур значение кинематической вязкости V = (0,15- 0,25). 10 м 1сек, режим движения жидкости в трубах будет турбулентным или переходным от ламинарного к турбулентному. В этих условиях коэффициент теплоотдачи рекомендуется определять по уравнению для вынужденного движения жидкости в трубах и каналах при турбулентном и переходном режимах — уравнение (11.11). При расчете для теплообменника типа струба в трубе , где жидкий фреон течет в межтрубном канале, рекомендуется использовать формулу (11.13). [c.221]

Переход от ламинарного к турбулентному движению характеризуется критическим значением Ке р. Так, при движении жидкостей по прямым гладким трубам Ке р = 2320. При Re << 2320 течение обычно является ламинарным, поэтому данную область значений Не называют областью устойчивого ламинарного режима течения. При Не 2320 ча1це всего наблюдается турбулентный характер движения. Однако при 2320 <1 Ке <3 10 ООО режим течения еще неустойчиво турбулентный (эту область изменения значений Не часто называют переходной). Хотя турбулентное движение при таких [c.41]

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]

В условиях больших вертикальных температурных градиентов или больших частот вращения кристалла ламинарный характер конвекции может смениться турбулентным. Турбулентность проявляется прежде всего в виде вихревых токов, наложенных на обычную конвекцию и не искажающих общего поля последней. Режим течения жидкости характеризуется числом Рейнольдса Яе = 1 о/, где /, V — характерные длина потока и скорость движения среды в рассматриваемом течении у — кинетический коэффициент вязкости. Если Не меньше некоторого критического числа, режим течения жидкости ламинарный, если Не>Некр — режим течения может стать турбулентным. Турбулентный характер конвекции характеризуется низкими значениями чисел Рэлея и Прандля, [c.211]

Однако большинство промышленных каталитических процессов осуществляется в гетерогенных системах твердое тело — газ (так называемые газовые каталитические реакции). К числу таких процессов относятся синтез аммиака, метанола, винилацетата, высших спиртов окисление двуокиси серы, этилена, метанола, нафталина конверсия метана, окиси углерода. На ход перечисленных гетероген ных каталитических процессов существенно влияют размеры и при рода поверхности твердой фазы характер потока газа (жидкости у поверхности твердого тела (ламинарный или турбулентный режим) процессы диффузии веществ, которые обусловливают движение pea гирующих компонентов к твердой поверхности и отвод от нее про дуктов реакции в газообразную (жидкую) фазу, так называемое трав спортирование веществ. [c.78]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология