Течение круглой трубе и плоской щел

Экспериментальными исследованиями гидродинамики течения в круглых и плоских каналах результаты вычислений для автомодельного режима в основном подтверждаются, особенно при малых значениях параметра Rei [20, 21]. Неавтомодельные течения в трубе и плоском канале исследованы численными методами [1]. [c.131]

Рис. 9.1. Зависимость числа Нуссельта от приведенной координаты при ламинарном течении в плоском канале (/) и круглой трубе (2)

Величина к, согласно результатам измерений, является универсальной постоянной турбулентного течения и равна 0,4. Вторая постоянная С] зависит от свойств обтекаемой поверхности. Универсальный закон распределения скоростей (115), выведенный для течения вдоль плоской стенки, оказывается справедливым и при течении жидкости в круглой трубе. На рис. 6.16 проведено сравнение результатов расчета по формуле ( 115) при [c.321]

На переходных участках, сопрягающих трубы круглого и прямоугольного сечений (см. диаграмму 1.8.3-27), переход потока из осесимметричного в плоский (и наоборот) сопровождается деформацией его в двух взаимно перпендикулярных плоскостях - расширением в одной и сужением в другой [588]. В таком сложном потоке могут одновременно наблюдаться эффекты, присущие как диффузорам, так и конфузорам. Если длинная сторона прямоугольного сечения больше диаметра круглой трубы ( 1 > Оо), то могут иметь место срывные явления, приводящие к большим потерям давления. Поэтому длина и форма переходных участков рассматриваемого типа должны выбираться таким образом, чтобы устранить возможность отрыва или переместить отрыв в область с меньшими скоростями течения. Это можно получить подбором геометрической формы и соответствующих габаритных размеров. [c.205]

Б. С. Петуховым и его сотрудниками исследовано гидравлическое сопротивление прямолинейных круглой трубы и плоского канала с отношением сторон 1/5,2 при неизотермическом течении в них машинных масел МС, МК и трансформаторного масла. Опытные данные обобщены степенной формулой [c.102]

При течении высоковязких жидкостей по трубам и каналам кожухотрубных теплообменников наиболее вероятным является ламинарный режим течения. Поэтому приведем необходимые для расчета данные о теплообмене при ламинарном течении вязкой жидкости в круглых трубах и плоских щелевых каналах. Такую задачу аналитически решали многие авторы, сделав при этом ряд упрощающих решений предпосылок. Достаточно подробные сведения по этому вопросу содержатся в работе Б. С. Петухова [181. [c.132]

ПГ2. Течение аномально-вязкой жидкости в круглой трубе и плоской [c.4]

ТЕЧЕНИЕ АНОМАЛЬНО-ВЯЗКОЙ ЖИДКОСТИ В КРУГЛОЙ ТРУБЕ И ПЛОСКОЙ ЩЕЛИ [c.93]

Здесь п = 0 соответствует течению в трубе с круглым сечением, и = -1 - в плоском канале, параметр Л пропорционален перепаду давления при охлаждении жидкости Л > О, при нагревании Л < 0. [c.249]

Характерной особенностью нелинейной краевой задачи, описывающей течение жидкости в круглой трубе, является отсутствие решения не только при Л > Л., но и при 5- > 5. .. Для плоского канала, как это следует из приведенной выше теоремы, решение существует при всех 5 0. С увеличением индекса неньютоновского поведения жидкости критические значения Л., 0.(0) возрастают примерно по прямолинейной зависимости (т возрастает от 0,5 до 5 с шагом 0,5). Например, для ньютоновской жидкости (т = 1) при ее течении в трубе с круглым сечением Л. = 8,20, Л.(0) = 4,36. Приведенные данные показывают, что эффект конвективно-тепловой неустойчивости возникает в существенно нелинейной области изменения вязкости (вязкость меняется в десятки раз). [c.261]

Несмотря на доблестные усилия математиков ), наблюдаемая неустойчивость течения Пуазейля не получается в результате исследований средствами математического анализа. Предполагали 3) даже, что в идеально гладких круглых трубах течение Пуазейля является устойчивым относительно бесконечно малых возмущений. Однако в настоящее время даже для случая двумерных возмущений совершенно достоверно установлена неустойчивость плоского течения Пуазейля между двумя параллельными пластинками при Ке > 5300. Поэтому подобное предположение представляется маловероятным. [c.58]

На рис. 11.4—11.7 представлены сводные данные результатов испытаний. Анализ рис. 11.4 показывает, что значения коэффициента теплоотдачи и фактора трения для поверхностей с плоскими ребрами согласуются с соответствующими величинами, полученными при течении в гладких круглых трубах, для которых данные представлены пунктирными линиями. Рис. 11.5 и 11.6 свидетельствуют о том, что при использовании прерывистых или жалюзийных поверхностей с целью получения преимуществ от входных эффектов (см. рис. 3.17 и П3.8) возрастает как коэффициент теплоотдачи, так и фактор трения. Аналогично в случае сплющенных труб с плоскими ребрами расположение труб в шахматном порядке, а также применение рифленых или изогнутых ребер увеличивают и коэффициент теплоотдачи, и фактор трения. Из рис. 11.7 (пунктирная кривая) видно, что оба этих параметра при коридорном располо- [c.209]

Общий подход к проектированию радиаторов типа NaK — воздух для опытных систем с реактором, предназначенным для авиации, весьма близок к принципу проектирования теплообменника типа расплавленная соль — NaK, рассмотренному в предшествующем разделе. Специфические проблемы, характерные для радиатора типа NaK — воздух, частично обусловлены значительно большими разностями температур между двумя теплоносителями, особенно на входе воздуха, и частично большим различием в значениях коэффициентов теплоотдачи, что требует развития теплообменной поверхности с воздушной стороны. Было проведено сравнение характеристик многих типов теплообменных матриц, которые могли быть использованы в данных целях. Результаты этого сравнения довольно сложно привести в настоящей главе. Был рассмотрен широкий диапазон диаметров труб и их шагов, шагов ребер и в каждом случае оценивались характеристики матрицы. Основными критериями при оценке являлись вес, объем, число соединений труб с коллектором, перепады давлений как со стороны NaK, так и с воздушной стороны, необходимые для обеспечения достаточно эффективного теплообмена при заданных скоростях течения обоих рабочих тел. Здесь достаточно сказать, что из рассматривавшихся четырех основных конфигураций матриц была выбрана представленная на рис. 14.12 комбинация круглых труб с плоскими ребрами. Эта матрица дает наилучшие характеристики агрегата в целом. Кроме того, она и в других отношениях (именно, в смысле эффективности теплообмена, технологичности в изготовлении, веса и способности противостоять термическим напряжениям) [c.281]

Такие жидкости называются аномальными средами со степенным реологическим законом, и стабилизированное распределение скорости течения внутри круглой трубы (Г=1) и плоского канала (Г=0) определяется формулой [c.345]

Рис. 3.21. Картина турбулентного течения при продольном обтекании трубы с круглыми плоскими ребрами [44].

Приведенные выше формулы упрощаются до вида соотношений, описывающих течение по круглым трубам, в предельном случае, когда и 0. Они также переходят в формулы для течения в плоской щели в предельном случае, когда х становится весьма близким к 1. Операции, необходимые для вывода последних соотношений, обсуждаются в задачах 2-4 (для объемного расхода) и 2-13 (для профилей скорости). [c.59]

Рис. 1.4. Примеры двумерных сдвиговых течений. а — пофаничный слой Блазиуса на плоской пластине б — плоское течение Пуазейля в — течение Хагена — Пуазейля в круглой трубе г — плоское течение Куэтта д — течение в гидролотке со свободной поверхностью.

Отклонения от поршневого или пробкового режима течения являются следствием осевого рассеяния под влиянием одного или нескольких из следующих факторов 1) радиального градиента скорости в канале 2) турбулентной диффузии или перемешивания и 3) молекулярной диффузии. Тейлоровская диффузия, обсуждавшаяся в разделе 3.8, есть результат как градиента скорости, так и молекулярной диффузии и перемешивания в радиальном направлении. Даже при отсутствии молекулярной диффузии и перемешивания растворенное вещество (метка) распределено в аксиальном направлении, если существует градиент скорости. Степень такого осевого рассеяния может быть рассчитана, если известен градиент скорости (как при ламинарном течении в круглой трубе, где скорость представляет собой параболическую функцию радиуса). Осевое рассеяние в жидкостях, текущих в каналах без насадок, почти полностью определяется градиентами скорости. В противоположность этому, в однофазном потоке через слой малых частиц одинакового размера режим течения весьма близок к поршневому, если размер слоя насадки велик по сравнению с размером частиц. В этом случае профиль скорости совсем плоский, вследствие чего осевое и радиальное рассеяния происходят [c.148]

В [1, 21] описаны также точные решения уравнений пограничного слоя в плоском сужающемся и расширяющемся каналах, при обтекании цилиндра и сферы (с расчетным определением точки отрыва около 109° от лобовой точки). Приведено также точное решение, для закрученного осесимметричного течения в конической воронке, течения в полупространстве, ограниченном вращающимся диском, на начальном участке плоского канала и круглой трубы. [c.172]

Таким образом, критическое значение i. = 3/и + 1 вычисляется точно. Интересно отметить, что оно не зависит от геометрии течения и одинаково как для плоского канала, так и для трубы с круглым сечением. [c.260]

Каганов С.А. Об установившемся ламинарном течении несжимаемой жидкости в плоском канале и круглой цилиндрической трубе с учетом теплоты трения и зависимости вязкости от температуры // Прикладная механика и техническая физика. 1962. № 3. С. 96-99. [c.305]

Значения Нцд и Нид убывают с увеличением расстояния по течению потока вследствие уменьшения градиента концентрации на обтекаемой поверхности по мере удаления от входа в трубу. С увеличением X критерий Мцд стремится к предельному значению, которое для круглой трубы равно МЦдо= = ео/2 л 3,66, а для плоского канала Йидоо = 3,77. [c.418]

О. Соотношения, связывающие объемный расход с перепадом давления. Ниже показано применение рассмотренных выше моделей для решения конкретных инженерных задач, таких, как расчет массового расхода при течении в круглой трубе или плоском канале. В каждом из этих случаев единственным свойством неныото-новской жидкости, влияющим на расход, является вязкость, зависящая от скорости сдвига. По этой причине для решения подобных задач вполне достаточно использовать модель обобщенной ньютоновской жидкости. Следует отметить, что для стационарного течения в трубе все дифференциальные и интегральные модели, рассмотренные выше, в которых вязкость оказывается постоянной, подчиняются закону Пуазейля [c.172]

Для основной зоны реальных течений в каналах характерно последнее из выражений (2.26). Опыт показывает, что оно хорошо работает не только около плоских стенок, но и для круглых труб, хотя логарифмическому профилю здесь сопутствует "излом" на оси потока (т.е. не соблюдается физически очевидное при г = О равенство <1 vZdy = 0). [c.158]

Консетов В.В. Доманский О.В. Трение и теплообмен на гидродинамическом начальном участке круглой трубы и плоского канала при ламинарном течении неньютоновских жидкостей // Сб. Тепло-и массообмен в неньютоновских жидкостях. М. Энергия. 1968. [c.149]

Доманский О.В., Консетов В.В. Теплообмен на начальных участках круглых труб и плоских каналов при ламинарном течении жидкостей // Тепло-и массообмен в неньютоновских жидкостях. М. Энергия, 1968. С. 146-156. [c.263]

Н. В. Тябин, Е. М. Центовский, К. Д. Вачагин аналитически рассмотрели задачу о сопротивлении на входе в круглую трубу и плоский щелевой канал течению жидкости Оствальда и де Виля. В итоге ими получено уравнение [c.99]

График зависимости числа Nu от приведенной координаты х/(Ре/г) для параболического профиля скорости показан на рис. 9.1. Такого же типа зависимость имеет место и для однородного профиля скорости (и = onst). На рисунке данные для плоского канала сопоставлены с результатами расчета числа Nu при течении жидкости в круглой трубе (см. 9.3), причем в последнем случае /г соответствует d [c.251]

Ке при Яе > Ке течение теряет глобальную устойчивость. Другими словами, при Яе > Яе найдутся такие возмущения, которые способны, как минимум, не затухать во времени и, как максимум, вызвать в течении переход к турбулентности. Число Яе трудно получить аналитически, но иногда можно оценить из теории бифуркаций [Ландау, Лифшиц, 1986]. Поэтому для грубых оценок иногда предполагают, что Яе — это наименьшее значение числа Рейнольдса Яе при котором может поддерживаться турбулентность. В частности, в плоском течении Куэтта Ке и Яе различны [Nagata, 1990], что свидетельствует о существовании устойчивых нетурбулентных равновесных решений. Для плоского течения Пуазейля и течения в трубе круглого сечения таких решений при Яе < Яе не было найдено вероятно, они совпадают для этих потоков. Для течения в пограничном слое Блазиуса Яе и Яе . трудно определить, если только не предположить [c.19]

О. в. Доманский и В. В. Консетов рассмотрели задачу о теплообмене при течении сред Оствальда — де Виля внутри трубы круглого сечения и в прямолинейном плоском щелевом канале. [c.139]

Остроугольная диафрагма (рис. 26й) имеет круглое отверстие, вырезанное в тонкой пластинке отверстие имеет прямые стенки, перпендикулярные к плоской поверхности пластинки, обращенной против течения толщина пластинки должна быть меньше Поток, проходя1Дий через это отверстие, имеет минимальное сечение позади отверстия вниз по течению на расстоянии, зависящем от условий измерения. Для круглых центрально расположенных диафрагм в круглых трубопроводах наименьшее сечение потока расположено приблизительно на Диаметра трубы вниз по течению позади пластинки. Точная величина этого расстояния зависит от соотношения между диаметрами диафрагмы и трубы. [c.883]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология