Движение жидкости по шероховатой

При турбулентном движении жидкости шероховатость начинает сказываться на теплоотдаче и гидравлическом сопротивлении при различных значениях чисел Ке. Чем меньше 3 /0, тем больше предельное число Ке , соответствующее изменению закона [c.118]

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

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]

Коэффициент трения X является безразмерной величиной w зависит от режима движения жидкости, а та же от шероховатости стенок трубопровода, [c.155]

В случае турбулентного движения жидкости по шероховатым трубопроводам можно пользоваться формулой [c.62]

При турбулентном потоке коэффициент трения в общем случае зависит ке только от характера движения жидкости (значения Ке), но и от шероховатости стенок труб. Из рис. П-22 видно, что при турбулентном режиме [c.87]

Согласно теории подобия величина при установившемся напорном движении жидкости в общем случае зависит от формы местного сопротивления, относительной шероховатости стенок A/D, распределения скоростей в граничных сечениях потока перед местным сопротивлением и после него, и значения числа Re. [c.147]

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]

Коэффициент Я в общем случае является функцией числа Рейнольдса Ре и относительной шероховатости внутренней поверхности трубы и определяется по различным формулам в зависимости от режима движения жидкости [c.92]

Следует, однако, иметь в виду, что критическое значение числа Рейнольдса зависит от ряда условий, в частности также от условий входа жидкости в трубу, от степени шероховатости стенок трубы и т. д. Поэтому при числах Re, близких к критическим, необходимо тщательно учитывать все условия, влияющие на режим движения жидкости. [c.37]

Значения чисел Re и Re, зависят от целого ряда факторов состояния стенок канала, условий на входе в канал, перепада давления вдоль линии тока, температурного режима поверхностей. Например, при прочих равных условиях в канале с гладкими стенками ламинарная форма движения сохраняется дольше (по числу Re), чем в канале с шероховатыми стенками при прочих равных условиях отрицательный градиент давления способствует сохранению ламинарной формы движения, а положительный — нет. Во всяком случае, при движении жидкости в цилиндрических трубах число Рейнольдса Re (подсчитанное по гидравлическому диаметру) не больше 2000. Но это не значит, что в области Re > [c.21]

На практике встречаются два вида гидравлических потерь потери по длине и местные потери. Потери по длине наблюдаются в каналах постоянного сечения и увеличиваются пропорционально длине канала. Они зависят как от состояния внутренней поверхности стенок канала, так и от режима движения жидкости. В качестве геометрической характеристики, определяющей состояние поверхности стенок канала, принята относительная эквивалентная шероховатость к с1. Режим движения жидкости определяется числом Рейнольдса Ке= [c.14]

Для изучения газогидродинамических явлений, протекающих в агрегатах различных технических систем, широко используются теоретический и экспериментальный методы. Теоретический метод изучения не всегда в состоянии охватить всего многообразия условий физического процесса и, кроме того, часто приводит к неразрешимым математическим уравнениям. Поэтому при изучении газ о гидродинамических явлений большую роль играют экспериментальные методы, причем весьма часто эксперимент ведется над моделью, исполненной в меньшем масштабе, чем натурный объект, а иногда и в иных условиях, чем те, которые сопровождают действительный процесс (в иной среде или с другими скоростями). При этом в исследованиях устанавливаются функциональные зависимости между различными физическими величинами, оказывающими влияние на исследуемый процесс. Например, при движении жидкости в трубопроводах определяется зависимость потерь напора от диаметра трубы и ее длины I, плотности р и вязкости ц жидкости, степени шероховатости трубы Д, скорости V и степени турбулентности потока и т. д. [c.48]

При числах Ке > Ке р на участке 2-3 и правее имеет место турбулентное движение жидкости. Коэффициент трения на участке 2-3, который соответствует области гидравлически гладких труб, не зависит от шероховатости. Его можно определить по формуле (1.154) или (1.155). [c.57]

Определение этого коэффициента при движении жидкости через местное сопротивление является основной задачей при расчете местной потери напора. Из теории подобия известно, что коэффициент зависит от вида сопротивления, числа Рейнольдса и шероховатости внутренних поверхностей. [c.59]

Как влияет шероховатость на гидравлическое сопротивление при движении жидкости при ламинарном и турбулентном режимах [c.148]

Величина коэффициента гидравлического сопротивления зависит от режима движения жидкости в трубопроводе и от относительной шероховатости стенок трубы [c.29]

Движение жидкостей в трубах с шероховатыми стенками. Приведенные выше выводы относятся к трубам с гладкими стенками, В практике приходится иметь дело с шероховатыми трубами. Шероховатость характеризуется размерами выступов Д, которые для новых стальных труб составляют до 0,1 мм, а для старых загрязненных труб с отложениями продуктов коррозии доходят до 2 мм. [c.190]

При турбулентном движении коэффициент трения зависит не только от характера движения жидкости (т. е. значения Не), но п от шероховатости стенки труб. В гладких трубах ири 4- 10 / й= 10 значения X можно определить с помощью выражения [c.41]

При очень больших значениях критерия Рейнольдса (Не >> > 1 ООО ООО), соответствующих высоким скоростям движения жидкости, силы инерции оказываются намного выше сил вязкости. В этой области коэффициент трения уже не зависит от величины Не, а определяется только шероховатостью труб. [c.123]

Равномерное движение жидкости в открытых каналах или в трубопроводах с частично заполненным поперечным сечением устанавливается, когда геометрический уклон трубопровода или дна канала имеет постоянное значение по всей длине и форма поперечного сечения не меняется. Шероховатость стенок канала также должна иметь постоянное значение. [c.89]

ДВИЖЕНИЕ жидкости ПО ШЕРОХОВАТОЙ ПОВЕРХНОСТИ [c.224]

Движение жидкости по шероховатой горизонтальной поверхности. Шероховатость поверхности сказывается на растекании жидкости. Выступы шероховатой поверхности оказывают сопротивление растеканию жидкости. Растекание во многом зависит от направления выступов поверхности. [c.224]

При турбулентном движении жидкости шероховатость начинает сказываться на теплоотдаче и гидравлическом сопротивлении при различных значениях чисел Ке. Чем меньше Ь/ё, тем больше предельное число Кепр, соответствующее изменению закона теплоотдачи. При этом одновременно с ростом коэффициента теплоотдачи увеличивается и гидравлическое сопротивление Др. [c.220]

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]

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]

Труба, заполненная насадками, иТта же труба без насадок—это несопоставимые условия теплоотдачи. Насадки, заполняющие трубу, создают сложный лабиринт для течения жидкости и длина соприкосновения жидкости со стенками трубы едва ли может быть определима. Достаточно отметить тот важный факт, что при сопоставимых числах Не потери напора в указанном лабиринте в 600 10 раз больше чем в гладкой трубе. Критерии Нуссельта с насадками при одинаковых числах Ке оказался приближенно в 8 раз больше чем в гладкой трубе. А. А. Селезнев [22] провел большую работу по теплоотдаче при течении воздуха в трубах с искусственной шероховатостью в виде бугорков, имевших форму усеченных пирамид. Опыт показал, что теплоотдача от шероховатой стенки выше чем гладкой при том же диаметре трубы. Здесь сопоставимость шероховатой и гладкой трубы также весьма условны. Чем больше шероховатость, тем больше относительная поверхность теплоотдачи. В условиях, когда пограничная пленка не покрывает выступы шероховатости, движение жидкости на границе пограничной пленки ядра потока происходит по сложному лабиринту выступов. Особенно велик.эффект искусственной турбулизации получил Кох, применяя диафрагмовые вставки. Устройствоопытной трубы с диафрагмами показано на фиг. 111, 24. При обработке опытных данных при нагреве воздуха в трубе скорость принималась без учета сужения потока в диафрагмах, и коэффициент теплоотдачи относился к внутренней поверхности гладкой трубы. В трубе с дисковыми вставками диаметром и расстоянием между дисками к интенсивность теплоотдачи оказалась очень высокой. На фиг. III. 25 приведен график зависимости Nu/Nuo от т и ЬЧй по данным Коха. По оси ординат отложены отношения критерия Ыи для трубы с вставками к Ыи гладкой ПО [c.110]

В отличие от ламинарного потока, характеризующегося, как уже отмечалось, параллельно-струйчатым, или слоистым, движением жидкости, при турбулентном режиме частицы последней движутся по сложным и разнообразным траекториям, соударяясь друг с другом и со стенками трубы или канала. В каждой точке турбулентного потока происходит беспорядочное изменение скорости во времени (колебание, пульсация), но ее среднее значение в данной точке при установившемся движении постоянно. Структуру турбулентного поюка представляют схематически так (рис. 1-8, б). Непосредственно у омываемой стенки располагается тонкий пограничный слой (толщиной б), который движется ламннарно. Вся остальная масса жидкости образует турбулентное ядро потока. В каждой из этих зон средине скорости частиц возрастают по мере удаления от стенки, но в различной степени. На это указывает то обстоятельство, что гидравлическое сопротивление (потерянный напор к ), как показали опыты Рейнольдса, растет при ламинарном режиме пропорционально средней скорости потока т, а при турбулентном — пропорционально (в шероховатых трубах ш ). [c.40]

Когда турбулентный поток вступает в контакт с обтекаемой поверхностью (рис. II. 12) сначала образуется ламинарный пограничный слой, подобный рассмотренному выше. По достижении некоторого критического размера ламинарное движение в пограничном слое становится неустойчивым (точка А) и развивается турбулентность. В переходной зоне, ограниченной точками А и В, турбулентность распространяется на всю толщину пограничного слоя /, за исключением тонкого слоя вблизи стенки называемого вязким подслоем II. В нем имеет место струйное течение, которое подвергается, однако, интенсивным внешним возмущениям, вызванным проникновением турбулентных пульсаций из ядра потока. Эти пульсации затухают и не приводят к развитию турбулентности, поскольку в вязком подслое определяющую роль играют силь вязкости. Резкой границы между вязким подслоем и т фбулентным пограничным слоем нет. Между ними имеется небольшая переходная область. В связи с малой толщиной вязкого подслоя измерить экспериментально распределение скоростей в нем не удается. Поэтому нет сведений относительно изменения толщины вязкого подслоя по длине. Обычно считают, что его толщина в развитом турбулентном пограничном слое остается по длине неизменной. Условия развития турбулентности в пограничном слое определяются формой и состоянием обтекаемой поверхности (шероховатостью), условиями обтекания и степенью турбулентности потока жидкости. Переход пограничного слоя от ламинарного режима движения к турбулентному определяется критическим значением критерия Рейнольдса Ке кр, для нахождения которого в качестве определяющего размера принимается длина в направлении потока I. Для пластин и тел вращения большой длины при движении жидкости вдоль твердого тела Ке кр = = 2-10 - 2-10 . Для тел другой формы Ке кр меньше. [c.116]

Влияние шероховатости орошаемой поверхности на пленочное течение. При течении жидкости по шероховатой поверхности происходит турбулизация пограничного слоя за счет обтекания неровностей. В результате переход от ламинарного пленочного течения к турбулентному имеет место при меньших значениях критерия Рейнольдса, чем при движении жидкости по гладкой поверхности. Как показали исследования течения пленок по трубам с различной искусственной шероховатостью, а также по сильно корродированной орошаемой поверхности трубы, при ламинарном режиме движения пленки ее толщина может рассчитываться как для гладкой поверхности по уравнению (П. 114). При Кепл > Некр значения бср для шероховатых труб существенно зависят от вида шероховатости и плотности орошения. С учетом жидкости, находящейся между выступами шероховатости, средняя толщина пленки жидкости на шероховатых поверхностях на 23—65% больше, чем на гладкой поверхности. [c.139]

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]

При течении жидкости по шероховатой поверхности происходит турбулизация пограничного слоя за счет обтекания неровностей. В результате переход от ламинарного пленочного течения к турбулентному происходит при меньших значениях критерия Рейнольдса, чем при движении жидкости по гладкой поверхности. Течение пленок по трубам с различной искусственной шерохо- [c.58]