Ламинарное устойчивое

Величина Не, соответствующая переходу одного вида движения в другой, называется критическим значением критерия Рейнольдса, причем для прямых труб Рекр. = 2300. Движение жидкости в прямых трубах при Ре < 2300 является устойчивым ламинарным. При Ре > 2300 движение турбулентно, однако устойчивый (развитый) турбулентный характер оно приобретает при Ре > 10 000. В пределах Ре от 2300 до 10 000 турбулентное движение является недостаточно устойчивым (переходная область). [c.144]

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]

Ламинарное течение пленки конденсата может сопровождаться ее волновым движением, обусловленным силами поверхностного натяжения на границе между пленкой жидкости и паром, а также случайными возмущениями на поверхности пленки. На основе экспериментально подтвержденного теоретического исследования П. Л. Капица показал, что, уже начиная с весьма малых значений критерия Рейнольдса, стекание пленки конденсата не остается строго ламинарным и приобретает волновой характер. Устойчивый волновой режим течения устанавливается при значении критерия Рейнольдса пленки, превышающем некоторое предельное число Кев, определяемое из следующего выражения [75] [c.122]

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]

Случай Сг = О соответствует нейтральным колебаниям и кривая i(a, к) = 0 в плоскости а, Я отделяет область неустойчивости ламинарного пограничного слоя от области устойчивости. Эта кривая называется нейтральной. Наименьшее число Рейнольдса на нейтральной кривой является критическим числом Рейнольдса для данного течения. При числах Рейнольдса, меньших критического, возмущения любой длины волны затухают. При числах Рейнольдса, больших критического, имеются возмущения с определенной длины волны, которые нарастают. [c.311]

Рис. 30.21. Диаграмма зон устойчивости горения ламинарного пламени

Увеличение полноты испарения жидкостей при возрастающих скоростях потока воздуха можно объяснить тем, что в условиях больших скоростей потока решающим фактором полноты испарения является не скорость диффузии, а скорость конвективных токов и скорость образовавшихся вихрей в условиях перехода от ламинарного потока к турбулентному. Кроме того, с увеличением скорости потока воздуха (газа) нарушается устойчивость капли первоначального диаметра и возможно ее дробление на более мелкие (см. гл. IV и X). [c.109]

При увеличении частоты вращения вместо двух устойчивых циркуляционных контуров (ламинарный режим течения) наступает нестабильный режим течения с несколькими хаотично перемещающимися центрами вторичной циркуляции (переходный режим течения)— [c.279]

Обобщенный относительный закон массообмена для одностороннего селективного отсоса с устойчивым распределением плотности при развитом входном профиле скорости и в условиях ламинарного течения имеет вид [c.143]

В производственных условиях, безусловно, седиментация идет также интенсивно в цистернах, где хранится запас топлива, в расходных цистернах и даже в трубопроводах при ламинарном режиме движения эмульсии, поэтому целесообразно знать границы устойчивости водно-топливных эмульсий, с которыми приходится иметь дело. [c.20]

Ламинарное течение, как показывает опыт, устойчиво только прп некоторых условиях, определяемых значением критического числа Рейнольдса. При числах Рейнольдса, больших критического, ламинарное течение становится неустойчивым и переходит в турбулентное. Этот переход связан с возникновением в потоке незатухающих возмущений. Если образующиеся вследствие каких-либо внешних причин возмущения скорости и давления стечением времени затухают, то основное течение считается устойчивым, если же с течением времени они нарастают, то зто свидетельствует о неустойчивости основного течения и возможном переходе ламинарного режима в турбулентный. Исходя из такого предположения о природе перехода, можно попытаться определить значение критического числа Рейнольдса с помощью теории устойчивости. [c.308]

Критерий Рейнольдса определяет характер потока вещества. При некотором критическом его значении происходит более или менее резкий переход от одного режима течения к другому. Так, при течений по трубам (d — внутренний диаметр трубы) при величинах Re, меньших 2100—2300, имеет место ламинарный поток, т.е. установившееся слоистое течение, в котором во всем сечении трубы скорости параллельны оси трубы. При более высоких значениях Re поток становится турбулентным, т. е. возникают хаотические завихрения. В случае внешнего обтекания (d — диаметр обтекаемых частиц) критическое значение числа Re лежит между 20 и 30. При значениях Re, меньших критического, устойчивый ламинарный режим восстанавливается после его нарушения каким-либо возмущением, например отдельными неровностями на стенках трубы или на поверхности обтекаемого тела. [c.258]

Основное ламинарное течение должно удовлетворять уравнениям Навье — Стокса. Будем предполагать, что результирующее движение также удовлетворяет уравнениям Навье — Стокса, а наложенные возмущения настолько малы, что можно пренебрегать квадратами возмущающих скоростей. В зависимости от того, затухает или нарастает с течением времени возмущающее движение, основное течение будет либо устойчивым, либо неустойчи- [c.308]

Таким образом, метод малых возмущений позволяет определить лишь нижнюю границу значений критических чисел Рейнольдса, то есть дает те значения чисел Рейнольдса, меньших Ркр, при которых ламинарное течение всегда устойчиво. Кроме того, с помощью этого метода можно выяснить влияние на устойчивость ламинарного пограничного слоя таких параметров, как Мо и Т Т1. [c.312]

На величину критического числа Рейнольдса влияет также интенсивность турбулентности е внешнего потока, определяемая отношением среднего квадратичного значения пульсации скорости к средней скорости. Согласно имеющимся экспериментальным данным, при малых значениях е (е<0,1%) Ккр не зависит от интенсивности турбулентности внешнего потока, и основной причиной возникновения перехода является потеря устойчивости. При 6 >0,1 % возрастание интенсивности турбулентности внешнего потока приводит к значительному сокращению ламинарного участка течения (например, при е = 1 % протяженность ламинарного участка на плоской пластине почти в 4 раза меньше, чем при е = 0,1%). Еще более сложным образом на переход влияют масштаб турбулентности и шероховатость обтекаемой поверхности. [c.314]

Экспериментальные данные зависимости эффективной вязкости от напряжения однородного сдвига в процессе стационарного, устойчивого, ламинарного течения структурированных жидкостей можно разбить на две группы по положению точки перегиба С (рис. 46). Для многих структурированных жидкостей точка С весьма близка к точке В. В этом случае для описания кривой г) (Р) используются одночленные формулы, в частности, теория Френкеля — Эйринга, в которой для функции Г) (Р) предлагается следующая формула [c.161]

Турбулентное течение наступает в результате потери устойчивости ламинарного течения, оно связано с так называемым числом Рейнольдса Ке, представляющим собой отношение сил инерции движущейся жидкости к вязкости [c.134]

Переход от ламинарного течения к турбулентному происходит следующим образом. Предположим, что жидкость совершает некоторое устойчивое стационарное (иногда говорят установившееся) течение. Если скорость потока начинает возрастать, возрастает и Не. Тогда стационарное течение теряет устойчивость, появляются колебания отдельных частичек жидкости с конечной амплитудой и одной частотой. С возрастанием Ке (за счет скорости) возникают колебания других частичек с новыми амплитудами, частотами и начальными фазами. Наконец, за счет изменения скорости Ке достигает такого значения, что в жидкости кроме основного течения появляется бесконечное множество частичек, колеблющихся с различными амплитудами, частотами и начальными фазами. Тут и возникает собственно турбулентное течение. То значение Ке, при котором образовалось турбулентное течение, называется критическим и обозначается Ке . Напряжение сдвига, при котором возникает собственное турбулентное течение, т. е. напряжение, отделяющее ламинарный поток от турбулентного, называется пределом турбулентности и обозначается Р . [c.134]

Кривая, изображенная на рис. 46, называется кривой эффективной вязкости. Кривая, изображающая зависимость эффективной вязкости от напряжения сдвига при стационарном, устойчивом, ламинарном [c.135]

Следовательно, с позиции реологических кривых структурированной жидкостью можно назвать такую структуру, для которой выполняются два условия 1) течение начинается при любом, как угодно малом напряжении сдвига 2) устойчивое, стационарное, ламинарное течение может быть осуществлено без разрыва сплошности с выходом на ньютоновское течение, с вязкостью, отвечающей предельно разрушенной структуре. Таким образом, отличительной особенностью структурированных жидкостей является возможность построения [c.135]

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]

Переход к волновому режиму обусловлен действующими на свободную поверхность пленки (т. е. на границе раздела фаз) силами поверхностного натяжения. Как показали исследования [8, 10], при воздействии сил поверхностного натяжения волновое течение при определенных расходах жидкости более устойчиво, чем ламинарное с гладкой поверхностью раздела фаз. При малых расходах жидкости, наоборот, более устойчивым является течение с гладкой поверхностью, а возникающие при наличии возмущений волны быстро затухают. Опытами установлено, что уже при добавке к жидкости небольших количеств поверхностно-активных веществ течение с гладкой поверхностью сохраняется даже при значительных Ке. [c.341]

Смена течения при достижении Ке р обусловлена тем, что одно течение теряет устойчивость, а другое — приобретает. При Ке < Ке р ламинарное течение является вполне устойчивым всякого рода искусственная турбулизация потока и его возмущения (сотрясения трубы, введение в поток колеблющегося тела и пр.) погашаются влиянием вязкости и ламинарное течение восстанавливается. Турбулентное течение при этом неустойчиво. При Ке > Ке р, наоборот, турбулентное течение устойчиво, а ламинарное — неустойчиво [c.64]

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]

Критерий Рейнольдса характеризует вид течения и учитывает явление перемешивания частиц жидкости, вызываемого движением молекул. Течение может быть ламинарным и турбулентным. Ламинарное течение является устойчивым только до значения критерия Рейнольдса, равного Ке . =2300, которое называется критическим. Более высокие значения данного критерия наблюдаются при турбулентном течении, которое является стабильным, начиная с Не = 10". Ввиду того, что оба вида течени5кподчиняются различным законам теплопередачи и гидродинамики, которые сильно отличаются между собой, весьма важным при решении каждой задачи является первоочередное определение критерия Рейнольдса. [c.32]

Устойчивость ламинарного течения в каналах с селективнопроницаемыми стенками может быть нарушена npi воздействии массовых сил на среду с неоднородным распределением плотности при этом возникает смешанно-конвективное течение. Следует отметить, что основная информация о влиянии свободной конвекции получена при исследовании термической неустойчивости ламинарных течений в каналах с непроницаемыми стенками, поэтому применение этих результатов к анализу концентрационной неустойчивости в каналах мембранных элементов ограничено чисто качественными выводами. [c.132]

Начало свободной конвекции характеризуется критическим числом Релея Ra , которое при гидродинамически стабилизированном режиме оказывается функцией чисел Рейнольдса н Прандтля Ra = /(Re, Рг). Как показано в работе [22], с увеличением Re возрастает устойчивость ламинарного течения и повышается критическое число Релея (npnRe O число Ra- -1708). [c.132]

Результаты опытов при одностороннем селективном отсосе II устойчивом распределении плотности в условиях ламинарного гидродинамически стабилизированного течения представлены на рис. 4.16 в форме зависимости 8Ь = 5Ь (Ог ), где Ог = = (1/Ре) (х/Н) —число Гретца, представляющее собой преобразованную продольную координату Ре = Ке5с — число Пекле, найденное по локальному значению средней осевой скорости в канале. Из рисунка видно, что преобразованная координата 02 достаточно хорошо обобщает опытные данные при различных значениях Ке. На начальном участке происходит быстрое [c.142]

В литературе приводятся различные методы расчета ламинарного течения реологически устойчивых жидкостей по прямым трубам круглого сеченпя. Для инженерных расчетов целесообразно применять универсальный метод, пригодный для всех жидкостей. [c.413]

Переходный режим. Значительная неопределенность существует в отношении поведения характеристик в области перехода от ламинарного к турбулентному режиму конвекции, даже в отношении того, какие безразмерные комплексы описывают его. В [21] с помощью уравнения Орра — Зом-мерфельда рассчитаны критические числа Грасгофа для потери устойчивости и обнаружено увеличение их с возрастанием числа Рг. Однако эти значения оказались намного ниже тех, что наблюдались при переходе, фиксируемом по числам Ыи. Этот результат был проанализирован в [22], где наблюдалось формирование неустойчивостей при числах Ка более низких, чем переход по числу Ыи. В [23] в качестве критерия предложено число Ка 2-10 , которое получено при пересечении пары кривых для чисел Ыи, соответствующих ламинарному и турбулентному течениям. Как показано на приведенных выше и последующих рисунках, совокупность экспериментальных данных свидетельствует [c.276]

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]

Приведенные выше данные несколько огличаются от общепринятых в СССР. Движение жидкости в прямолинейном направлении считается устойчивым ламинарным при Не<2300 (Ке, р 2300). Турбулентный устойчивый характер движение приобретает при Не>10 000. В интервале 2300<Ре<10 ООО движение неустойчиво (переходная область). — Прим. ред. [c.38]

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]

Основное количество нефти при этом не нагревается и течет при ламинарном режиме. Для создания устойчивого пристенного с/оя и ликвидации возможности оттеснения его к центру трубы периодически прокачивают пробки нефти, обработанные депресса-тсром по всему объему. Так как его добавляют в наиболее сильно деформируемую часть потока, то удается при практически неизменных гидравлических характеристиках нефтепровода значительно снизить расход реагента. [c.145]

Существование лиминарного течения возможно только при малых Ке. При Не > Кекр устойчивость течения нарушается, и движение отдельных малых объемов газа становится неупорядоченным, пульсирующим. Мгновенное значение вектора скорости в той или иной точке потока отличается от значения, осредненного по времени. Точно так же отличаются мгновенные и средние значения давления, плотности, концентрации реагирующих веществ и т. д. Турбулентное горение представляет собой нестационарный процесс турбулентного смешения продуктов сгорания и свежей смеси и реагирование последней вследствие повышения ее температуры. В этих условиях закономерности ламинарного распространения реакции теряют свою силу. Решающими факторами становятся турбулентные пульсации и связанная с ними интенсивность перемешивания продуктов сгорания со свежей смесью. Если в теории ламинарного горения основные трудности вызваны отсутствием точных кинетических параметров, которые должны быть подставлены в систему уравнений, то в теории турбулентного горения необходимая система уравнений даже и не составлена. В настоящее время не только отсутствует возможность создания замкнутого расчета, но нет и единого понимания механизма процесса. [c.134]

Уравнение (81) называется дифференциальным уравнением возмущающего движения. Исследование устойчивости решения этого уравнения представляет собой задачу о собственных значениях дифференциального уравнения (81) при граничных условиях (78). Предположим, что основное течение задано, то есть известно распределение скоростей в ламинарном пограничном слое и (у). Тогда уравнение (81) будет содержать четьтре параметра Я, а, Сг, Си Для каждой выбранной пары Я и а можно найти собственную функцию ф и комплексное собственное значение с = Сг + Сг, причем здесь Сг — безразмерная скорость распространения возмущений, а С — безразмерный коэффициент [c.310]

Аналогичный метод малых возмущений был использован Ц. Линем и П. Лисом ) при исследовании устойчивости ламинарного пограничного слоя на плоской пластине, обтекаемой потоком сжимаемого газа. В этом случае уравнение нейтральной кривой может быть занисано в виде [c.311]

Таким образом, с помощью метода малых возмущений можно получить значение критического числа Рейнольдса. Начиная с того места на пластине, где число Рейнольдса достигает своего критического значения, начинают нарастать возмущения с определенной длиной волны. Далее вниз по потоку становятся неустойчивыми возмущения и с другими длинами волн. Наконец, на некотором расстоянии от начала потери устойчивости ламинарное течение переходит в турбулентное. Критическое число Рейнольдса, онределенное экспериментальным путем из наблюдения перехода ламинарного режима течения в турбулентный, соответствует тому месту пластины, где турбулентность потока приводит к перестройке всего течепия. Поэтому найденные пз экспериментов критические числа Рейнольдса обычно превышают по величине их теоретические значения. [c.312]

Для ньютоновских жидкостей функции Т] (е) и ф (Р) не зависят от е или Р в области устойчивого, ламинарного течения при Р Р (Re < ReJ, где — граница указанной области. Для описания кривой течения (рис. 59) ее разбивают на участки ОА , АхВ С и iDj. Из обширного экспериментального материала известно, что на участке OAi кривая весьма близка к прямой е = [c.153]