Жидкость, движение турбулентное в трубопроводе

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]

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

В указанном выше смысле термин вихрь — условное понятие. Вихревым является и ламинарное движение, которое характеризуется различием скоростей по сечению трубы (см. рис. 11-10, а). Каждая частица жидкости движется по трубопроводу поступательно, однако поток в любом сечении можно считать как бы вращающимся вокруг его точек, находящихся у стенки, где скорость жидкости равна нулю. Таким образом, отличие ламинарного течения от турбулентного состоит не в том, что последнее является вихревым, а в наличии хаотических флуктуаций скорости в различных точках турбулентного потока,, приводящих, в частности, к перемещению частиц в направлениях, поперечных его оси. [c.46]

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]

При движении жидкости в каналах, трубопроводах, технологических аппаратах значения Ке обычно исчисляются десятками и сотнями тысяч, иногда — миллионами, так что течение происходит в условиях достаточно развитого турбулентного режима. В отличие от ламинарного, течение здесь — неупорядоченное, оно характеризуется пульсационным хаотическим нестационарным движением частиц жидкости и их образований (при сохранении общего направления потока). Эти образования часто (и не очень удачно) именуют "комками", "вихрями" может быть, удачнее термины "пакеты", "ансамбли". Ансамбли представляют собой совокупности близко расположенных частиц жидкости, совместно (т.е. с близкими скоростями) перемещающихся в каком-то направлении из точки в точку. Ансамбли неустойчивы [c.151]

Даже в простейшем случае, когда две несмешивающиеся жидкости движутся в трубопроводе одна над другой, скорость на границе раздела этих жидкостей обычно не равна нулю. Обстановка усложняется, если между находящимися в контакте жидкостями происходит диффузия. Подобная сложная гидродинамическая обстановка создается при движении капель в сплошной жидкой среде. Опубликованный обзор работ по турбулентной диффузии позволяет заключить, что пока имеется мало данных, пригодных для непосредственного использования в расчетах. [c.191]

Сточная жидкость имеет турбулентный характер движения Скорость течения обусловливает работу трубопроводов в гидравли чески гладкой, шероховатой и переходной областях. [c.20]

В большинстве промышленных трубопроводов и в технологических аппаратах течение не слишком вязких жидкостей имеет турбулентный характер. Как уже отмечалось, основные уравнения движения вязкой жидкости при ее турбулентном течении сохраняют ту же внешнюю форму, что и уравнения ламинарного движения (1.29), но турбулентная вязкость не является независимым известным параметром уравнения, как это было для ламинарных потоков, а представляет собой трудно определяемую, зависящую от турбулентного состояния потока и непостоянную вблизи твердой поверхности величину. По этой основной причине теоретические решения уравнений движения для турбулентных потоков весьма немногочисленны и требуют дополнительной информации (экспериментального характера) об интенсивности турбулентных пульсаций в потоке. [c.75]

Для инженерных расчетов процессов движения турбулентных потоков, требующих, как правило, определения величин необходимых перепадов давления на различных участках гидравлических систем, теоретические методы анализа турбулентных потоков не дают возможности получить необходимые для практики расчетные формулы (аналогичные, например, формуле (1.57) для ламинарных потоков). Поэтому гидравлические расчеты для турбулентного режима течения потоков на практике производятся по формулам, получаемым не из теоретических решений дифференциальных уравнений движения, а путем обобщения результатов экспериментальных измерений величин перепадов давлений (АРтр). скоростей движения вязких жидкостей (Ш), диаметров и длин трубопроводов (й и Ь), а также физических свойств жидкостей (молекулярной вязкости ц и плотности р). [c.75]

РЕЙНОЛЬДСА ЧИСЛО —безразмерная величина, характери-зуюш,ая движение потока жидкости или газа по трубопроводу. Если Re < 2200, движение жидкости или газа ламинарное если Re > 2200, движение турбулентное. Re для круглых трубопроводов может быть вычислено по ф-ле [c.534]

При перемещении жидкости (газа) по трубопроводам движение в большинстве случаев является турбулентным и по формуле (1—74) [c.71]

Отсюда легко подсчитать диаметр при различных весовых расходах и для жидкостей с различным удельным весом (однако следует обращать внимание на то, чтобы в каждом указанном случае трубопровод работал одинаковое количество часов в году У). После получения оптимального диаметра следует проверить число Рейнольдса, т. е. убедиться, является ли движение турбулентным. [c.88]

Обозначив число задвижек, находящихся на трубопроводе, через /гJ, колен через щ, тройников через . , вентилей через n , получим формулу для определения расчетной длины трубопровода при турбулентном движении жидкости [c.40]

Из сказанного следует, что при турбулентном режиме скорости распределены более равномерно по сечению потока по сравнению с распределением скоростей при ламинарном режиме. Характерное распределение скоростей для каждого режима движения жидкости устанавливается на протяжении некоторого участка трубопровода, называемого начальным, длину которого рассчитывают по формулам [c.54]

При турбулентном движении в достаточно длинных трубопроводах сила тока, возникающая при электризации, пропорциональна скорости потока и диаметру трубопровода. Присутствующие в потоке жидкости воздух и другие нерастворимые газы, мелкодисперсная вода, твердые коллоидные частицы значительно усиливают электризацию жидкости. [c.110]

Давление в монтежю, соответствующее переходу к турбулентному движению жидкости в трубопроводе [c.76]

В выражение для критерия Рейнольдса входит средняя скорость потока, характеризуемая уравнением (11,25). Действительные же скорости жидкости неодинаковы в разных точках сечения трубопровода. При этом распределение указанных скоростей по сечению потока различно для ламинарного и турбулентного движения. Для ламинарного потока вид распределения скоростей может быть установлен теоретически. [c.42]

При решении различных задач разработки нефтяных месторождений применительно к нелинейному закону фильтрации за основу обычно берут формулу Дарси, в которой градиент давления возводится в некоторый показатель степени [1]. Можно поступить иначе, как это было сделано применительно к турбулентному режиму движения жидкости в трубопроводах [2]. Как известно, при этом в формулу Пуазейля был введен коэффициент гидравлического сопротивления X. [c.163]

Значение показателя степени т в уравнении (6.23) берется таким же, что и в уравнении характеристики трубопровода (когда режим движения жидкости в трубопроводе турбулентный). Это облегчает отыскание совместного решения характеристик насоса и трубопровода. [c.129]

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]

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]

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]

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]

Как изменится гидравлическое сопротивление гидравлически гладкого трубопровода при ламинарном и турбулентном режимах движения, если скорость протекания жидкости увеличится в 2 раза [c.148]

Движение жидкости в трубопроводах, как было показано выше, характеризуется неравномерным профилем скоростей в живом сечении потока. Так как частицы вдоль оси потока движутся быстрее, чем вблизи стенок, то время пребывания их в трубопроводе соответственно меньше. Характер распределения частиц потока по времени их пребывания усложняется в случае турбулентного течения из- за хаотического движения частиц, сложной формы их траекторий и пульсации скоростей. Структура потока особенно усложняется при движении жидкости в аппаратах. где она встречает на своем пути различные препятствия в виде слоев зернистых материалов (например, катализаторов), насадок, распределительных устройств и т. п. Очевидно, слишком короткое время пребывания одних и чрезмерно продолжительное пребывание других частиц жидкости в рабочем объеме аппарата приводит к понижению степени химического превращения, протеканию нежелательных побочных реакций, к незавершенности осуществления физических процессов и уменьшению производительности аппаратов. Заметим, что при прочих равных условиях на структуру потока в аппаратах оказывают большое влияние геометрические размеры последних без учета этого обстоятельства невозможен переход от лабораторных моделей к производственным агрегатам. [c.97]

Ламинарное и турбулентное движение жидкости в трубопроводах. [c.67]

Опыты, проведенные с трубами разных диаметров и с жидкостями различных вязкостей и температур, показали, что характер движения жпдкостй зависит от диаметра трубопровода, скорости движения, физических свойств жидкости и ее температуры. Большие скорости движения кидкостп, значительные диаметры труб и малые вязкости жидкости обусловливают турбулентное движение, малые же скорости, небольшие диаметры труб и большие вязкости — ламинарное движение. [c.34]

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]

Профиль локальных скоростей при турбулентном характере движения оказывается качественно отличным от параболического ламинарного профиля, который описывается одной сравнительно простой формулой (1.54). Во-первых, турбулентный поток (здесь и далее рассматриваемый как и в ламинарном случае установившимся, т. е. на расстоянии не менее 40-50 внутренних диаметров трубы) четко разделяется на основное ядро турбулентного потока, занимающего подавляющую часть (обычно более 95 %) от всего поперечного сечения трубопровода (рис. 1.12). В ядре потока происходит интенсивное турбулентное движение жидкости. Это означает, что в каждой точке турбулентного потока мгновенная скорость движущегося малого объема вещества (глобулы) хаотически изменяется по направлению. И лишь в среднем, т. е. за промежуток времени, достаточно большой по сравнению с интервалами изменения направления и величины пульсационных скоростей, скорость потока имеет величину, которая собственно и находится по показанию дифференциального манометра, подключенного к скоростной трубке. Следовате.ньно, с помощью скоростной трубки Пито - Прандтля можно измерять лишь осредненные во времени скорости движения турбулентных потоков. [c.53]

Перед заполнением жидкостью ячейки продувают азотом с целью удаления из них кислорода воздуха. Коррозионные растворы также вначале обескислороживают, а затем насыщают H2S и СО2 до заданной концентрации. Для контроля коррозии используют образцы из мягкой стальной ленты размерами 150x12x0,2 мм. Исходная масса образцов — до 10 г. Для получения однородной щероховатости поверхности образцы перед опытом обрабатывают карбидом кремния (Si ) в аппарате барабанного типа путем совместного перемешивания. С целью имитации турбулентного перемешивания коррозионных сред испытания осуществляют путем вращения ячеек в вертикальной плоскости со скоростью около 20 об./мин в течение 72 ч. Имитацию ламинарного движения жидкости или очень слабого ее перемешивания, характерного для застойных зон трубопроводов, проводят очень медленно вращая колеса (1-2 об./мин и менее) при угле наклона плоскости вращения 10-20°. [c.321]

Будем считать, что при движении реологически сложной жидкости по трубопроводу могут быть два режима течения турбулентный и ламинарный. [c.152]

Соотношения (4.14) — (4.16) охватывают всю область турбулентного режима движения вязкой жидкости (Ке 2320). Значение р в зоне смешаного трения и квадратичной зоне меняется параметрически в зависимости от относительной эквивалентной шероховатости труб и в каждом конкретном случае (когда трубопровод задан) является константой. [c.94]

Расчет трубопровода, соединяющего парцвальЕшй конденсатор с емкостью орошения. При размещении парциального конденсатора непосредственно на нулевой отметке большое значение щмеет правильный выбор диаметра трубоцровода, соединяющего емкость орошения с конденсатором.. Сконденсированная жидкость поступает в емкость орошения вместе с паром, при этом диаметр трубопровода должен быть таким, чтобы сопротивление паровому потоку было минимальным. Режим движения паро-жидкостной смеси должен быть турбулентным, а не поршневым, так как поршневой режим приводит к сильному колебанию давления в колонне. [c.231]

В практике газодинамических расчетов вентиляционных сетей аналогично расчету трубопроводов для перекачки жидкости используют понятие аэродипамическоп характеристики простого воздуховода, которая представляет собой зависимость полных потерь давления в воздуховоде от расхода воздуха. Так как практически всегда в системах вентиляции имеет место турбулентный режим движения воздуха, величина полных потерь давления пропорциональна расходу воздуха во второй степени, аэродинамическая характеристика воздуховода имеет вид [c.915]

Отдельные элементы турбулентного потока - вмхрм (иногда их еще называют жидкими комками или жидкими молями) - совершают хаотические неустановившиеся движения. Под вихрем понимают группу частиц, вращающихся вокруг одной мгновенной оси с одинаковой угловой скоростью, так что по отношению к окружающей жидкости вихрь подобен твердому телу. В процессе турбулентного течения вихри непрерывно возникают и распадаются. Глубина их проникновения до разрушения, т.е. пространственное протяжение элементов турбулентности, зависит от степени развития турбулентности в потоке, или ее масштаба, и называется масштабом турбулентности. Масштаб турбулентности во многом определяется внешними условиями течения (например, диаметром трубопровода или канала). Турбулентность, не ограниченную влиянием стенок, называют свободной (например, истечение жидких и газовых струй в неподвижную жидкость). [c.42]

При рассмотрении режимов движения жидкости в потоке (разд. 3.1.2) было показано, что скорость по сече1 ию потока (см. рис. 3-4) существенно различается - от нулевой у стенки трубопровода до максимальной вдоль его оси. Поэтому очевидно, что время пребывания частиц жидкости движущихся по оси потока, меньше времени пребывания частиц, движущихся вблизи стенки трубопровода. (Под частицей в данном случае понимают минимальную совокупность молекул, сохраняющих в потоке общность траектории.) При турбулентном режиме скорости движения отдельных частиц вследствие пульсаций более равномерно распределены по сечению трубопровода, но в то же время резко различаются по его длине-могут совпадать и не совпадать по направлению с движением основной массы потока. Таким образом, и при турбулентном режиме движения отдельные частицы потока могут находиться в трубопроводе разное время. [c.79]