Жидкость движение влияние шероховатости стенок

Шероховатость обычно принято характеризовать средней выч сотой выступов на поверхности А. В практических расчетах обычно используют относительную шероховатость, которая для круглой трубы определяется как Д/ в- При ламинарном движении и в турбулентном режиме, когда толщина ламинарного подслоя больше Л, влияние шероховатости стенки пренебрежимо мало. В этом случае труба считается гидравлически гладкой. При больших скоростях ламинарный подслой становится столь тонким, что неровности выходят в ядро, увеличивая его турбулентность, и сопротивление начинает определяться уже не силами вязкости, а силами инерции, возникающими при торможении потока жидкости о выступы. Такие трубы называют вполне шероховатыми. [c.71]

Влияние шероховатости стенок труб на сопротивление. При движении жидкости по трубам, не имеющим гладкой поверхности, как, например, 1ПО керамическим трубам с нешлифованной внутренней поверхностью, ПО загрязненным трубам и т. п., следует учитывать влияние [c.67]

Проведенные исследования показали, что мощность, расходуемая мешалкой, может сильно меняться под влиянием целого ряда влияющих на величину К факторов. Так, расход мощности на перемешивание в сосуде со сферическим днищем будет меньше, чем в сосуде с плоским днищем сильно возрастает расход мощности при наличии в сосуде неподвижных вертикальных перегородок, а также при эксцентричном положении мешалки. Кроме того, расход мощности зависит от высоты уровня жидкости в сосуде, от расстояния мешалки от дна сосуда, от степени шероховатости стенок сосуда и еще от целого ряда факторов. Например,. при наличии в аппарате спускной линии потребная мощность увеличивается на 20—30%, а наличие змеевика на дне или у стенок сосуда повышает расход мощности приблизительно в три раза. Наконец, расход мощности зависит от характера движения жидкости в сосуде, т. е. от числа Рейнольдса. [c.100]

Моделирование как основа обобщения опыта. Сложность движения жидкости в насосах как на расчетном режиме, так и особенно на режимах, отличных от расчетного, требует для обеспечения высоких технических показателей насоса наряду с расчетно-теоретической разработкой конструкции его проточной части экспериментальной ее доработки, накопления и научного обобщения опыта. Одним из наиболее общих и в то же время наиболее эффективных средств обобщения данных опыта, как уже указывалось выше, является моделирование на основе закона о механическом подобии движения потоков реальной жидкости. Однако полное механическое подобие систем представляется возможным обеспечить относительно редко, и возникает вопрос о выяснении влияния тех или иных отступлений от подобия, например в значении Ке, относительной шероховатости стенок проточной части и т. п. Это и является предметом исследования теории подобия в данной отрасли знания. Если в известных границах изменения Ке не оказывают заметного влияния на форму движения потока жидкости, то система в этой области обладает свойством автомодельности. При сохранении геометрического подобия граничных условий и значения Ке, но различии в абсолютных размерах модели и натуры, изменения в форме движения потока жидкости носят название масштабного эффекта. [c.169]

В общем случае лопасти мешалки при вращении выполняют работу, связанную с преодолением сопротивления сил инерции и сил трения перемешиваемой жидкости. Однако удельное влияние этих сил различно в пусковой и в рабочий периоды работы мешалки. Так, при пуске мешалки лопатки ее встречают особенно большое сопротивление со стороны жидкости, инерцию массы которой необходимо преодолеть. По мере приведения жидкости в движение работа мешалки все больше затрачивается на преодоление внутренних сопротивлений в жидкости (трения, вихревых движений, ударов жидкости о стенки и т. д.), поэтому пусковая мощность всегда превышает рабочую. Поскольку пусковая мощность потребляется в течение относительно короткого периода времени, электродвигатель обычно подбирают по рабочей мощности мешалки, учитывая возможность кратковременного увеличения крутящего момента на его валу в пусковой период, используя в расчетах известную критериальную зависимость Еыл=Д/ ел,) (33, 35]. Однако существующие формулы для расчета мощности мешалок еще недостаточно совершенны, так как в них не учитывается расход энергии, связанный с шероховатостью стенок и с наличием дополнительных устройств в аппарате (змеевиков, гильз, перегородок и т. д.) [c.102]

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]

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]

Рассмотрим подробнее структуру течения жидкости вблизи твердой поверхности. Влияние стенки на движение среды проявляется через силы сопротивления движению потока, возникающие при взаимодействии движущейся жидкости с твердой поверхностью. Силы сопротивления складываются из собственно силы вязкостного трения и силы сопротивления, обусловленной взаимодействием потока с элементами шероховатости стенки при их обтекании. По мере приближения к твердой поверхности скорость движения жидкости снижается. При этом уменьшается и значение местного (локального) числа Рейнольдса, определяемого формулой Кем = /ш(г/)р/ц, где у — расстояние до стенки ииу — продольная составляющая средней скорости движения среды, р — плотность среды, кг/м ц — коэффициент динамической вязкости жидкости, Па-с. Значение числа Кем, как известно, связано с характером течения жидкости в рассматриваемой области. Непосредственно у стенки скорость движения среды очень мала, соответственно мало и значение числа Кем. Поэтому вблизи стенки течение носит ламинарный характер. Эту подобласть пристеночной области называют вязким подслоем. Чуть дальше от стенки расположена переходная зона с режимом перемежающейся турбулентности, при котором в каждой точке этой зоны происходит последовательное чередование периодов ламинарного и турбулентного течения. Соответ- [c.20]

Исследование электрокинетических явлений в скважинах осложняется тем, что в подъемных трубах движется газонефтяная смесь с постоянно меняющимися параметрами потока (скоростью, давлением, температурой и газонасыщенностью). Большое влияние на степень электризации потока оказывают его структура, шероховатость стенки трубы, наличие в потоке частиц парафина, воды и других механических примесей и их дисперсность. Но, главным образом, электризация в потоке зависит от скорости движения и проводимости потока, которая, в свою очередь, зависит от проводимости жидкости и структуры потока. [c.86]

При этом за вершинами бугорков устанавливается вихревое движение, интенсивность которого увеличивается по мере увеличения критерия Ке. При ламинарном режиме течения впадины между выступами шероховатости заполнены очень медленно движущейся около стенки жидкостью, и основной ламинарный поток, проходя с небольшой скоростью (см. рис. 1.11) над бугорками шероховатости, практически не испытывает их влияния. [c.96]

Автомодельность (или отсутствие влияния того или иного параметра на ход процесса) может быть обнаружена при изменении режима протекания процесса. Так, например, коэффициент сопротивления к при движении вязких жидкостей при определенных значениях критерия Re зависит от величины Re и от шероховатости стенок трубы или канала. Однако при увеличении критерия Re сверх какого-то значения Re p коэффициент к перестает зависеть от Re и становится автомодельным по этому критерию. [c.87]

По аналогии с теплоотдачей при течении воды по шероховатым трубам или вынужденном движении воздуха в шероховатых трубах при теплоотдаче от шероховатой стенки к нагреваемой пленке жидкости следовало бы также ожидать некоторую ее интенсификацию, величина которой зависела бы от формы, расположения и высоты выступов неровностей. Однако опыты Т. Сексауэра [203], в которых использовалась медная полированная (гладкая) труба и стальная (шероховатая) труба, показали, что теплоотдача на гладкой трубе при прочих равных условиях выше, чем на шероховатой (шероховатость не была количественно оценена и описана). В работе Г. Струве [208] при трех различных шероховатостях поверхности стенки с глубиной 0,1 1 и 12 микрон не было отмечено влияние шероховатости на коэффициент теплоотдачи при нагреве пленки. [c.78]