Ламинарный поток течение

Теплоотдача к теплоносителю при ламинарном режиме течения. Теплоотдача от поверхности к теплоносителю при ламинарном режиме течения осуществляется обычной теплопроводностью. Следовательно, тепловой поток зависит от градиента температуры в радиальном направлении вблизи нагретой стенки. Этот температурный градиент зависит не только от распределения скорости и теплопроводности теплоносителя, но также и от степени его нагрева при прохождении через канал вплоть до рассматриваемой точки. Для таких основных конфигураций, как круглые и прямоугольные каналы, получены аналитические выражения, которые, однако, обычно нельзя решить в явном виде относительно коэффициента теплоотдачи. Их можно решить численно на вычислительных машинах. Полученные коэффициенты теплоотдачи зависят от принятого распределения температур стенки. Типичными являются случаи постоянной температуры стенки, постоянной разности температур между стенкой и основным потоком теплоносителя (равномерный тепловой поток) или линейного изменения температуры стенки в направлении потока. [c.54]

При условии стационарного ламинарного потока течение обычных жидкостей, как известно, подчиняется уравнению Ньютона [c.126]

При исследовании [17] насадочной колонны диаметром 38 мм, длиной от 152 до 915 мм, заполненной различными насадками (шары, кольца Рашига и др.), кривые отклика на импульсный ввод трассера в поток воды регистрировали в двух сечениях. С увеличением критерия Рейнольдса от 0,1 до 1000 наблюдалось возрастание Еп от 0,2 до 10 см с и Ре—от 0,1 до 1,3. При Ке = 0,1—100 величина Еп линейно зависит от Ре, а при Не = 100—400 показатель степени у Ке падает от 1 до 0,25, после чего наблюдается излом кривой. Авторы объясняют это переходом от ламинарного режима течения к турбулентному. Заметим, что при Ке=1—400 числа Пекле весьма близки для всех испытанных типов насадок (Ре 0,8). С увеличением размера элемента насадки продольное перемешивание несколько возрастает (Ре падает). [c.184]

В формуле (70) величина постоянной С зависит от направления теплового потока. В обычном промышленном теплообменном оборудовании ламинарный режим течения имеет место только в случае применения весьма вязких жидкостей. Вязкость таких жидкостей обычно сильно зависит от температуры. Вследствие этого в случае охлаждения слой жидкости, примыкающий к стенке и имеющий более низкую температуру, будет значительно более вязким и значительно более толстым, чем при нагреве, когда именно этот слой имеет наиболее высокую температуру. Следует иметь в виду, что примыкающий в стенке слой жидкости оказывает определяющее влияние на величину термического сопротивления, так как в непосредственной близости к стенке теплопередача может совершаться только благодаря теплопроводности. [c.57]

Большинство нефтяных и синтетических масел при обычных температурах и давлениях подчиняется закону Ньютона и относится к ньютоновским жидкостям. Вязкость определяет течение жидкости только в ламинарном потоке. При увеличении скорости ламинарный поток завихряется, послойный сдвиг разрушается. Переход от ламинарного к турбулентному потоку определяется критическим значением числа Рейнольдса Ре= = бус /т), где (1 — диаметр трубы или величина зазора. Распределение скоростей в ламинарном и турбулентном потоке заметно различается (рис. 5.12). В первом случае для вязкой жидкости устанавливается параболическое распределение скоростей с ярко выраженным максимумом у оси трубы. При турбулентном режиме скорости по сечению потока за счет его завихрения выравниваются. Отметим, что для пристенного слоя в цилиндрической трубе характерны значительные градиенты скоростей. Критическое значение Ке близко к 2500. Вследствие достаточно высокой вязкости масел и небольшой величины зазоров для смазочных масел, как правило, реализуется ламинарный поток. [c.267]

Жидкость стекает по насадке под действием силы тяжести. Критерий подобия движения потоков жидкости можно вывести из уравнения для ламинарного изотермического течения жидкости по насадке [47] [c.456]

Перенос вещества вдоль оси потока вследствие молекулярной диффузии весьма невелик он осуществляется в основном за счет движения потока. При ламинарном режиме течения средняя скорость потока равна Ыо/2, поэтому через время х введенное вещество будет находиться на расстоянии Х1 = х+ (ио/2)х от плоскости отсчета х — расстояние от плоскости отсчета при отсутствии движения). После подстановки значения х в уравнение (П. 14) и использования граничных условий было получено выражение для переносимого количества вещества в направлении оси потока [c.33]

Взаимодействие неоднородного профиля скоростей по сечению реактора и поперечной диффузии также приводит к эффективной продольной дисперсии потока. Это было впервые показано Тейлором, который предложил простой п изящный экспериментальный метод измерения продольного эффективного коэффициента диффузии. Рассмотрим, например, светочувствительную жидкость, текущую в ламинарном режиме через цилиндрическую трубу. Вспышка света, проходящего через узкую щель, может окрасить в синий цвет диск Ж1ЩК0СТИ, перпендикулярный к направлению потока. Если бы диффузии пе было, то этот диск превратился бы в параболоид, причем его край, соприкасающийся со стенкой трубы, не двигался бы вообще, а центр перемещался бы со скоростью, вдвое большей средней скорости потока. Однако при этом области с низкой концентрацией трассирующего вещества окажутся в непосредственной близости к поверхности, где эта концентрация высока, и благодаря диффузии эта поверхность начнет размываться. Трассирующее вещество в центре трубы будет двигаться к периферии — в область, где течение медленнее, а трассирующее вещество у стенок — внутрь трубы, где течение быстрее. В результате концентрация по сечению трубы станет более однородной и получится колоколообразное распределение средней по сечению концентрации трассирующего вещества, центр которого будет перемещаться со средней скоростью потока. Дисперсия относительно центра распределения, служащая мерой продольного перемешивания потока, будет нри этом обратно пронорциональна коэффициенту поперечной диффузии, так как чем быстрее протекает поперечная диффузия, тем меньше влияние неоднородности профиля скоростей по сечению трубы на продольную дисперсию потока. Тейлор пашел, что эффективный коэффипиеит продольной диффузии для ламинарного потока в трубе радиусом а равен 149,0. Более детальное исследование показывает, что эффективный коэффициент продольной диффузии имеет вид [c.291]

Таким образом, в аппарате происходит ламинарное течение разделяемого раствора. Для нахождения Nu в случае ламинарного потока в каналах умеренной длины можно использовать уравнение [c.198]

Для каждой установки существует некоторый диапазон критических значений чисел Ке р, при которых происходит переход от одного режима течения к другому. Значение критического числа Ке, ниже которого режим течения обязательно ламинарный, для трубы круглого сечения составляет примерно 2300. Число Ке,(р, при котором ламинарный режим течения переходит в турбулентный, существенно зависит от условий входа потока в трубу, состояния поверхности стенок и др. При очень плавном входе и гладких стенках переход от ламинарного режима к турбулентному наступает при числах Ке, р > 2300. На практике чаще встречается турбулентный режим течения. [c.19]

Следует заметить, что проблемы повышения производительности и эффективности действия центрифуг сводятся к переходу к тонкослойной сепарации. При этом, как правило, элементы тонкослойной сепарации (тарелки) выполняют коническими с направлением потока разделяемой суспензии к оси ротора, сбором осадка по его периферии и выгрузкой осадка через специальные сопла. Такое направление потока в центрифугах с элементами тонкослойной сепарации определяется уменьшением потребной длины канала. Однако в связи с тем, что проходное сечение каналов между тарелками по мере приближения к оси ротора уменьшается, скорость потока возрастает, и на некотором радиусе ротора становится возможным переход от ламинарного режима течения к турбулентному с соответствующим ухудшением эффективности сепарации частиц. [c.59]

Картина течения жидкости в изогнутом канале на основе распределения линий тока показана на рис. 7.5 и 7.6. Из рисунков видно существенное различие в характере движения жидкости, к основным особенностям которого следует отнести наличие отрыва потока, зон возвратных течений, зон оттеснения потока (на участке А В перед углом 5 и на участке В "С напротив угла В) и зон присоединения потока после зон возвратных течений (на участках ВС и ДВ ). Такой характер определяет наличие составляющей скорости потока, перпендикулярной стенке канала и, соответственно, возникновение конвективной составляющей переноса тепла в поперечном направлении при теплообмене в ламинарном потоке. [c.355]

Формула Кольборна (5.14) хорошо согласуется с формулой Кармана (5.13) в пределах 0,8 Рг 30 [20]. Формулы (5.14) и (5.15) хорошо подтверждаются для турбулентного потока в трубах и для турбулентного и ламинарного течения вдоль плоской поверхности. Однако эти формулы совершенно непригодны для случаев ламинарного потока в трубе и при поперечном обтекании одиночных труб и трубных пучков [142]. [c.154]

В нестационарном случае а является функцией времени (. При ламинарном стационарном течении а зависит от координаты X, отсчитываемой вниз по потоку. Усредненные величины а, которые следует использовать в / — а-ме-тоде, определяются следующим образом [c.77]

Из-за бесконечного расширения струи и ее обмена импульсом с неподвижной окружающей средой ускоряющаяся горизонтальная составляющая скорости должна в конечном счете преобразоваться в замедляющееся течение пристенной струи. Таким образом, составляющая скорости и>х(а г) параллельная стенке, первоначально линейно увеличивающаяся от нуля, должна достигнуть максимального значения на определенном расстоянии Xg rg) от критической точки и в конце концов устремляется к нулю как в полностью развитой пристенной струе. Экспонента п приблизительно равна 0,5 для плоской [8, 10, 11] и 1 для осесимметричной [8, И, 12] турбулентной пристенной струи. Поскольку стабилизирующее влияние ускорения поддерживает ламинарным режим течения в пограничном слое, в зоне формирования потока переход к турбулентному режиму течения в общем случае будет происходить сразу после (или г ) в области замедления потока. Пристенный пограничный слой и граница свободной струи растут вместе, формируя типичный профиль пристенной струи, [c.268]

Вязкость нефти и нефтепродуктов является одним из важнейших параметров, характеризующих их качество. Особенно необходимы показатели вязкости продукта при расчете трубопроводных систем, при оценке расхода и качества топлив и масел. В ГОСТ 33-82, ASTM D 445, ISO 3104, IP 71 для измерения кинематической вязкости нефти и нефтепродуктов рекомендован капиллярный метод. В соответствии с этим методом, измерения кинематической вязкости производятся с применением стеклянных капиллярных вискозиметров, в которых обеспечивается ламинарный поток течения определенного объема жидкости по капилляру под действием силы тяжести. Этот метод применим для жидкостей, в которых напряжение сдвига т и скорость сдвига v пропорциональны, (ньютоновское те- [c.246]

Теплообмен при турбулентном режиме течения пленки. Если в ламинарной области течения пленки при увеличении числа Рейнольдса происходит уменьшение коэффициента теплоотдачи, то при турбулентном режиме с ростом Re j, возрастает степень турбулентности потока, уменьшается толщина пристенного ламинарного слоя, а коэффициент теплоотдачи увеличивается. [c.152]

Эффективность работы тарельчатого очистителя ре.зко снижается при турбулентном режиме течения жидкости в межтарельчатом пространстве, вызывающем отрыв потоком уже осевших на тарелках частиц и их унос. Поэтому необходимым условием при создании и использовании центробежного очистителя с пакетом тарелок является обеспечение в межтарельчатых пространствах и в роторе ламинарного режима течения жидкости (Ке < 200-300). [c.80]

Полученное для этого случая Пуазейлем решение соответствует ламинарному (струйному) течению жидкости с параболическим профилем скоростей и пропорциональностью средней скорости потока й градиенту давления — dpjdx = АрЦ, т. е. потере напора на единицу длины трубы [c.24]

В ряде случаев, когда известен удельный тепловой поток q или его значение может быть принято на основании практических данных, удобно пользоваться критериальными уравнениями [33], приведенными ниже. В области ламинарного режима течения пленки конденсата при Нек < 180 [c.125]

Упражнение IX.30. Покажите, что функция распределения времени пребывания в трубчатом реакторе при ламинарном режиме течения имеет вид 2z /0 (где 0р — время нрохождения любого элемента потока и — минимальное время нрохождения). Диффузией, входным и концевым эффектами можно ирепебречь. Покажите отсюда, что степень превращения в реакции второго порядка с константой скорости к равна 2i 1 In [В/(В 4- 1)] . Здесь В = = akt па — исходная концентрация обоих реагентов. [c.290]

Эта зависимость хорошо соблюдается до критического значения R kp = 2200, а затем происходит скачкообразный переход ламинарного режима течения в турбулентный с некоторым повышением значения X. Далее, для гладких труб медленное уменьшение X описывается формулой Блаузиуса Х = 0,316 Re-° что соответствует более быстрому росту потери напора со скоростью потока Лр вместо Др и. Для сильно же шероховатых труб в турбулентной области I = onst и Др [c.24]

Аномалия вязкости, как указывалось выше, лишь одно из проявлений неньютоновского течения полимеров. Для полного описания процесса течения необходим анализ других отклонений от уравнения Ньютона, в первую очередь проявления высокоэластических эффектов, а также учет некоторых других явлений, зачастую сопровождающих течение (механо-химических процессов, нарушений ламинарности потока и др.). [c.52]

КОСТИ х- И пара при постоянном полном давлении р. Существуют два предельных случая. Если температура охлаждающей стенки очень близка к температуре росы, что означает малую скорость конденсации, то процесс конденсации является почти изотермическим и мольная доля жидкости находится в изотермическом равновесии с мольной долей пара 1х1=х (ух)]. Если же температура стенки Тщ, намного меньше температуры росы Тчто означает большую скорость конденсации, то температура конденсата может быть близка к температуре кипения Т . При этом мольная доля жидкости практически равна мольной доле пара Х1=у1. В предположении о ламинарном характере течения в жидкой и паровой пленках на рис. 5 показаны профили температуры и концентрации для каждого из этих предельных случаев. Уравнения для потоков в паровой фазе для бинарной смеси имеют вид [c.92]

В том случае, когда в начальном сечении поток является закручегшым, диссипация этого вращательного движения также происходит на определенной длине. Основной характеристикой такого течения является радиальный градиент давления, обусловленный центробежными силами (давление на оси течения меньше, чем на периферии). Ламинарное закрученное течение исследовалось в [58], турбулентное — в [59]. [c.129]

Даииый метод так/ (с позволил впервые учесть влияние байпасного потока и перетечек на искажения профиля температур. Температура этих потоков изменяется намного меньше, чем температура поперечного потока В, который непосредственно контактирует с теплообменной поверхностью. Перемешивание возникает в некотором пространстве между перегородками и в конечном счете вблизи кромок. Однако неполное перемешивание, особенно для ламинарного режима течения, приведет к искажению профиля температур, который используется в расчетах средней разности температур. Это, в частности, может привести к опасным последствиям при близки.х значениях температур с обеих сторон и больших перетечках потока , который по принятым допущениям не влияет на теплоотдачу и не смешивается с другими потоками. Из всех нерешенных проблем для потока со стороны кожуха искажение профиля температур является, по-видимому, самой серьезной, п в дальнейпшм будут приложены все усилия, чтобы решить ее с той же точностью, что и гидродинамическую задачу. [c.25]

Вязкость теплоносителя. Согласно обш,ему правилу теплоноситель с большой вязкостью должен быть помещен в межтрубное пространство, так как турбулизация потока, обусловленная поперечным обтеканием пучков труб, будет способствовать увеличению теплоотдачи. Одпако если и потоке со ст( роны коэкуха все же сохряияЕ тся ламинарный режим течения, то следует рассмотреть вариант с течением этого тенлоносителя в трубах. [c.29]

Эквивалентный диаметр окна сегмиггной перегородки Ощ, необходим только при расчетах потерь давления при ламинарном режиме течения, т. е. при Re <ШO. Ои рассчитывается в соответствии с хороию известным определением эквивалентного диаметра как четырехкратной площади проходного сечения потока через окно перегородки, делен-1[0Й па смоченный периметр. При этом кромка перегородки при подсчете смоченного периметра не учитывается. Таким образом. [c.40]

Значения поправочных 1 оэффи циентов У и Яу представлены иа рис. 10 и 11 соответственно. Как и следовало ожидать, при ламинарном режиме течения (Ке.5< 100) доля потока, протекающего по байпасному тракту, выше. Рекомендуемые значения фактора Уг, показаны на рис. 10. Если в расчетах получаются значения ниже рекомендуемых, то следует увеличить число уплотняющих полос, что почти во всех случаях приведет к увеличению Уь. [c.44]

М. Поправочный коэффициент для учета влияния на теплоотдачу шага размещения перегородок на входных (выходных) участках. Предположим, что коэффициент теплоотдачи а,- вычислен при равномерном распределении перегородок по длине теплообмена с шагом с, равным расстоянию между центральными перегородками и а,- где Vmax — скорость поперечного потока на участке между двумя перегородками, которая определена по расходу [см. (24), 3.3.5]. Предполагается также, что п постоянно и приблизительно равно 0,6 для турбулентного и 1/3 для ламинарного режимов течения. Полагая, что соотношение между протечками и байпасным потоком [c.44]

Для ламинарного режима течения (Не, < 100) выра- кепие д.чя Др ,, кПа, в методе Делаверского университета имеет более сложный вид, так как при этом учитываются потери давления в поперечном и продольном потоках и при огибапни перегородок [c.49]

При числах Рейнольдса, меньших 2000, вихри стремятся замедлиться и происходит переход к ламинарному режиму течения или вязкому течению, причем расстояние перехода увеличивается с числол Рейнольдса. При числах Рейнольдса, больших 2000, образовавшиеся вихри стремятся раздробиться на более мелкие, которые продолжают существовать па больпюм расстоянии вниз по потоку. Теплообмен между поверхностью твердого тела и жидкостью в таком вихревом поле может значительно усилиться за счет турбулентности. [c.49]

Теперь можно уста[ювить размеры матрицы, удовлетворяя всем изложенным выше требованиям. В соответствии с начальными ус ювия,мп длина к анала в направлении движения газа низкого давления равна 2,16 фут (0,66 м), а длина каждого хода на стороне воздуха высокого давления равна 2,4 2 = 1,2 фут (0,36 м). Пользуясь этими данн1>1ми и только что определенным полным объемом матртн) , находим ширину матрищз в нанравлении, перпендикулярном направлениям движения обоих потоков газа 1,062 (2,16-1,2) === 0,41 фут (0,125 ж). Теперь остается проверить допущения, принятые в начале расчета. Число Рейнольдса для потока воздуха высокого давления равно 1100, а для потока газа низкого давления — 1000 следовательно, первоначальные предположения о ламинарном характере течения обоих теплоносителей оказываются справедливыми. Значения параметра x dG равны для потоков высокого и низкого давлений соответственно 84,5 и 85, что подтверждает правильность исходных предпосылок, использованных для определения коэффициента теплоотдачи. Эффективности ребер, равны примерно 93 и 89% для потоков газа высокого и низкого давлений. И в этом случае очевидно, что начальные упрощающие допущения внесли относительно небольшую ошибку. [c.196]

При ламинарном режиме потока в порах коэффициент проницаемости для данной структуры пористого тела является постоянной величиной. Он характеризует проницаемость пористой структуры с изменением структуры изменяется и численное значение коэффициента проницаемости. Если ламинарный режим течення нарушается, то изменяется и коэффициент проницаемости. [c.233]

В приборах с постоянным напряжением сдвига к одному из цилиндров прикладывается постоянный крутящий момент, второй цилиндр при этом неподвижен. Регистрируется скорость вращения подвижного цилиндра, пропорциональная скорости деформации исследуемой системы. Ряд конструкций ротационных вискозиметров, работающих в режиме постоянного напряжения, разработан М. П. Воларовичем. В. этих вискозиметрах вращающийся внутренний цилиндр приводится в движение через блоки падающими грузами. Скорость деформации и вязкость определяют в установившемся режиме течения, так как для коллоидных систем ламинарный поток устанавливается не мгновенно, как в ньютоновских жидкостях, а во времени, что связано с наличием в них определенной структуры. [c.191]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология