Трубопровод распределение скоростей по его

При расчете процессов и аппаратов химической технологии необходимо учитывать гидродинамические условия в аппаратах (скорости потоков, гидродинамическая структура потоков и т.п.), которые очень сильно влияют на осуществляемые в них процессы. В данной главе рассмотрены вопросы определения движущей силы гидродинамических процессов и расчета гидравлического сопротивления аппаратов, которым в значительной мере определяется расход энергии на проведение практически любого технологического процесса. Кроме того, знание законов гидравлики позволяет рещать много других важных инженерных задач, например определение расхода жидкости, протекающей по трубопроводу распределение скоростей в стекающей по вертикальной стенке жидкой пленке продолжительность истечения жидкости из резервуара и т. п. [c.93]

Средней скоростью потока жидкости в данном поперечном сечении трубопровода называется такая условная скорость, при которой через данное сечение трубы получается такой же расход жидкости, как п при действительном распределении скоростей. Средняя скорость потока жидкости IV определяется по формуле [c.32]

На участке трубопровода или аппарата существует неравномерное распределение скоростей, имеющее регулярный характер требуется определить критическую величину коэффициента сопротивления = [c.78]

Таким образом, если при большой регулярной неравномерности потока известно распределение скоростей в трубопроводе перед решеткой, т. е. 01, 02, Л о1, Л ог, N 1 И Л ог. то. Задаваясь степенью неравномерности в конечном сечении за решеткой, т. е. величинами т) , 22, 21, 22, N. 1 и Л 22, можно с помош,ью выражений (4.30), (4.34) и (4.35) или (при М = = 1) (4.36), (4.37) и (4.38) найти соответствуюш,ее значение решетки, обеспечивающее заданную степень неравномерности за ней. [c.102]

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]

Законы распределения скоростей потока по сечению трубопровода для гидродинамически стабилизированного движения. [c.365]

Однако движение жидкости в трубопроводе характеризуется не только распределением скоростей, но и другими факторами вязкостью жидкости, ее плотностью и др. Как доказывается в теории подобия, для того чтобы жидкость в трубопроводах диаметрами 1 и 2 двигалась подобно, в их сходственных точках должны быть равны некоторые безразмерные соотношения физических величин, влияющих на движение жидкости. Эти безразмерные соотношения разнородных физических величин называются критериями подобия [c.147]

Расчеты, позволяющие оценить распределение потока, слишком трудоемки. В качестве первого приближения можно выбрать размеры коллектора, исходя из предположения, что скорость на входе равна средней скорости в трубопроводах. Если в результате получено неприемлемое распределение скорости в трубном пучке, размер коллектора можно увеличить. В некоторых установках имеет смысл применить суживающиеся коллекторы, в которых благодаря изменению скорости вдоль коллектора компенсируются потери давления на трение [14]. В каждом частном случае возникают свои проблемы распределения потока, которые очень разнообразны. Нельзя рекомендовать никаких общих правил каждый частный случай требует внимательного исследования, благодаря чему удается отыскать лучший способ разрешения поставленной задачи. В этом разделе довольно подробно описаны некоторые типичные случаи, позволяющие оценить важность проблемы, и некоторые возможные способы ее разрешения. [c.131]

Распределение скоростей в ламинарном потоке можно найти теоретически. Принимается, что слои жидкости имеют кольцеобразное сечение и перемещаются один относительно другого в направлении, параллельном оси трубопровода. Пристенный слой неподвижен, а центральный слой на оси трубопровода достигает максимальной скорости (рис. 1-18). Любой бесконечно тонкий слой тормозится действием касательной силы 5 (внешним слоем) и увлекается вперед силой S- -dS (внутренним соседним слоем). По уравнению вязкости (1-17) сила 5 может быть определена следующим образом [c.39]

При охлаждении или нагревании трубопровода с жидкостью появляется температурный градиент, который делает вязкость жидкости неодинаковой по сечению потока. Вследствие этого в потоке изменяются сопротивления и распределение скоростей. [c.48]

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]

Уравнение (И,31) представляет собой закон Стокса, выражающий параболическое распределение скоростей в сечении трубопровода при ламинарном движении. [c.43]

Начало рабочего участка должно быть удалено от входа в трубопровод на расстояние не менее 50D, чтобы устранить влияние начального участка на результаты опытов. Перед рабочим участком не должно быть также местных сопротивлений, нарушающих стабилизированное распределение скоростей потока, соответствующее режиму течения жидкости в трубе. [c.137]

На рис. 2-29 показана схема измерений для случая, когда диаметр трубопровода до и после местного сопротивления одинаков. От системы питания 1, 2 и 3 вода подводится по стабилизирующему трубопроводу к рабочему участку О—//, который состоит из прямого трубопровода О—I и такого же трубопровода /—II с установленным на нем местным сопротивлением. Длины и диаметры обоих трубопроводов одинаковы и равны соответственно 2 и О. Длины 1 и 2 должны выбираться так, чтобы исследуемое местное сопротивление не могло повлиять на распределение скоростей в мерных сечениях I и II. [c.150]

Четвертый раздел — план перевозок нефти и нефтепродуктов который предусматривает полное обеспечение нужд народного хозяйства с учетом рациональных транспортно-экономических связей, экономически целесообразного распределения перевозок нефтегрузов между различными видами транспорта (трубопроводным, железнодорожным, водным и др.), их рационального взаимодействия по периодам года и максимального уменьшения неравномерности перевозок, эффективного использования технических возможностей всех видов транспорта (максимальное использование грузоподъемности вагонов, судов, автомобилей, полное использование мощности трубопроводов, увеличение скорости доставки нефти и нефтепродуктов, сокращение порожних пробегов и простоя подвижного состава и т. д.). [c.27]

При колебаниях рабочей среды в трубопроводе или в каком-либо другом напорном канале распределение скоростей течения по сечению потока отличается от закона, описывающего это распределение в случае установившегося движения среды. Так, при колебаниях ламинарного потока жидкости в круглой цилиндрической трубе нарушается параболическое распределение скоростей, которое, как известно из гидравлики, является характерным для ламинарного установившегося движения жидкости в трубе. При гармоническом изменении градиента давления вдоль трубы распределение скоростей можно найти с помощью формулы (9.42). Для этого в формулу следует вместо (s) подставить изображение по Лапласу гармонического закона изменения градиента давления и затем выполнить обратное преобразование. Полученная таким образом функция (t, г) приведена в работе [28]. [c.251]

Как было показано выше, вследствие влияния сил вязкости (трения) в разных точках поперечного сечения потока скорость частиц жидкости неодинакова по оси потока она максимальна, а у стенки трубопровода равна нулю. Поскольку установить распределение скоростей по поперечному сечению потока часто затруднительно, в инженерных расчетах обычно используют так называемую среднюю скорость-, при этом допускают, что все частицы потока движутся с одинаковой скоростью. Такая условная скорость w определяется отношением объемного расхода жидкости Q к площади сечения потока S [c.39]

Уравнение (6.18) выражает параболическое распределение скоростей в сечении стационарного ламинарного потока, протекающего по трубопроводу круглого сечения (закон Стокса). Однако в реальных условиях параболический профиль скоростей устанавливается на некотором расстоянии от входа в трубу вследствие возникающих при этом возмущений входной эффект). Отрезок трубы, в котором наблюдаются эти возмущения в потоке до установления стационарного режима, называют участком стабилизации. [c.102]

Основные гидродинамические проблемы пневмотранспортных систем закономерности, связанные с массовыми расходами газа и твердого материала, с распределением скоростей газа и твердых частиц определение гидравлического сопротивления пневмотранспортных трубопроводов. [c.251]

В основе расчета предельной высоты всасывания центробежного насоса лежит общая формула (3.8). При этом необходимо также принять во внимание некоторые особенности работы центробежных насосов. Здесь, разумеется, нет инерционных потерь во всасывающем трубопроводе, поскольку движение в нем — равномерное. В то же время для центробежных насосов следует учитывать эффекты, связанные с неравномерным распределением скоростей и давлений в рабочем колесе вблизи входного сечения. [c.313]

Для дополнительной иллюстрации графического метода интегрирования рассмотрим задачу об определении количества масла, протекающего в трубопроводе, причем предполагаем, что жидкость обладает большой вязкостью и распределение скорости по диаметру трубопровода характеризуется функцией = /(/ ). [c.63]

В такой же мере следует иметь в виду начальные условия, как, например, распределение скорости и температуры в поперечном сече-НИИ трубопровода у места входа. [c.353]

Рис. П-6. Распределение скоростей движения по сечению трубопровода

Так, например, нри движении лсидкости или газа ио трубопроводам заданные начальные и граничные условия (геометрические характеристики трубы — длина и диаметр, физические свойства потока — плотность и вязкость, а также распределение скоростей иа входе в трубу и у ее стенок) однозначно определяют скорость в любой точке потока в трубе и перепад давления между любыми двумя точками. В этом случае определяемым будет критерий подобия, в котором имеется величина Isp, не входящая в условия однозначности, а зависящая от них. [c.29]

Для установившегося потока при ламинарном течении скорость постоянна в каждой точке жидкости, а при турбулентном течении—колеблется около некоторого среднего значения (за счет пульсаций>). Распределение скоростей по поперечному сечению трубопровода при ламинарном течении происходит по параболе, причем средняя скорость потока составляет 0,5 от максимальной (по оси потока). При турбулентном течении изменение скоростей в поперечном сечении трубопровода идет по более пологой кривой и средняя скорость составляет 0,8 0,9 от максимальной. [c.13]

Теперь представим себе, что в приведенных примерах поток в трубопроводе имеет ламинарный режим течения, характеризующийся параболическим распределением скорости по поперечному сечению (см. рис. 1.11 и формулу (1.54)). В таком случае порции потока, которые проходят в центральной зоне трубы и имеют максимальную скорость, будут и находиться (пребывать) в трубе меньшее время по сравнению с той частью потока, которая с малой скоростью проходит вблизи стенки и, соответственно, пребывает в объеме трубы значительно большее время, чем порции, проходящие вблизи оси. А это значит, что те процессы, которые могут происходить в потоке, например отмеченные ранее процессы кристаллизации, растворения или химического реагирования, завершатся в различной степени для разных слоев (порций, частей) потока в зависимости от разного времени их пребывания в трубе. Следовательно, на выходе из трубопровода (из рабочего объема) размер кристаллов или растворяющихся частиц или степень завершенности химической реакции будут неодинаковыми (неодинаковая степень отработки). [c.130]

Трубка Пито (пневмометрическая трубка). Трубка Пито значительно реже применяется в качестве первичного элемента в промышленных измерителях расхода по напору. Это очень удобный инструмент, но в основном для лабораторного использования или для местного контроля, а в промышленности ее можно применять лишь для незагрязненных жидкостей (газов), так как наличие в потоке твердых частиц приводит к загрязнению трубки. Трубка Пито пригодна для ограниченного диапазона рабочих скоростей кроме того, ненормальное распределение скоростей потока по сечению трубопровода искажает измерение расхода, [c.398]

В литературе имеются данные о распределении скоростей ламинарного и турбулентного потоков в трубопроводах кольцевого сечения, между бесконечными параллельными плоскостями и в каналах некруглого поперечного сечения . [c.142]

Для трубопроводов любых форм поперечного сечения (кроме круглых трубопроводов, заполненных целиком, и открытых каналов при незначительной глубине турбулентного потока) можно применять уравнение (I -52), если О заменить эквивалентным диаметром, равным 4гр. В литературе приведены значения коэффициентов трения для трубопроводов кольцевых сечений с внутренними оребренными трубками и для кольцевых труб . В области ламинарного течения для заполненных целиком трубопроводов следует применять формулы из табл. П-6. Падение давления р1 — р2 измеряется между двумя точками, находящимися одна от другой на расстоянии м, которое должно обеспечивать нормальное распределение скоростей. [c.144]

Приближенно можно принять, что о=1 для течения с равномерным распределением скорости, а =1,05-=-1,10 для турбулентного потока в длинных прямых трубопроводах и а=2 для ламинарного потока 2. Метод определения а для других распределений скоростей можно найти в литературе . [c.166]

Распределение скорости запыленного потока и концентрации примесей при отсутствии центробежных сил. Для газоочистных аппаратов большой интерес представляет влияние запыленности потока на характер распределения скоростей и расиределение концентрации взвешенных в потоке частиц примесей по сечению аппарата (газохода). Эти явления пока недостаточно исследованы, однако даже некоторые теоретические предположения и немногочисленные экспериментальные данные позволяют сделать выводы о рас гекании запыленного иотока по сечению, а также вдоль разветвленных трубопроводов. [c.312]

Измерение давления. Падение столь же важный фактор, как и теплообмениые характеристики. Экспериментальное оборудование может быть подобрано таким образом, чтобы поперечное сечение трубопровода было таким же, как и входное сечение исследуемой теплообменной матрицы в этом случае можно ограничиться простым измерением статического давления в трубе В противном случае необходимо учитывать различие динамического давления за счет изменения размера проходного сечения. Конечно, желательно установить перед теплообменной матрицей прямую трубу длиной по меньшей мере десять диаметров, чтобы обеспечить однородное распределение скорости по сечению трубопровода. Если необходимо получить особенно достоверные данные о падении давления, можно использовать пьезометрическое кольцо, т. е. ряд соединенных между собой отверстий для отбора статического давления, выполненных по периметру трубы в плоскости, перпендикулярной направлению потока. Перепад давления в теплообменнике можно измерять непосредственно с помощью манометра или дифференциального датчика типа трубки Бурдона. [c.318]

В исследованиях, принадлежащих первому направлению, для определения поверхности раздела жидкостей применяют приближенный способ, аналогичный методу послойного движения, применяемого в подземной гидромеханике при исследовании перемещения границы раздела двух жидкостей [70, 251, 266]. При этом предполагается, что распределение скоростей в зоне совместного движения остается таким же, как и для однородной жидкости при тех же граничных условиях, т. е. при решении задачи о вытеснении одной жидкости другой смягчается условие на поверхности раздела. Движение жидкостей принимается осесимметричным, жидкости не смешиваются на границе раздела, и отсутствует их вращательное движение. Основное внимание в работах данного направления уделяется определению интегральных характеристик потока относительного объема невытесненной жидкости к моменту подхода клина к концевому сечению трубопровода и объема смеси, образующегося в конечном пункте трубопровода. [c.146]

В случае ламинарного движения (рис. 4, У), когда отдельные ча-стипы движутся параллельно друг другу по прямому трубопрсводу, ско- ссть оказывается наибольшей по оси трубопровода и уменьшается к краям сначала медленно, а затем быстрее, пока не станет равной нулю у самой стенки. Распределение скоростей по диаметру трубопровода происходит по закону параболы средняя скорость движенмл равна [c.35]

Результаты анализа динамики состава при ламинарном течении в трубопроводе целесообразно применить при исследов.ч-нии динамики анализаторов, как это будет показано ниже, при измерении скорости потока инъекционным способом (когда необходимо установить, какая из величин реакции на импульс является определяющей для нахождения скорости потока) или для физиологических целей (распространение веществ, растворенных в циркулирующей крови). Распространение изменения состава смеси зависит, во-первых, от диффузии и, во-вторых, от соотношения расходов (распределение скорости по сечению трубы). Вначале будет рассмотрена динамика состава как результат только соотношения расходов, а затем в расчет будет принята и диффузия. [c.423]

Распределение скорости газа в поперечном сечении транспортного трубопровода, несмотря на низ1 1е концентрации ТМ, существенно отличается от характерного для однофазного газового потока. Наличие твердых частиц вызывает деформацию скоростного профиля газа, причем в случае вертикального пневмотранспорта происходит выравнивание скоростей в сечении с одновременным увеличением пристеночных градиентов скоростей. Экспериментально доказано, что при этом изменение скоростей по нормали к поверхности в присутствии твердых частиц продолжает следовать закону стенки (2.25а). [c.252]

Теперь вычислим среднее по поперечному сечению круглого трубопровода значение скорости потока. Имея распределение скорости по радиусу (1.54), среднее ее значение всегда можно вычислить на основе уравнения расхода, записываемого относительно элементарного сечения трубопровода с1У = гиёЗ, где - элементарный расход (мV ) через элементарное сечение ёЗ (м ) при скорости IV (м/с) в этом сечении. [c.74]