Распределение в сечении трубы

Рис. 5.12. Распределение скоростей по сечению трубы при ламинарном (а) и турбулентном (б) режимах течения.

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]

Более обоснованным представляется подход к рассматриваемому вопросу с точки зрения внутренней задачи теплообмена в системе каналов сложной формы. Имеются теоретические решения при Рг ж 1 для каналов с простой формой сечения [64]. Например, при граничных условиях третьего рода получено Nu3. min == 3,7 — для круглого сечения (труба), 3,0 — для квадратного сечения и 2,7 — для сечения, имеющего форму равностороннего треугольника. При граничных условиях второго рода эти величины несколько больше. По мере усложнения формы сечения каналов и увеличения доли угловых зон Nu . тш уменьшается. Для зернистого слоя можно ожидать Ыцэ. min A 2 при условии равномерного распределения газа по сечению слоя, что реально осуществимо только в правильных укладках одинаковых элементов. В работе [65] теоретически получено значение Nua. min = 2,6 для кубической укладки шаров. [c.142]

В этом случае распределение сечения трубы между газом и жидкостью в зоне средних давлений для первого вида движения потока газа соответствует уравнению (92), а для второго вида движения потока газа при подстановке в уравнение (92) значения — из уравнения (94) [c.74]

Соответственно параболический закон распределения скоростей по сечению трубы, выражаемый уравнением (11,31), может быть представлен в виде [c.44]

В непосредственной близости к питателю с псевдоожиженным слоем материал еще движется равномерно распределенным, но в последующих зонах трубы твердые частицы стремятся осесть и начинают образовывать чередующиеся дюны. Можно ожидать, что при таких нарушениях однородности скорости твердых частиц в различных точках поперечного сечения трубы будут значительно отличаться. Фактически оказалось, что скорости частиц изменяются от точки к точке и вдоль трубы (даже за пределами предполагаемого разгонного участка), где они подвергаются попеременному ускорению и замедлению. Вероятны также значительные флуктуации перепада давления. [c.603]

Второй случай разрушения трубы произошел в печи крекинга газа после ее эксплуатации при 1Ю0°С в течение 3400 ч. Как и в первом случае, разрушению подверглась нижняя часть трубы, обращенная к горелкам и испытывавшая большую теплонапряженность. Сравнивая химические анализы образцов металла на различных участках поперечного сечения трубы, нашли, что около участка хрупкого разрушения в стали содержалось большое количество углерода, связанного в виде карбидов типа Ме Сз (4,92—5,12%) при допускаемых по стандарту пределах 0,2—0,6"/о. В месте же непосредственного разрушения обнаружили еще свободный графит в количестве 5% и равномерно распределенные частицы нитридов с многочисленными трещинами вблизи них. [c.162]

При больших объемах очищаемого газа и больших размерах трубы Вентури возможность равномерного распределения промывной воды по сечению трубы ухудшается (часто трубы забиваются и приходят в негодность из-за отложения солей и других твердых примесей), что приводит к преждевременным остановкам и увеличению пылевых выбросов в атмосферу. [c.297]

Автомодельность от гравитационных сил, а также протекание процесса при ламинарном течении в трубе, когда отсутствуют заметные поперечные перемещения частиц в объеме трубы, заставляют предположить пограничный механизм протекания процесса формирования отложений на поверхности трубы при движении по ней нефти. Для представления картины протекающих процессов рассмотрим характер распределения скоростей по сечению трубы. Эпюры распределения скоростей в различных режимах течения показаны на рис.2.2 и 2.3. [c.73]

При турбулентном движении из-за хаотичности движения слоев происходит выравнивание скоростей в ядре потока и их распределение по сечению трубы характеризуется кривой, отличающейся по форме от параболы. Однако и в этом случае вблизи стенки трубы скорость резко снижается и образуется тонкий слой, в котором градиент скорости очень высок и у самой стенки скорость также равна ну/по. Структура потока и профиль концентраций у стенки трубы (по Ландау и Левичу) показаны на рис.2.3. [c.74]

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]

Для образования первоначального тонкого слоя отложений может играть существенную роль температурный градиент у самой стенки в диффузионном подслое. Это особенно важно в тех случаях, когда температурный профиль скважины может оказаться н монотонным. Такая картина наблюдается в скважинах Западной Сибири из-за наличия зон вечной мерзлоты на различных глубинах /21/. В таких случаях на колебания температур у стенки оперативно будет реагировать, прежде всего, пограничный подслой, тогда как на средней температуре потока небольшие колебания градиента по сечению трубы могут не сказаться. Между тем даже небольшие колебания температуры в пограничном слое приведут к существенному изменению его состояния как дисперсной системы. При этом из-за изменения скорости возникновения центров кристаллизации существенные колебания будут происходить в наиболее высокодисперсной части спектра распределения частиц дисперсной фазы, всецело определяющей интенсивность формирования отложений в гидродинамических условиях. Такого рода аномалии были отмечены при обработке результатов исследований ряда скважин Западной Сибири /21/. [c.123]

При турбулентном движении из-за хаотического движения частиц происходит выравнивание скоростей в основной массе потока и их распределение по сечению трубы характеризуется кривой, отличающейся по форме от параболы на рис. 11-10, а кривая имеет значительно более широкую вершину (рис. П-И), б). [c.44]

Влияние относительной шероховатости на распределение осредненных скоростей по сечению трубы в квадратичной зоне показано на рис. 2-14. Возрастание A/D усиливает тормозящее влияние стенок на поток и увеличивает неравномерность распределения скоростей. [c.128]

Зная закон распределения скоростей по сечению трубы см. уравнение (1.71)] и связь средней скорости с потерей напора [см. уравнение (1.74)1, легко определить значение коэффициента а, учитывающего неравномерность распределения скоростей в уравнении Бернулли, для случая стабилизированного ламинарного течения жидкости в круглой трубе. Для этого в выражении (1.50) заменим скорость по формуле (1.71) и среднюю скорость но формуле (1.74), а также учтем, что [c.79]

Обратив внимание на неправильный температурный ход теплопроводности у нефтепродуктов, полученный Шумиловым и Яблонским на установке по методу ламинарного режима, Варгафтик [Л. 1-13] подверг разбору и критике принятые допущения, показал недостатки метода ламинарного режима, которые сводятся к следующему. Принятое параболическое распределение скоростей по сечению трубы, при ламинарном режиме имеет [c.27]

Соотношение (9.37) можно получить также по уравнению (9.20), принимая параболическим закон распределения местных скоростей по сечению трубы. Следовательно, величина То в урав нении [c.247]

Рис, 10.4. Сравнение параметров б и е для потоков с нестационарным и квазистационарным распределением местных скоростей по сечению трубы [c.271]

Считалось, что нормальный выход желательно иметь всегда и обосновывалось это тем, что при нормальном выходе будут меньше абсолютные скорости течения воды в отсасывающ,ей трубе и на выходе из нее, вследствие чего ожидалось уменьшение потерь энергии как внутри трубы, так и при выходе из нее. Кроме того, считалось, что при нормальном выходе вследствие отсутствия закрутки потока в отсасывающей трубе будет более равномерное распределение скоростей по сечениям трубы, что должно привести к улучшению кавитационных свойств турбины. Однако эксперименты, проведенные за последние годы в различных лабораториях, не подтвердили, казалось бы, на первый взгляд бесспорного предположения. Наоборот, опытами было установлено, что положительная закрутка потока (о 2 совпадает с направлением на выходе из лопастей рабочего колеса соответствующая значению Vu2, равному 0,2gH, оказывает благоприятное влияние на к. п. д. турбины и ее кавитационные качества. Объясняется это тем, что при закрученном потоке на выходе из рабочего колеса лучше обтекается диффузорная часть отсасывающей трубы и меньше потери в самом рабочем колесе, так как при этом меньше относительные скорости течения воды по лопастям рабочего колеса. [c.75]

Кроме указанного, при неравномерном распределении скоростей по сечениям значительно увеличивается кинетическая энергия потока в выходном сечении трубы по сравнению с энергией, вычисленной по средним скоростям, и тем самым увеличиваются выходные потери. [c.147]

Рис. 1. Распределение безразмерной осреднен-ной скорости по сечению трубы

Рис. 2. Распределение относительной турбулентной проводимости по сечению трубы для воздуха при различных числах Рейнольдса

Поставленная задача таким образом решена получена формула (36,15), дающая распределение скоростей по сечению трубы, и формулы (36,27) и (36,31), позволяющие производить вычисление коэффициента сопротивления. [c.164]

Рассчитайте кривые распределения температур для гидравлических и термических стабилизированного ламинарного потока, протекающего через трубу с круглым поперечным сечением, для случая постоянного потока через стенку трубы и постоянной температуры стенки. При расчете примите, что скорость постоянна в поперечном сечении трубы. Вычислите критерии Нуссельта для обоих пограничных условий. Позже будет показано, что полученные результаты являются хорощим приближением к теплообмену в установившемся турбулентном потоке в трубе для жидкости с очень малыми значениями критерия Прандтля. [c.252]

Помимо задач выравнивания неоднородных потоков в аппаратах и других различных устройствах, часто возникает необходимость преобра.човать одну форму профиля скорости в другую. Например, в аэродинамических трубах с равномерным (прямолинейным) потоком иногда требуется создать для испытуемой в рабочей части модели Kinie-матически подобную схему полета по кривой траектории. Этого можно достичь [26, 37], во-первых, изогнув особым образом модель и, во-вторых, создав поперек рабочего сечения трубы постоянный градиент скорости. Такое распределение скоростей может быть получено, например, при испытании решетки с переменным по ссчснию сопротивлением (переменной густотой). [c.11]

Из изложенного очевидно значительное влияние даже небольшого расширения сечения трубы на распределение скоростей. Профиль скорости в диффузоре получается более вытянутым в направлении движения, чем в трубе постоянного сечения, т. е. в центральной части сечения диффузора скорости больше, а вблизи стенок градиент скорости меньше. Для сходящейся трубы (конфузора) структура потока противоположна структуре потока в диффузоре профиль скорости более сплюш,ен, чем в трубе постоянного сечения, а градиент скорости вблизи, стенок соответственно меньше. [c.37]

Рис. 6.20. Распределение скорости в пучке труб с отмошением длины к диаметру, равным 50, при одинаковых проходных сечениях трубы и коллектора.

Профиль отложений по внутреннему периметру сечения выкидной линии зависит от фазового состояния прокачиваемой смеси. При однофазном прямолинейном течении газонефтяной смеси выделяющаяся твердая фаза равномерно откладывается по периметру сечения трубы /21,22/. По своему внещнему виду парафиновые отложения в выкидных линиях идентичны отложениям в подъемных трубах скважин. Парафиновые отложения в выкидных линиях также содержат большой процент тугоплавкого парафина /40/. Характерным является неравномерность распределения парафина в массе отложений в поперечном сечении слоя наибольшее количество парафина содержится в отложениях, непосредственно прилегающих к стенке труба. Такое положение объясняется автором /22/ возможностью перекристаллизации уже отложившейся массы у стены. [c.127]

Формула (1.161) получена при использовании ряда упрощающих допущений справедливость закона Гука при деформации трубы и жидкости, отсутствие трения в жидкости и других видов рассеивания энергии в процессе протекания удара и равномерность распределения скоростей по сечению трубы. [c.163]

Изменение температурного режима трубопровода вследствие колебаний температуры транспортируемого продукта, а такя е внутреннего давления в период эксплуатации влияет на распределение продольных напряжений в поперечном сечении труб и соответственно на распределение суммарного продольного усилия, определяемого ими. [c.13]

Характер распределения частиц в испытуемом участке трубы определяли методом ЬОА путем расчета чиспа частиц, проходящих через исследуемый объем. На рис. 9 дпя стандартных условий (диаметр частиц 0,8 мм ) при средней скорости потока 0,44 м/с и К = 0,25 даны зависимости локальных скоростей частиц р [ см/с 1(1) вдоль трубы [х О° ] (2) на, расстоянии от стенки трубы 2 мм, 12 мм и 20 мм. Из рис. 9 видно, что скорость частиц сразу после начала расширения очень неоднородна и в пределах измерений не выравнивается по сечению трубы. [c.13]

Предположения (1) и (2) в условиях рассматриваемой задачи оказываются противоречивыми. Скорости набегающих потоков во внешней и внутренней трубках будут параллельны оси (предположение (1)) и газ в потоках будет иметь постоянную плотность, но начальное распределение скоростей не будет постоянным (если в эксперименте не будут приняты специальные меры), потому что скорость должна обращаться в нуль на стенках. Распределение скоростей в полностью развитом течении в трубе точно соответствовало бы распределению скоростей в набегающем потоке, однако тогда оказалось бы неверным предположение (2). Далее, благодаря тепловыделению в пламени увеличивается температура, а следовательно, уменьшается плотность изобарического потока. Это в соответствии с формулой (2) в свою очередь вызывает увеличение скорости. Кроме того, интенсивность тепловыделения не постоянна по сечениям трубы. Это приведет к неравномерному увеличению плотности газа и вызовет неравномерное расширение потока, так что линии тока будут расходиться из нагретых областей (ср. рис. 5 из главы 2). Таким образом, наличие пламени приводит к неодномерности течения и нарушению предположения (1). Предположения (1) и [c.71]

Экспериментальная зависимость распределения осредненного повремени температурного напора по сечению трубы, по данным опытов Шлейхера [24], для воздушного потока при Re=38 600 показана на [c.14]

Описанное выше распределение скоростей по сечению трубы относится к гидродинамически стабилизированному движению, которое устанавливается на некотором рассто я НИИ от входа жидкости в трубу. По опытам Никурад-зе для турбулентного движения это расстояние л 40 /. [c.36]

По известному из опытов распределению температуры на границах теплопроводной области находят решение уравнения — 0 и тем самым значения до = к(д11дг)с. Наиболее просто решение можно получить методом электротеплозой аналогии (см. п, 8,1.1). Аналогично может быть решена задача о распределении температуры в поперечном сечении трубы при несимметричных граничных условиях по периметру, известных из опыта. В процессе электромоделирования выясняется возможность принятия с известной точностью поля температуры в поперечных сечениях трубы за одномерное, т. е, с изменением температуры только по радиусу без влияния осевых потоков теплоты. Для одномерного поля температуры [c.423]

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]

Рассчитайте температурное поле и длину теплового начального участка для турбулентного потока через трубу, заменяя действительное поле скорости постоянной скоростью по всему поперечному сечению трубы. Считайте, что кривая распределения температуры у стенки аппроксимируется законом седьмой степени и используйте уравнение (11-14), чтобы оиисать локальный тепловой поток через поверхность трубы. [c.286]

Рис. У-12. Изменение пульсацпон- Рис. У-13. Распределение скоростей ных скоростей и масштаба турбу- пламени и потока в случае отры-лентности по сечению трубы. ва (а) и проскока (в).

Справочник химика 21

Химия и химическая технология