Течение в трубах прямоугольного сечения

При ламинарном течении в трубах прямоугольного сечения (ахЬ) пользуются формулой Дарси (1.76), при условии, что [c.86]

В гл. 7 содержатся данные, характеризующие движение газа в круглых трубах, трубах прямоугольного сечения с различным соотношением сторон, поперечное обтекание шахматных пучков круглых труб и течение через сетчатые наса-дочные поверхности. Для некоторых случаев расчета предпочтительнее рекомендовать эти данные по сравнению с экспериментальными данными, приведенными в гл. 10, за исключением тех случаев, когда рассчитываемая поверхность полностью идентична поверхности, рассмотренной в гл. 10. [c.18]

Рис. 6-2. Фактор трения для полностью стабилизированного ламинарного течения в трубах прямоугольного сечения

В основе графиков на рис. 7-2— 7-4 лежат по большей части такого же рода сведения, как и использованные при построении графиков на рис. 7-1, хотя теоретические данные для участка одновременной гидродинамической и тепловой стабилизации при ламинарном течении менее полные. Принимается, что трубы прямоугольного сечения образованы ребрами, разделяющими [c.100]

В работах [4, 54, 172, 173] различными методами были получены точные решения основных уравнений, описывающих полностью развитое ламинарное смешанно-конвективное течение в вертикальной трубе прямоугольного сечения при граничном условии постоянной плотности теплового потока. Считалось, что жидкость имеет постоянные теплофизические свойства, за исключением плотности, изменение которой и создает выталкивающую силу. Эти анализы проведены с учетом объемного тепловыделения в жидкости. Кроме того, для условия постоянной плотности теплового потока в работе [67] получены решения для труб с сечением в форме прямоугольного треугольника, равнобедренного треугольника и ромба. В работе [3] рассчитаны тепловой поток и падение давления для труб с различными треугольными сечениями. Предполагалось, что температура стенки [c.636]

Основные механизмы переноса при смешанно-конвективном течении в трубах некруглого сечения остаются такими же, как и в круглых трубах. Разности температур вызывают возникновение выталкивающих сил и формируется вторичное течение, накладывающееся на основной поток. Оно начинает развиваться вблизи входного сечения трубы и становится интенсивнее ниже по потоку. Когда температура жидкости приближается к температуре стенки, оно ослабевает. При ламинарном режиме это вторичное течение вызывает интенсификацию теплообмена. В работе [23] впервые проведен анализ полностью развитого с самого начала ламинарного смешанно-конвективного течения в горизонтальных трубах прямоугольного сечения. Предполагалось, что стенка трубы имеет высокую теплопроводность, плотность теплового потока на стенке постоянна в осевом направлении, а температура стенки равномерна по периметру трубы. Были получены численные решения для степеней удлинения сечения 7 = 0,2 0,5 1 2 и 5 при Рг = 0,73. Для труб квадратного сечения расчеты были выполнены и при Рг = 7,2. Показано, что и коэффициент трения, и тепловой поток возрастают при увеличении Ре Ра. Для заданного значения Ре Ра максимальные величины коэффициента трения и теплового потока до- [c.648]

Рис. 4.31. К задаче теплообмена при течении теплоносителя в трубе прямоугольного сечения

Труба прямоугольного сечения. Рассмотрим теперь трубу прямоугольного сечения со сторонами а и 6. Будем считать, что область течения описывается неравенствами О Х а, О К 6. Решение уравнения (1.5.1), удовлетворяющее условиям прилипания на поверхности трубы, имеет вид [178] [c.34]

Для нагрева труб применяют жесткие индукторы, разъемные из трубок прямоугольного сечения 20 X 20 мм, диаметром в соответствии с термически обрабатываемыми трубами (нанример, до 500 мм) в зазор помещают прокладку из асбеста. Источник питания — сварочный трансформатор ТСД-2000 трубу 273 X X 27 мм нагревают до температуры 830° С в течение 25 мин. [c.274]

Учитывая специфические особенности данных, помещенных в гл. 10, рекомендуется использовать для расчета теплоотдачи и потери напора при течении газа в трубах круглого и прямоугольного сечений обобщающие графики, представленные в настоящей главе исключением могут быть поверхности, совершенно идентичные исследованным графики учитывают соотношение длины и диаметра, а также тип входа. Даже и в этих случаях, когда экспериментальные данные используются для расчетов теплоотдачи и сопротивления при движении в длинных трубах, необходимо вводить дополнительную поправку, [c.99]

На переходных участках, сопрягающих трубы круглого и прямоугольного сечений (см. диаграмму 1.8.3-27), переход потока из осесимметричного в плоский (и наоборот) сопровождается деформацией его в двух взаимно перпендикулярных плоскостях - расширением в одной и сужением в другой [588]. В таком сложном потоке могут одновременно наблюдаться эффекты, присущие как диффузорам, так и конфузорам. Если длинная сторона прямоугольного сечения больше диаметра круглой трубы ( 1 > Оо), то могут иметь место срывные явления, приводящие к большим потерям давления. Поэтому длина и форма переходных участков рассматриваемого типа должны выбираться таким образом, чтобы устранить возможность отрыва или переместить отрыв в область с меньшими скоростями течения. Это можно получить подбором геометрической формы и соответствующих габаритных размеров. [c.205]

Они представляют собой отношение потока действительной кинетической энергии к фиктивной, вычисленной в предположении, что скорость постоянна в сечении и равна w. При турбулентном режиме течения жидкости, когда эпюра скоростей приближается к прямоугольной, можно принять а, = 1. При ламинарном режиме а/ зависит от формы сечения канала. Для труб круглого сечения а, = 2. [c.90]

Течение жидкости на начальном участке сопровождается изменением профиля скоростей от прямоугольного на входе в канал до стационарного, определяемого уравнением (2.6.2.7) для труб круглого сечения или уравнением (2.6.2.10) — для щелевого канала. [c.134]

Данные различных исследователей, полученные для случаев нагревания и охлаждения в условиях турбулентного течения в кольцевом пространстве или в трубах прямоугольного поперечного сечения, не согласуются между собой. Рекомендуется при расчете пользоваться уравнениями, справедливыми для случая течения внутри труб, подставляя вместо О величину, равную частному от деления учетверенной площади живого сечения на смоченный периметр. [c.216]

В работах [102, 103] проведен анализ смешанно-конвективного течения в криволинейных трубах круглого и прямоугольного сечения, вращающихся относительно оси, проходящей Через центр кривизны. Подобные задачи встречаются в роторных машинах типа турбин или моторов. В работе [25] выполнен расчет влияния естественной конвекции на характеристики течения в криволинейной трубе квадратного сечения. [c.653]

Трубы прямоугольного, эллиптического и других видов поперечного сечения стабилизированное течение [470, 719] Диаграмма 1.7-6 [c.106]

Более того, теоретически доказано и экспериментально подтверждено, что ДЛЯ ламинарного течения в канале с прямоугольным сечением коэффициент трения зависит от формы канала и отличается от коэффициента трения для круглой трубы [2] [c.10]

Проба аэрозоля должна быть представительной как по концентрации, так и по дисперсному составу. Этого можно достичь либо с помощью экранов, обеспечивающих равномерное перемешивание газа в трубе, либо отбирая пробы из разных точек поперечного сечения трубы. При этом надо учитывать, что скорость газа изменяется по поперечному сечению. При ламинарном течении максимальная скорость газа (по оси трубы) вдвое больше средней скорости, а при турбулентном она лишь на 20% больше средней. Хотя турбулентность обеспечивает хорошее перемешивание газа и вблизи стенки трубы можно найти точку, в которой скорость газа равна средней скорости, предпочтительнее работать в условиях ламинарного течения, используя экраны. В круглых трубах укрепляют (посередине) диск диаметром о У 2 (где О — диаметр трубы). В каналах квадратного или прямоугольного сечения можно помещать экраны той же конфигурации, закрывающие половину поперечного сечения канала с равным зазором по периметру но все же круглые трубы обеспечивают более точный отбор. Во всех случаях точка отбора должна располагаться по оси трубы на расстоянии трех ее диаметров (или трех длинных сторон для канала с прямоугольным сечением) за экраном за точкой отбора должен быть прямой участок трубы длиной по меньшей мере равной двум ее диаметрам. Если длина трубы ограничена, перегородку следует устанавливать в специально суженном прямом участке трубы с тем, чтобы сократить общую длину прямого участка. Введение экрана создает дополнительное гидравлическое сопротивление, которое для круглого диска диаметром 1)/У"2 составляет [c.316]

Входовые эффекты. Профиль скоростей на входе в трубу, в которую жидкость поступает из резервуара или из другой трубы значительно большего диаметра, имеет почти прямоугольную фор му, т. е. скорость течения по всему сечению трубы постоянна. Только в очень тонком слое, расположенном у самой стенки трубы, скорость резко уменьшается от конечной величины до нулевого значения на стенке трубы. По мере продвижения жидкости по трубе профиль скоростей потока трансформируется, приобретая в случае ньютоновской жидкости параболическую форму. Для дилатантных систем (п >1) профиль скоростей выглядит более острым, чем параболический (т. е. приобретает форму клина) для псевдопластичных систем (л < 1) профиль скоростей имеет более плоскую форму. Экспериментально установлено, что при течении ньютоновских жидкостей длина участка трубы, на котором полностью заканчивается формирование параболического профиля, составляет приблизительно 0,05 Не диаметра. Подробное описание этих опытов можно найти в работе Доджа . Полученные результаты несколько расходятся с теоретическими данными, согласно которым при ламинарном течении длина участка входа должна составлять только 0,029 Не диаметра. Входовые эффекты, возникающие при ламинарном течении псевдопластичных ньютоновских жидкостей, изучены в гораздо меньшей степени. Однако по имеющимся экспериментальным данным относительная длина участка входа, на котором формируется профиль скоростей потока, должна составлять от 0,03 до 0,05 Не диаметра (т. е. того же порядка, как и при течении ньютоновских жидкостей). [c.64]

Анализ точности потоков в соплах должен учитывать все аспекты, в том числе и влияние пограничного слоя на стенках трубы. Общепринято мнение, что это влияние компенсируется поправками на толщину вытеснения пограничного слоя, однако правомерность такой корректировки не очень обоснована для течений в каналах. Более того, она не всегда и осуществима. Например, так называемые плоские сопла аэродинамических труб имеют на самом деле прямоугольное сечение коррекция влияния пограничного слоя на боковых стенках, где поток не является равномерным, невозможна. [c.85]

Коэффициент X можно найти теоретически, зная закон распределения скорости по живому сечению. Для ламинарного течения распределение скорости находят, решая уравнения гидромеханики. Эти решения для напорного установившегося течения несжимаемой ньютоновской жидкости в прямых трубах круглого, кольцевого, щелевидного, эллиптического, квадратного, треугольного и прямоугольного сечений приведены в [12, 31], а для неньютоновских жидкостей в [12, 32]. По результатам этих работ составлена табл, 8,4. [c.170]

В [72] выполнен расчет трехмерного турбулентного потока в диффузоре прямоугольного сечения аэродинамической трубы. Помимо средних скоростей, автору удалось определить вторичные течения в угловых зонах канала. Движение среды описывается системой, состоящей из уравнения неразрывности, уравнений Рейнольдса с допущениями для пограничного слоя и упрощенного уравнения переноса турбулентной кинетической энергии и диссипации. Турбулентные напряжения рассчитаны с помощью алгебраических выражений, полученных на основе уравнений переноса напряжений Рейнольдса. Результирующая система — параболического типа в направлении основного течения решается с помощью неявной маршевой процедуры с использованием метода конечных объемов. [c.80]

Ряд аналитических решений для теплопередачи и гидравлического сопротивления при движении в гладких трубах собран в гл. 6. в ней даны достаточно полные решения для случаев ламинарного и турбулентного течения в круглых трубах. Представлены обширные данные о теплообменных поверхностях, состоящих из концентрических круглых труб (труба в трубе), включая методику расчета асимметричного нагрева таких поверхностей. Рассмотрены, хотя и менее полно, трубы прямоугольного и треугольного сечений. Аналитические решения, представленные в гл. 6, не ограничиваются диапазоном чисел Прандтля для газов в отличие от экспериментальных данных, со- [c.17]

Опыты по измерению интенсивности турбулентности в шероховатых трубах провел Б. А. Фидман, который исследовал течение воды в трубе прямоугольного сечения 40X160 мм. На верх-, ней широкой стенке трубы были нарезаны полеречные зубцы треугольного профиля глубиной 5 мм при шаге 10 мм. Распре деление скоростей было изучено на прозрачной модели трубы при помо- ут щи скоростной киносъемки, фикси-ровавшей траектории взвешенных в воде частиц специальной эмульсии. [c.15]

Рис. 6-3. Значения критерия Нуссельта прн ламинарном течении в трубах прямоугольного сечения с полностью стабилизированными профилями скорости и температуры. 1 — при постоянной тепловой нагрузке или по-стоянной разности температур 2 — при постоянной температуре стенки.

Рис. 10.7.2. Изменение числа Нуссельта при развитом смешанно-конвективном течении в горизонтальных трубах прямоугольного сечения при постоянной плотности теплового потока на стенке. (С разрешения авторов работы [231. 1969, ASME.)

В работе [134] выполнен анализ смешанно-конвективного течения в наклонных трубах прямоугольного сечения. Проведен численный расчет полностью развитого ламинарного смешанноконвективного течения при однонаправленном действии выталкивающей силы в трубе с постоянной плотностью теплового [c.653]

На уравнениях (51) и (52) основаны методы расчета листоваль-ных головок. Эти же уравнения описывают такие частные случаи течения, как течение в кольцевых каналах и течение в трубах прямоугольного сечения. [c.71]

Течение в трубах прямоугольного сечения. Течение в трубах прямоугольного сечения рассматривали Бейер и Товсли , а также Спенсер . Для описания кривой течения эти авторы воспользовались степенным рядом, состоящим из четырех-пяти членов. Однако полученные уравнения, по-видимому, невозможно разрешить относительно перепада давлений. Более того, область применения их для расчета ограничена одним-двумя порядками градиента скорости за пределами области ньютоновского течения (малые градиенты скорости). [c.71]

Возвращаясь к угловым головкам для экструзии труб, отметим, что для расчета течения в головке необходимо смоделировать двумерное течение в 2- п 0-направлениях. Это достаточно сложная задача. Впервые модель течения в узких головках была предложена Пирсоном 169]. При моделировании область течения выпрямили и рассматривали двумерное течение в прямоугольных координатах между двумя пластинами. Расстояние между пластинами может изменяться таким образом, чтобы величина расхода оставалась неизменной. Формующая щель головки имеет постоянное сечение и образована двумя концентрическими цилиндрами. Результирующие расчетные уравнения имеют сложный вид, и их решение требует использования ЭВМ. Тем не менее можно получить результаты для изотермического течения как ньютоновских, так и степенных жидкостей. Гутфингер, Бройер и Тадмор 170] решили эту задачу, применив метод конечных разностей (МКР), рассмотренный в гл. 16. Этот приближенный, но сравнительно простой метод очень удобен для решения задачи двумерного медленного течения в узких зазорах. Результаты, полученные при помощи МКР, идентичны результатам Пирсона, но на их получение затрачивается меньше машинного времени. [c.493]

В ходе экспериментальной работы, приведшей к результатам, обоб- eнным в гл. 10, была установле-а возможность получения в общем виде основных зависимостей, характеризующих теплоотдачу и гидравлическое сопротивление некоторых поверхностей сравнительно простой формы. Более того, для случаев движения потока внутри труб круглого и прямоугольного сечений получены аналитические решения. Таким образом, продуманно комбинируя аналитические решения с обобщением экспериментальных данных, можно с достаточной полнотой охарактеризовать теплоотдачу и сопротивление при течении газа внутри труб круглого и прямоугольного сечений при наличии внезапных сужений на входе, включая влияние длины трубы, способ подвода тепла и изменение свойств жидкости, зависящих от температуры. Кроме того, на основе большого количества экспериментальных данных, полученных при поперечном обтекании шахматных пучков круглых труб, возможно обобщенное представление зависимостей для поверхностей с такой геометрией, которые применимы к шахматным пучкам с геометрическими характеристиками, отличными от исследованных. [c.99]

Эти коэффициенты представляют собой отношение П0Т0К21 действительного количества движения к фиктивному, вычисленному в предположении, что скорость в сечении постоянна и равна При турбулентном режиме течения жидкости, когда эпюра скоростей приближается К прямоугольной, можно принять Р, = 1. При ламинарном режиме Р зависит от формы сечения канала. Для труб круглого сечения р, = 4/3. [c.89]

Практика показывает, что длины труб, применяемых в реальных теплообменниках, обычно удовлетворяют условию 1/(йРе)<0,05 и даже 1/( Ре)-<0,01. Б. С. Петуховым, Е. А. Краснощеко-вым и Л. Д. Нольде были проведены экспериментальные исследования теплоотдачи при ламинарном течении в трубе и щелевом канале прямоугольного сечения. Б качестве рабочей среды было [c.134]

Исходя из требований индустриализации строительства и широкого применения сборных железобетонных элементов в настоящее время закрытые коллекторы сооружают круглыми I, а для пропуска больших расходов сточных вод — прямоугольными VIII. До 90% протяженности всех существующих канализационных сетей выполняют из труб круглого сечения. Они нашли широкое применение как при напорном, так и при самотечном режиме течения. Эти трубы наиболее экономичны по затрате материала на их изготовление, хорошо сопротивляются внешним нагрузкам, удобны в укладке и эксплуатации и в большей степени удовлетворяют гидравлическим условиям. [c.37]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология