Распределения скоростей турбулентных потоках

Рис. 3.41. Распределение скорости турбулентного потока неньютоновской в гладкой трубе (по Прандтлю).

Рис. 2-11. Влияние Ке на распределение скоростей турбулентного потока в гидравлически гладких трубах.

Коэффициент Кориолиса связан с законом распределения скоростей по сечению потока и всегда больше единицы. Для ламинарного режима движения в цилиндрической трубе а = 2, для турбулентного режима а =1,05 — 1,10. Обычно можно принять, что величина gz - р р постоянна во всех точках данного сечения потока. Тогда [c.44]

Практически все пневмотранспортные процессы протекают при турбулентном движении газа в свободном канале. Распределение скоростей газового потока при турбулентном движении газа в гладкой трубе может быть найдено из уравнений, описывающих так называемую трехслойную модель [c.29]

Измерение скорости растворения твердых тел в турбулентном потоке вязкой жидкости является важным методом изучения турбулентности в непосредственной близости от твердой поверхности. Как было отмечено нами [2], в подобного рода процессах вследствие малых коэффициентов диффузии легко осуществляются очень высокие значения диффузионного критерия Прандтля (критерия Шмидта). Тем самым удается получить сведения о распределении, скоростей турбулентного потока в зоне, непосредственно прилегающей к поверхности. [c.226]

Распределение скорости измерялось при температуре потока 15 25°С с помощью термоанемометра постоянной температуры Термосистем-1050 . Сенсором служил датчик с вольфрамовой нитью длиной 1,7 мм и диаметром 3,8 10" мм. Постоянная составляющая сигнала термоанемометра, соответствующая средней скорости турбулентного потока, измерялась вольтметром Термосистем-1076 со временем осреднения т = 1,0 с. Погрешность измерения скорости потока зависела от качества тарировки сенсора и от стабильности температуры потока в стенде в процессе измерения и для скоростей 0,53,0 м/с не превышала 5%. [c.7]

Конвективный перенос теплоты описывается уравнением Фурье—Кирхгофа (1.143). Поскольку в это уравнение входит скорость жидкости, интенсивность конвективного переноса теплоты зависит от распределения скоростей в потоке жидкости, т. е. от гидродинамической обстановки. Последняя зависит от режима движения жидкости. Закономерности ламинарного движения выражают уравнения Навье — Стокса (1.142) и неразрывности (1.10), а закономерности турбулентного движения — уравнения Рейнольдса (11.56) и неразрывности (I. 10). Таким образом, конвективный перенос теплоты описывается системой уравнений, включающей уравнение переноса энергии (Фурье — Кирхгофа), уравнения движения и уравнение неразрывности. Чтобы придать системе этих уравнений определенность, свойственную конкретным задачам, т. е. чтобы выделить данный процесс из класса процессов, описываемых этими уравнениями, должны быть заданы условия однозначности, которые включают начальные и граничные условия. Начальные условия — совокупность значений скоростей, температур и других переменных в момент, принимаемый за начало отсчета времени. Граничные условия—характеристика геометрической формы системы, условий движения жидкости, а также условий теплообмена на границах системы. [c.290]

Графически это показано на рис. 23.7, /, где зависимость вязкости от давления (напряжения сдвига) имеет вид горизонтальной прямой в области ламинарного течения. На рисунке видно, что после достижения критического значения напряжения сдвига Ркр, при котором ламинарный режим течения переходит в турбулентный, кривая отклоняется от горизонтали. Это означает, что при турбулентном течении перестает выполняться закон Ньютона даже для ньютоновских жидкостей, так как нарушается параболическое распределение скоростей в потоке. [c.381]

Основной недостаток формулы (6.17) заключается в том, что она выведена для регулярной модели, тогда как реальная пористая среда является неупорядоченной. Следует подчеркнуть, что для нахождения проницаемости необходимы сведения о микроскопических свойствах потока. Выбирая определенную структуру среды, мы задаемся фактически локальными характеристиками течения. Регулярные модели, применявшиеся для нахождения проницаемости, основывались на точных решениях уравнения Навье — Стокса, которые удавалось получить для отдельной структурной единицы модели, например для цилиндрического капилляра постоянного радиуса. В действительности поровое пространство является неупорядоченным, пересеченным, и радиус пор изменяется от точки к точке. Поэтому движение жидкости в пористой среде даже нри низких числах Рейнольдса имеет много общего с турбулентным течением. Флуктуации скорости в пористой среде аналогичны пульсационной скорости турбулентного потока. Статистический подход к вычислению проницаемости развивался в целом ряде работ [10—12]. Следует отметить, что отыскание распределения пульсационной скорости весьма существенно в связи с диффузионными задачами. [c.185]

Рис. 7. Область с обратным течением и зона турбулентного горения в полностью развитом турбулентном течении в следе за плохо обтекаемым телом. 1 — однородное распределение скоростей в набегающем потоке 2 — область с почти 100% сгоранием Л — диен 4 — турбулентный перенос вещества и массы через границу 5 — полнота сгорания (аппроксимация) в — распространяющийся фронт пламени 7 — турбулентный перенос тепла 8 — распределение скоростей в потоке за диском 9 — реакционная зона 10 — турбулентный перенос вещества в реакционную зону 11 — область с рециркуляцией 12 — обратный поток газообразных продуктов сгорания.

В целом влияние напряженности магнитного и электрического полей на распределение скоростей в потоке сходно с влиянием турбулентности, и поэтому распреде- [c.219]

Диффузионный критерий Прандтля выражает не просто отношение физических констант — молекулярной вязкости к молекулярной диффузии,— а имеет глубокий физический смысл. Профиль распределения скоростей в потоке жидкости определяется кинематической вязкостью жидкости V, так как при большой вязкости он представляется в виде вытянутой параболы, а при развитой турбулентности — в виде сплюснутой. Аналогично на профиль концентраций влияет коэффициент молекулярной диффузии Ь. Поэтому значение критерия Прандтля сказывается на относительном распределении профилей скоростей и концентраций в потоке жидкости (рис. 100). [c.201]

Второй случай коагуляции аэрозоля в турбулентном потоке характеризуется возникновением инерционных различий между частицами разных размеров. Вследствие турбулентности частицы ускоряются до различных скоростей, зависящих от размера, и могут затем сталкиваться друг с другом. Для монодисперсного аэрозоля этот механизм не имеет значения. Для полидисперсного аэрозоля с известным распределением по размерам Левич [141] показал, что скорость коагуляции пропорциональна основной скорости турбулентного потока в степени 9/4, т. е. скорость коагуляции возрастает очень быстро с увеличением скорости турбулентного потока. Так как очень мелкие частицы быстро ускоряются, значение этого механизма уменьшается с уменьшением размера частиц, причем он является наиболее важным для частиц, диаметры которых составляют 10 -10 см. [c.831]

Рассмотрим теперь с этой же точки зрения непрерывный поток в трубе постоянного сечения при турбулентном режиме течения. Профиль скорости турбулентного потока в трубе не может быть записан в форме единого соотношения. Известно лишь, что для основного турбулентного ядра потока можно получить (здесь приводится без вывода) логарифмическое распределение осредненной скорости в зависимости от расстояния у от твердой стенки [c.134]

Возвращаясь к вопросу распределения элементов потока по времени пребывания, следует отметить, что по сравнению с высокой степенью неравномерности распределения в ламинарном потоке (формула (1.114) и рис. 1.49) в турбулентном потоке распределение р(т) более равномерное (рис. 1.50), что соответствует более заполненной, близкой к прямоугольной (см. рис. 1.54, а) эпюре скоростей. С другой стороны, для турбулентного движения характерен случайный характер движения отдельных пульсирующих элементарных объемов (глобул) в потоке. Поэтому для мелких взвешенных в потоке объектов, совершающих пульсационное движение вместе с пульсирующими глобулами (например, кристаллические зародыши и мелкие кристаллики), распределение по времени пребывания становится в некоторой степени неопределенным. Впрочем, более крупные объекты в потоке, которые в силу своей инерционности не участвуют в случайном движении турбулентно пульсирующих глобул, совершают продольное движение в соответствии с профилем скорости, изображенным на рис. 1.13 и, следовательно, имеют плотность распределения по времени такую же, как и плотность распределения несущего турбулентного потока. Отметим, что плотность распределения, соответствующая одинаковому времени пребывания всех элементов потока (как и взвешенных в нем мелких частиц), представляет собой предельный вертикальный прямоугольник нулевой ширины (все элементы потока имеют одинаковое время пребывания) единичной площади (высота такого прямоугольника должна стремиться к бесконечности) (см. рис. 1.54, б). [c.135]

Средняя скорость турбулентного потока в трубе, а) Профили скоростей в турбулентных потоках, текущих по гладким круглым трубам, иногда удобно описывать с помощью распределения [1] [c.166]

Диффузионное число Прандтля выражает не просто отношение физических констант — молекулярной вязкости к молекулярной диффузии, — а имеет глубокий физический смысл. Профиль распределения скоростей в потоке жидкости определяется кинематической вязкостью жидкости V, так как при большой вязкости он представляется в виде вытянутой параболы, а при развитой турбулентности в виде сплюснутой. [c.177]

Распределение скоростей в живом сечении турбулентного потока значительно отличается от распределения скоростей в потоке при ламинарном движении. В турбулентном потоке частицы жидкости непрерывно перемещаются, переходя из одного слоя в другой и перенося с собой некоторое количество движения. Так, в точку А живого сечения могут попадать частицы жидкости из различных точек другого сечения. При этом частицы обладают различными по величине и направлению скоростями. Поэтому мгновенная скорость в любой точке живого сечения всегда направлена под некоторым углом к нормали сечения в этой точке. Ее можно разложить на три составляющих, из которых направление действия скорости с совпадает с нормалью, а направление действия двух других лежит в плоскости сечения. Расход при турбулентном движении характеризуется величиной и направлением нормальной составляющей скорости в каждой точке сечения. Определяя скорости с в какой-либо точке сечения, можно наблюдать, что эти скорости изменяются со временем, колеблясь около некоторого среднего значения с ср. [c.67]

Изучение распределения скоростей в потоке показало, что существуют два различных вида течения слоистое, или ламинарное, и вихревое, или турбулентное. В случае ламинарного течения имеет место как бы сдвиг одного слоя жидкости по отношению к другому, без перемешивания слоев (см. фиг. 6). При турбулентном течении в потоке образуются вихри и имеет место перемешивание движущейся жидкости (фиг. 6,а). [c.27]

Распределение скоростей н напряжений при деформации и течении. Законы, связывающие деформацию с напряжением, дают общее интегральное описание поведения тел под нагрузками. Они оставляют открытым вопрос об однородности деформации и распределении напряжений внутри тела и тем самым не дают прямых данных о природе механических свойств тел. Для этой цели необходимо более детальное диференциальное исследование деформации. Даже у сравнительно простых нормальных жидкостей изучение распределения скоростей в потоке позволяет обнаружить переход ог ламинарного течения к турбулентному, выявить причины отклонения от закона Ньютона и границы его применения (см. 1). [c.51]

В каждом сечении колонны при огибании потоками элементов насадки наблюдается неравномерность местных скоростей отдельных потоков. Кроме того, внутри сплошной фазы возможно существование потоков, обратных по направлению к движению основной массы жидкости этой фазы. Возникновение таких потоков обусловлено турбулентными пульсациями, а также тем, что некоторое количество сплошной фазы увлекается вместе с каплями диспергированной фазы. Таким образом, спектр плотности распределения скоростей для отдельных элементов потока сплошной фазы в сечении колонны будет иметь вид, показанный на рис. 3.4. [c.30]

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]

На интенсивность теплообмена через стенку реактора оказывает влияние режим движения потока (распределение скоростей, степень турбулентности). Вследствие отказа от гидродинамического подобия влияние режима движения будет различным в модели и образце. Поэтому удобно представить этот процесс суммарно как конвекцию теплоты и характеризовать коэффициентом теплоотдачи а. [c.465]

Точность, вносимая граничными условиями (VI.27), является, однако, обманчивой. Дело в том, что при их выводе предполагается, что диффузионная модель справедлива повсюду, в том числе и для процессов переноса на малых расстояниях. На самом деле, однако, не существует систем, в точности описывающихся уравнением конвективной диффузии (VI. 14) или (VI. 15) с постоянными значениями линейной скорости потока и коэффициента диффузии. В случае турбулентного потока в реакторе без насадки скорость потока почти постоянна по всему сечению аппарата (кроме тонкого слоя близ его стенки), однако коэффициент турбулентной диффузии является переменной величиной, увеличиваясь пропорционально расстоянию от стенки реактора. В ламинарном потоке перенос вещества осуществляется молекулярной диффузией, так что коэффициент диффузии постоянен. Однако основная причина случайного разброса времени пребывания в реакторе — сильное различие локальных скоростей потока на различных расстояниях от стенки аппарата. Наконец, в реакторах с насадкой, отклонение времени пребывания в реакторе от среднего знйчения вызывается образованием турбулентных вихрей в промежутках между твердыми частицами, разбросом локальных скоростей потока за счет неоднородности упаковки слоя и задержкой вещества в застойных зонах. Во всех этих случаях распределение времени пребывания в реакторе делается близким к нормальному, если длина аппарата достаточно велика, и только в этих условиях диффузионная модель становится пригодной для приближенного описания процесса. [c.211]

В промышленных реакторах в условиях ламинарного потока вследствие свободной конвекции концентрации выравниваются, что позволяет с допустимой точностью пользоваться при расчетах уравнениями для потока с равномерным распределением скорости. Однако в небольших лабораторных установках ошибка может оказаться весьма значительной, поэтому в данном случае целесообразно проводить исследования при турбулентном режиме. [c.152]

Имеется несколько различных форм профилей скорости. В случае прямых цилиндрических реакторов без насадки профиль скоростей может аппроксимироваться кривой параболической формы, характерной для ламинарного потока, или кривой почти прямоугольной формы, характерной для турбулентного потока. Форма профиля зависит от того, превышено ли критическое значение числа Рейнольдса или нет , причем параболический профиль,при Ке<Кекр, устанавливается всегда постепенно по мере того, как по длине реактора затухают неизбежно возникающие на входе возмущения. Обычно считается, что на расстоянии, равном 50 м от входа, можно ожидать достаточно хорошей аппроксимации параболического распределения скоростей. Однако эта величина часто больше фактической длины реактора [c.65]

Результаты измерений свидетельствуют о том, что чем больще неравномерность поля скоростей на входе в диффузор, тем более вытянутыми получаются профили скорости на начальном участке. Вместе с тем (см. рис. 1.14) в последующих сечениях диффузора увеличение неравномерности скоростей на входе (увеличение относительной длины о проставки) ускоряет выравнивание поперечного распределения скоростей по длине диффузора профили скорости при Пх > 4 и /у = 20 и соответственно 1 > 8 и 0 = более пологие (да сшах меньше), чем при = 0. Более ускоренное выравнивание потока объясняется, как и выше, интенсификацией турбулентного перемешивания при наличии проставки перед диффузором. [c.26]

Прохождение потока через канал хорошо изучено как в ламинарном, так и в турбулентном режиме. Протекание жидкости через зернистый слой исследовано в недостаточной степени, в особенности это относится к распределению скоростей потока по сечению. Чаще всего принимают, что жидкость равномерно распределяется по всему сечению слоя. Однако у стенок зерна располагаются не так, как в остальной части слоя, а более регулярно, [c.51]

X — характеристическая скорость), которое, так же как и выражение (14.75), не дает явной зависимости р от Согласно исследованиям, на определенном расстоянии от входа дисперсной фазы устанавливается стационарное распределение частиц по размерам, которое характеризуется критическими величинами (14.66) п (14.79). Форма спектра распределения является при этом функцией среднего времени пребывания частиц в турбулентном потоке. [c.289]

Для систем сравнительно простой геометрии (например, ламинарный или турбулентный поток в трубе) можно аналитически рассчитать неравномерность распределения частиц по времени пребывания, исходя из известного профиля распределения скоростей по сечению аппарата. В более сложных случаях для обнаружения возрастной неравномерности элементов потока необходимо каким-либо способом пометить частицы в момент их входа в аппарат, а затем, анализируя меченые частицы, произвести их распределение по возрастам. Обычно это осуществляется введением в поток небольшого количества индикатора, чтобы не нарушить общую гидродинамическую картину течения жидкости (газа), и затем последующим анализом концентрации потока в определенном месте системы. [c.212]

Скорость обмена бесконечно велика а -> оо. При этом концентрация индикатора в застойных и проточных зонах выравнивается (Л г i 2) и выражения для первых двух моментов кривой распределения переходят в соответствующие выражения для обычной диффузионной модели. В насадочной колонне этот случай имеет место практически вблизи точки инверсии, где скорость обмена резко повышается за счет развития турбулентности потоков. [c.372]

Допущение об активации единичного центра парообразования позволяет определить необходимый для начала кипения перегрев стенки относительно температуры насыщения и в том случае, когда известно распределение температуры в пристенном слое жидкости н жидкости при ее организованном движении в каналах. Например, в турбулентных потоках (как это показано на рис. 7.2, б) условия, соответствующие началу пузырькового кипения, определяются температурой стенки 7н.к1 или Гн.кг, причем Гн.к1 отвечает более высокой скорости движения потока. [c.216]

В диффузорах с углом расширения > 40° поток не может следовать даже по одной из сторон и отрывается одновременно по всему периметру сечения, образуя струйное течение. Отрыв становится более устойчивым, а профиль скорости более постоянным, чем при меньших углах расширения. Опыты показывают (см. рис. 1.21, б), что при углах расширения 1 > 24° отрыв потока начинается у входного сечения диффузора, даже при больших числах Ке, когда отрыв турбулентный. Интересно отметить, что неравномерность распределения скоростей, а также отрыв потока в плоском диффузоре наблюдаются не только в плоскости асширения, но и в перпендикулярной к ней плоскости, (рис. 1.25). Под плоским [c.31]

Приближенно распределение скоростей в турбулентном потоке отвечает уравнению [c.54]

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]

В некоторых работах [114] указывается также на необходимость более детального изучения распределения вертикальной и радиальной составляющих скорости жидкой фазы, влияния турбулентных пульсаций скорости потока на процесс разделения суспензий в гндроциклонах. Изучение распределения скорости турбулентного потока жидкости в гидроциклоне показывает, ото она резко возрастает у стенки аппарата. [c.111]

В некоторых случаях напряжение трения известно. Например, для полностью установившегося потока в трубе баланс сил сразу же указывает, что напряжение трения увеличивается линейно с увеличением радиуса г, а уравнение (8-32) можно использовать, чтобы вычислить коэффициент турбулентной вязкости Ещ, если нзвестны напряжение трения яа стенке г,о и кривая распределения скорости. В потоке пограничного слоя основное изменение скорости имеет место вблизи стенки, а это доказывает то, что напряжение трения не может значительно изменяться на этой маленькой величине. В соответствии с этим для пограничных слоев часто допускают, что напряжение трепня постоянно по перпендикуляру к поверхности. [c.279]

Основными механизмами распределения частиц при турбулентном перемешивании являются циркуляционные течения и, как наиболее значимый фактор, пульсационные скорости турбулентного потока. В тех случаях, когда пульсационная скорость турбулентных пульсаций много больше скорости миграции м , гомогенизация частиц в жидкости протекает аналогично гомогенизации растворимых жидкостей. Если за меру пульсацион-ной скорости турбулентного потока принять так называемую динамическую скорость м. (см., например, уравнение (2.2.6.9)), то это условие можно представить как и. Му. В случае сопоставимости этих скоростей приходится решать задачу с учетом турбулентного переноса и циркуляционных течений (см. пример 3.3.6.1). В упрощенном варианте циркуляционное перемешивание объединяют с турбулентным, вводя в рассмотрение так называемый коэффициент псевдотурбулентной (иногда просто турбулентной) диффузии (иногда переноса). Подробнее этот вопрос изложен в 6.1.4. [c.53]

При обтекании загрязнеьшой поверхности газовым потоком, имеющим скорость Уоо, на поверхности образуется пограничный ламинарный слой с линейным распределением скорости газового потока от нуля у обтекаемой поверхности до максимального значения на внешней его границе. С увеличением скорости потока вблизи места встречи потока с поверхностью ламинар-ньш слой начинает переходить в турбулентный. При этом у самой поверхности ламинарный подслой уменьшается. Таким образом, по мере увеличения скорости потока происходит изменение структуры пограничного слоя, а следовательно, и воздействия потока на отрыв прилипших частиц. [c.191]

На рис. 6-5 приведены экспериментальные данные о распределении скорости, плотности потока импульса и температуры в поле течения турбулентного прямоструйного факела однородной смеси (а=1,25). Они дают наглядное представление об аэродинамике гомогенного факела и изменении профилей характерных величин на различных участках течения. Из графиков видно, что температура на оси факела монотонно изменяется от начального значения на срезе сопла до максимального (в вершине факела), отвечающего температуре горения. Распределение температуры в поперечных сечениях имеет характерный для факельного горения вид с экстремумом на фронте пламени. Наиболее резкое изменение температуры наблюдается во внут- У ренней части факела (в пределах начального уча- Распределение полного напора, [c.127]

Из теории турбулентности известно [25], что перенос взвешенных в потоке частиц осуществляется главным образом крупномасштабными вихревыми образованиями, присущими турбулентному потоку. Величина образований обусловлена порядком размера потока и поэтому перенос частиц осуществляется по всей глубине потока. Крупные вихри (крупномасштабная турбулентность) захватывают и переносят взвешенные частицы различных размеров. При отсутствии центробежных сил (на поворотах, ответвлениях и т. п.), а также специфических особенностей пылегазовой смеси (уплотнение пыли в местах поворота, залипание ее на поверхностях, комкование и 1. д.), поля концентрации (запыленности) должны меняться незначительно в сравнительно широком диапазоне изменения скоростей и размеров частиц и при сравнительно небольших концентрациях (хд < < 0,3 кг/кг) и мало влияют на характер полей скоростей всего потока. Это подтверждается опытами ряда исследователей [45]. (Вопросы осаждения аэрозольных частиц на стенках сравнительно длинных труб и каналов в соответствии с миграционной теорией осаждения [97 ] здесь не рассматривается.) В проведенных опытах [45] изучалось распределение концентрации (х, кг/кг) и плотности пылевого потока [ , кг/(м -с) ] в рабочей камере модели аппарата при различных условиях подвода и раздачи потока по сечению. Для запыливаиия потока воздуха применялась зола тощего угля с фракционным составом, приведенным ниже, и плотностью р = = 2,16 г/см . [c.312]

Турбулентные течения жидкостей и газов оказьшают существенное влияние на ход многих технологических процессов, в том числе при очистке сточных вод от взвешенных частиц. Так, в аппарате совмещенного действия [1] создается турбулентный поток между коаксиаяьно расположенными цилиндрическими мешалками. Математическое описание состояния движущейся жидкости осуществляется с помощью функций, определяющих распределение скорости жидкости V = V(x,y,z,l) и каких-либо ее двух термодинамических величин, например, давления P(x,y,z,l) и плотности p(x,y,z,t). Как известно, все термодинамические величины определяются по значениям каких-либо двух из них с помощью уравнения состояния вещестца, поэтому задание пяти величин трех компонент скорости V, давления Р и плотности р, полностью определяет состояние движущейся жидкости. Все эти величины являются функциями координат X, у, Z и времени t в цнлшадри ческой системе коорд нат г, ф, z и t [c.26]

Турбулентный режим (от латинского слова турбулентус — вихревой) наблюдается при больших скоростях. Частички жидкости движутся беспорядочно по пересекающимся направлениям. Однако в каждый момент имеется некоторое распределение скоростей, определяющее движение частиц жидкости вдоль оси потока. В каждой точке потока происходят пульсации скорости [c.46]

Распределение скоростей по сечению потока при ламинарном и турбулентном режимах. Для ламинарного режима задача может быть решена на основе уравнений (11,65) и (11,15). Пусть труба будет горизонтальной. Проведем радиусом у окружность (см. рис. П-11), рассмотрим объем жидкости внутри этой окружности длиной I. Тогда уравнение (11,65) при 2 =2. (труба горизонтальная) и Ггндр = у 2 запишется так [c.52]

Здесь а — коэффициент кинетической энергии потока, представляющий собой отношение действительной кинет1 ческой энергии, вычисленной по значениям местных скоростей а в сечении, к кинетической энергии, вычисленной по средней скорости гШср. Величина а зависит от закона распределения скоростей ш, по сечению. При ламинарном режиме а = 2 при турбулентном режиме (1== ,02- -1,1 (в зависимости от критерия Ке и шероховатости стенок). В расчетах для турбулентного режима в трубках обычно принимают а 1, в каналах а-=1,1. Выражение включает в себя все коэффициенты потерь, в том числе и [c.408]

На рис. 3 представлено распределение турбулентных интенсивностей в зависимости от соотношения гЩ для разных импеллеров. Турбулентная интенсивность является мерой энергии, распределяющейся между флуктуирующей скоростью, обусловливающей местное перемешивание, и средней скоростью, влияющей на перемещение жидкости или на смешение. Для т>1рбины с плоскими лопатками (рис. 3, а) значения интенсивности меняются от 0,35 уел. ед. вблизи ту рбины до 0,6 уел. ед. рядом со стенкой. Увеличение интенсивности с расстоянием происходит в связи с тем, что средняя скорость уменьшается быстрее флуктуирующей. Интенсивность не зависит от скорости вращения импеллера. Иными словами, когда достигается полное развитие турбулентного потока, дополнительная энергия постоянно распределяется между потоком и турбулентностью. [c.179]

Универсальные законы распределения скорости, температуры и касательных напряжений в турбулентном пограничном слое. Основная задача теории турбулентного пограничного слоя заключается в установлении связи между турбулентной вязкостью определенной уравнением (140), и параметрами осредненного течения в пограничном слое (моделирование турбулентности). Решение этой задачи облегчается эмпирически установленным фактом локальности связи между и осредненными значениями параметров в большинстве турбулентных пограничных слоев. Это приближение является довольно хорошим незавнснмо от конкретных особенностей развития пограничного слоя в области, расположенной вверх по потоку. Другими словами, во многих случаях предысторией течения в первом приближении можно пренебречь. Следствием этого является возможность формулировки универсальных законов распределения осредненных значений скорости, температуры и касательных напряжений. [c.116]

А. Введение. При поперечном обтекании жидкостью одиночной трубы на ее поверхности, начиная от критической точки, формируется ламинарный пограничный слой, отрыв которого происходит в некоторой точке периметра. Это приводит к образованию за трубой симметричной стационарной пары вихрен и рециркуляционной зоны. Если число Рейнольдса Йе>40, то течение в рециркуляционной зоне становится неустойчивым и происходит периодический срыв вихрей. Ламинарный пограничный слой отрывается при Ф=82°, где Ф — угол, отсчитываемый от передней критической точки. При дальнейшем росте числа Ке достигается критический режим (Ке>2-10 ), характеризующийся тем, что переход ламинарного пограничного слоя в турбулентный происходит раньше, чем пограничный слой отрывается. При этом точка отрыва сдвигается вниз по потоку до Ф=140°. Частота срыва вихрей характеризуется числом Струхаля 5т 1й1и, где ( — частота срыва вихрей (1 — диаметр трубы. На практике в диапазоне изменения числа Рейнольдса от 300 до 2-10 можно считать, что для одиночной трубы число 5г—0,2. В критической области оно возрастает до 0,46, а затем при Ке - 3,5-10 уменьшается до 0,27 1]. В случае несжимаемой жидкости распределение скорости и давления на внешней границе пограничного слоя описывается уравнением Бернулли [c.140]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология