Течение жидкостей в кольцевых каналах

После небольшой модификации уравнения 1.32) — (1.37) могут быть использованы для вычисления коэффициентов теплоотдачи к жидкостям (в том числе воде), движущимся в кольцевых каналах теплообменников труба в трубе . Рассмотрим трубу внутренним диаметром 76,2 мм. Жидкость течет в ней со скоростью 1,83 м/с, так что поток турбулентный. Теперь рассмотрим кольцевой канал, образованный трубой того же диаметра и внутренней трубой наружным диаметром 38,1 м м, в котором стой же скоростью движется та же жидкость. Неупорядоченность вынужденного турбулентного течения ослабляется внутренней трубой. Поэтому коэффициент теплоотдачи в кольцевом канале для данной жидкости и скорости ниже, чем в круглой трубе. [c.303]

С использованием ПАВ указывают на возможность получения относительных фазовых проницаемостей, превышающих единицу, при определенных условиях смачиваемости на границе порода-жидкость. Этот эффект, видимо, связан с уменьшением фильтрационного сопротивления в исследованном двухфазном потоке (по сравнению с однофазным) вследствие образования кольцевой области течения, когда вода с добавками ПАВ движется в виде пленки по стенкам норовых каналов, а несмачивающая фаза (масло) перемещается в центре канала (скользит по пленке, как по смазке ). Аналогичные явления замечены в экспериментах по фильтрации газоконденсатных смесей. [c.28]

Кипение при очень низких весовых паросодержаниях. Когда температура ядра потока достигает точки кипения, содержание пузырей в единице объема значительно увеличивается, так как пузыри больше не исчезают в результате рассеяния тепла в окружающую жидкость. Вместо этого происходит слияние расположенных поблизости пузырей в большие пузыри, которые заполняют почти всю трубу и движутся вдоль трубы через кольцевой канал жидкости между областями насыщенной пузырьками жидкости. На рис. 5.3, бив показан такой режим течения. Следует обратить внимание на крупные пузыри на рис. 5.3, в, которые движутся вдоль трубы между языками жидкости. Интересен тот факт, что хотя объемное паросодержание паро-жидкостной смеси на рис. 5.3, бив составляют около 15%, весовое паросодержание составляет только около 0,1 %. [c.88]

Критериальное уравнение для кольцевого канала содержит число сторон обогрева. Здесь для соблюдения подобия двух систем геометрическое подобие при одностороннем и двухстороннем обогреве проявляет себя, различно. Для примера рассмотрим температурный график, показанный на фиг. И. 21. Если жидкость нагревается от О до ЮО С паром постоянного давления, то при одинаковой степени нагрева ЬТ длина канала с односторонним обогревом будет 2L, а с двухсторонним обогревом L. При одинаковых скоростях течения жидкости и одинаковых средние по всей длине критерии будут однозначны. Однозначность критериев возможна только в том случае, когда Кг при одностороннем обогреве будет в 2 раза больше К при двухстороннем обогреве. Если исследование [c.81]

Из сказанного следует, что формулы, полученные при исследовании теплоотдачи в каналах постоянной длины, нельзя применять для расчета кольцевых аппаратов. В этом легко убедиться, если рассчитать длину кольцевого канала при различных скоростях течения жидкости. По температурным условиям примера определим длину кольцевого канала с односторонним и двухсторонним нагревом сока горячей водой. [c.82]

В потоке постепенно увеличивается объемное паросодержание. Менее плотная паровая фаза приобретает при том же градиенте давления более высокую кинетическую энергию и, следовательно, большую скорость, чем жидкость. Пузыри собираются поэтому в центре потока, имеющего большую скорость, и возникает кольцевой режим течения. При кольцевом течении образуется жидкая пленка вдоль поверхности нагрева (непрерывное кольцо вдоль всей стенки канала), а паровая фаза движется в центре в виде сплошного ядра. Данный режим имеет место при высоких паро-содержаниях и значительных скоростях потока. [c.102]

ВЫВОД ТОЧНОГО УРАВНЕНИЯ ТЕЧЕНИЯ НЬЮТОНОВСКОЙ ЖИДКОСТИ ЧЕРЕЗ КОЛЬЦЕВОЙ КАНАЛ [c.336]

Получены формулы, позволяющие рассчитывать сопротивление кольцевого канала между гладкими цилиндрами, внутренний из которых вращается, осевому потоку неньютоновской жидкости при изотермическом и адиабатическом ламинарных течениях. [c.172]

Рассмотрим квазистационарную модель теплообмена, так как скорость углубления скважины мала по сравнению со скоростью движения жидкости. Допустим, что существуют термобарические условия для разложения гидрата в шламе на некоторой глубине Ь = = /1 , тогда кольцевой канал разбивается на две области, разделенные поверхностью фазового перехода область течения однофазного бурового раствора Н< Ь < л область течения газожидкостной смеси /] < /7 < О (Н - глубина скважины). [c.22]

Дисперсно-кольцевое течение — его характер подобен течению, наблюдаемому в вертикальных каналах, исключение составляет толщина плеики, которая неодинакова по периметру на дне канала пленка много толще. В большинстве случаев встречается частичное увлечение капелек жидкости внутрь газового ядра [c.184]

Хотя можно постулировать существование кольцевого течения с гидродинамическим равновесием, при котором скорость осаждения капель на пленку и скорость уноса жидкости равны н противоположно направлены, такая ситуация может достигаться только в очень длинных каналах и представляет довольно-таки академический интерес. Чтобы достичь успеха, в любой модели кольцевого течения необходимо принимать во внимание неравновесные явления, при которых скорости уноса и осаждения жидкости различны. По существу, в модели должно решаться уравнение баланса массы пленки вдоль канала [c.196]

В. Область двухфазной вынужденной конвекции. Дальше в испарительной трубе образуется кольцевой поток н этот режим течения занимает большую часть канала. Жидкость находится у нагреваемой стенки, и необходимо оценить эффекты переноса массы в жидкой пленке и паровом ядре. В [5] эти эффекты проанализированы детально. [c.419]

Из сказанного ясно, что строгое решение задачи течения в головках для формования с раздувом затруднено, и можно получить только приближенное выражение, связываюш,ее расход и перепад давления (уравнение расчета головки). Полагая, что локальный поток является кольцевым (т. е. применяя смазочную аппроксимацию) и поведение жидкости описывается степенным законом, уравнение (13.5-6) можно использовать для описания течения в пределах участков достаточно малой длины, расположенных друг за другом в направлении увеличения диаметра канала. [c.495]

При К. движущегося пара внутри трубы (канала) режимы течения и характер взаимод. паровой и жидкой фаз могут значительно изменяться в результате изменения по мере образования конденсата скорости пара, касательного напряжения трения иа межфазной пов-сти и Ке . При больших скоростях пара (когда действие силы тяжести на пленку конденсата пренебрежимо мало и течение ее определяется в осн. силой трения) местные и средние по длине трубы коэф. теплоотдачи не зависят от пространств, ориентации трубы. Если силы тяжести и трения соизмеримы, условия К. определяются углом наклона трубы и взаимным направлением движения фаз. В случае К. внутри горизонтальной трубы и малой скорости пара кольцевая пленка конденсата образуется только на верх, части внутренней пов-сти трубы. На ниж. части возникает ручей , в зоне к-рого в результате относительно большой толщины слоя жидкости теплоотдача значительно менее интенсивна, чем на остальном участке пов-сти. [c.450]

На рис. 49, е приведена схема охлаждаемой воздушно-центробежной форсунки с двухступенчатым подводом жидкости [60]. В корпусе форсунки / выполнены осевой и периферийные каналы 6 и 7 для подвода жидкости и закреплены сопла 8 и 10, образующие два коаксиальных или один полый (при отключении одного из каналов подвода жидкости) конуса распыленной жидкости. Установка профилированной втулки 4 позволяет организовать подачу воздуха к кромкам форсунки в виде пелен, вытекающих из кольцевых зазоров 3 и 9. Кольцевой отражатель 5 препятствует нагреву корпуса форсунки в результате образования охлаждаемой полости. Течение воздуха в кольцевом канале 3 обеспечивает охлаждение корпуса форсунки, а истекающая пелена воздуха из зазора стабилизирует конус распыла. Воздух, вытекающий из канала 9, направлен по внутренней поверхности дефлектора 4. Влияние этого потока на пелену воздуха, поступающего по каналу 3, незначительно, так как высота канала 9 меньше, чем канала 3. [c.109]

С физической точки зрения дисперсно-кольцевой поток определяется как поток сплошной газовой фазы с вкраплениями жидкости. Жидкая фаза находится в виде кольца, окружающего твердую границу канала, и в виде капель в ядре газа. Очевидно, что такое распределение может быть устойчивым только в динамических условиях. Когда капель в газе практически нет, режим течения является почти чисто кольцевым. Если жидкая пленка не существует или разорвана, то получается режим с недостатком жидкости в кольце (к нему часто применяют термин поток тумана ). [c.199]

Исходная жидкость подается в разделитель сверху под небольшим напором и поступает в распределитель потока 8, сначала в его центральную трубку, а затем через его радиальные каналы — в полость под нижней тарелкой 12. Кольцевой поток огибает кромку нижней тарелки 12 и устремляется наверх, омывая с периферии цилиндрическую поверхность, образованную входными сечениями пакетов 3 полых волокон, чередующихся с секторными вкладышами 77 и стянутых сеткой 2. Попадая в полые каналы волокон, поток разделяется на множество капиллярных течений, меридионально направленных от периферии пакета волокон. Под действием центробежных сил более плотные включения, растворенные в жидкости или находящиеся в ней в коллоидном состоянии, оттесняются в точки каналов, наиболее удаленные от оси вращения. Составляющая центробежной силы, направленная вдоль стенки канала, заставляет эти вьщелившиеся включения образовать встречную пленку более плотной, чем исходная, жидкости, движущуюся к периферии пакета волокон 3. Стекающие из волокон капли концентрата собираются в периферийной части ротора 7, наиболее удаленной от оси вращения. Концентрат по мере накопления вытесняется порциями к кольцевому зазору между крышкой Р ротора и разделительной тарелкой 10-л выводится отдельно от пермеата самостоятельным напорным диском 7. Расход концентрата регулируется изменением уровня установки разделительной тарелки 10. Вытекающий из верхних отверстий волокон пермеат через сетку 4 и перфорацию в сборнике 5 проникает в зазор между сборником 5 и распределителем потока 8, движется пр нему вверх и выводится через напорный диск 6. [c.406]

Распределение истинного газосодержания по сечению канала не равномерное (рис. 2, здесь - газосодержание на оси канала), а характеризуется наличием максимума на некотором расстоянии от стенки при г/Е =0,1 - 0,8 как при спутном течении (а,б) так и в режиме зависания (б). В ядре потока газосодержание практически равномерное, а в пристеночной области оно от максимального значения уменьшается до нуля. Характерно, что при кольцевом подводе жидкости в пристеночной области, в том числе и на больших расстояниях от входа в канал, сохраняется зона ф=0 (рис. 2, а). [c.102]

Характерными структурами являются 1) отдельные, или практически не взаимодействующие, диспергированные элементы (капли, пузырьки) в односвязном несущем потоке (капли редкого дождя в атмосфере, пузырьки газа в слабонасыщенной минеральной воде) 2) взаимодействующие многосвязные образования в односвязном потоке (крупные пузыри пара или газа при течений смеси в замкнутых каналах взаимодействующие затопленные струи) 3) расслоенные течения (течение газа под слоем жидкости, движущейся в нижней части горизонтального канала кольцевое течение жидкости вдоль внутренней стенки смачиваемой трубы и течение газа в пространстве, ограниченном пристенным жидким слоем) 4) полиструктурные течения (пристенное течение одной части жидкости и дисперсный поток ее другой части в газовой фазе захват газа гребнями волн). Множественность структур и режимов течений обусловливает и множественность неустойчивостей, т. е. критических изменений структур и типов движения фаз и смеси в целом. [c.193]

Физическая интерпретация переходных режимов течения обсуждается, например, в (2]. Переход от пузырькового течения к снарядному происходит при межпузырь-ковых столкновениях, слиянии и росте пузырей. Этот процесс обычно делает пузырьковое течение неустойчивым при истинном объемном паросодержании выше 30% или около того, хотя может иметь место стабилизирующее влияние поверхностно-активных загрязнений или высокой степени турбулентности, что позволяет пузырьковому течению сохраняться при истинных объемных газосодержа-ниях и превышающих названный уровень. Считают, что переход (в подъемном потоке) от снарядного течения к вспененному вызывается существованием явления захлебывания в основании крупных пузырей, вызывающего унос жидкости вверх внутри пузыря и ведущего в конце концов к вспененному режиму течения. Переход от вспененного режима течения к кольцевому связывают с обращением потока, т. е. с изменением, при котором весь поток жидкости, вводимой в канал, течет вверх. Область кольцевого течения можно расширить, если в нее включить область, в которой пульсации напряжений трения на стенке отрицательны. Более детальное обсуждение этого вопроса дано в [2 . [c.183]

Дроссельный способ регулирования скорости предусматривает применение в гидроприводе относительно простого устройства, называемого регулируемым дросселем. Известны два основных типа дросселей, конструктивные различия которых приводят к двум различным режимам течения жидкости ламинарному и турбулентному [3, 13]. Дроссель с ламинарным режимом течения жидкости (ламинарный дроссель) представляет собой длинный канал с относительно малым проходным сечением (цилиндрическая шель, винтовая канавка и др.). Зависимость между перепадом давлений и расходом жидкости через ламинарный дроссель близка к линейной. Дроссель с преимущественно турбулентным течением жидкости (турбулентный дроссель) представляет собой местное сопротивление в виде короткого и весьма малого по площади отзерстия круглой, кольцевой или прямоугольной формы. Течение жидкости в таком отверстии, как правило, турбулентное, зависимость между перепадом давлений и расходом жидкости — квадратичная. [c.48]

За гидравлический радиус принимаем как обычно отношение площади свободного поперечного сечения к смоченному периметру кольцевого канала. Предлагались и другие определения для Ве. В данном случае они не представляют особого интереса, так как коэффициенты теплоотдачи при турбулентном течении жидкостей в кольцевых каналах слабо зависят от эквивалетного диаметра обычно они изменяются какО " . Для расчета будет использоваться определение, данное выше. Применяя обозначения, приведенные на рис. 9.4, получаем [c.303]

В лабораторной установке кольцевой канал заменен каналом прямоугольного сечения, что обусловлено удобством фотографирования. Для обеспечения прозрачности модельной жидкости глубина прямоугольного канала выбрана 30 мм. Как показали расчеты, эпюры скоростей течения жидкости в радиальном сечении кольцевого канала и в центральном продольном сечении прямоугольного канала одина-ковы при отношенпн расходов [c.42]

Вьщелим в междисковом пространстве (см. рис. 4) кольцо настолько Малой радиальной ширины ЛЯ, что можно считать совпадающими касательную к траектории относительной скорости н" в точке А и секущую. В этом случае будет иметь место соотношение сШ/Ш = r w, а течение жидкости через Бьоделенный участок можно представить как течение через плоский канал шириной 2тгЛ и с зазором Ь между плоскостями, представляющий собой развертку кольцевой щели с радиусом Л. Гидравлическое сопротивление такого канала [ 5] [c.27]

По мере увеличения скорости движения жидкость перестает двигаться вдоль параллельных линий, появляются вихри, приводящие к полному перемешиванию жидкости. Такой тип течения называется турбулентным. Число Рейнольдса, при котором происходит переход от ламипарного режима течения к турбулентному, называется критическим. Критическое значение числа Рейнольдса в трубах изменяется в пределах 2100—2300. В протяженных прямоугольных и кольцевых каналах переход от ламинарного течения к турбулентному происходит при числе Рейнольдса около 2100, если рассчитывать его по характерному геометрическому размеру, равному гидравлическому диаметру канала. [c.233]

Подсчитывая аналогичным методом для всех приведенных коэффициентов регенерации, получим длину трубы или длину кольцевого зазора. На фиг. IV. 6 показаны две кривые I = /(е) для скоростей 0,2 и 5 м/сек, построенные по расчетным точкам. Даже при скорости течения молока 0,2 м/сек при е=0,9 длина трубы будет 50 м. Для нормальной длины трубчатого регенератора коэффициент регенерации, очевидно, должен быть не выше 0,6 при гг)=0,2-5-0,3 м/сек. Аппарат получается металлоемкий и неудобный в эксплуатации. По этой причине современные регенераторы тепла делают, как правило, тонкослойные. Это отчетливо видно из формулы (IV. 6). При прочих равных условиях длина канала плоского регенератора тем меньше, чем меньше толщина движущегося слоя жидкости. Если учесть, что потеря напора на продвижение жидкости в аппарате зависит от длины жанала, то станет ясно, что нормальный размер регенератора можно получить только при малых скоростях движения тонкого слоя. Рассмотрим при тех же температурных условиях плоский регенератор [c.146]

В конце зоны плавления, когда основная часть канала шнека заполнена расплавом, слой гранул разрушается на отдельные части и движение полимера осуществляется за счет вязкого течения. Поскольку частицы твердого полимера сравнительно невелики, то они не оказывают существенного влияния на характер течения расплава. Большинство полимеров в вязкотекучем состоянии обладает адгезией к металлам, поэтому при течении они не проскальзывают относительно поверхностей каналов. Вследствие этого расплав полимера, находящийся между неподвижным цилиндром и вращающимся шнеком, течет как неньютоновская жидкость в кольцевом цилиндрическом канале (см. раздел 2.4). В данном случае слой расплава, прилегающий к мргандру, остается неподвижным, а расплав, находящийся около шнека, вращается вместе с ним со скоростью vq = aRi- Часть расплава, которая остается неподвижной, срезается с поверхности цилиндра винтовым выступом нарезки шнека, вследствие чего по ширине канала возникает перепад давления. [c.119]

В настояшей работе выполнено исследование опускных пузырь-коБЬ х потоков (вода-воздух) при спутном течении и в режиме зависания газовой фазы при относительно небольших приведенных скоростях жидкости м/с. Исследование проведено в вертикальных каналах с внутренним диаметром 40, 52, 27 мм и длиной соответственно 2, 19 и 3 м. Первый рабочий канал был выполнен из оргстекла, второй - из нержавеющей стали с тремя трехметровыми вставками из оргстекла, а третий - медная труба. На первом рабочем канале жидкость вводилась через центральное сопло, а воздух по периферийному кольцевому каналу. На втором и третьем жидкость подавалась через кольцевой ввод на стенки канала, а воздух-через центральное сопло. На первьх двух каналах исследовались процессы гидродинамики, а на третьем - преимушественно локальная теплоотдача при внешнем электрическом обогреве. Методика измерения отдельных величин описана в работах [2,3]. [c.101]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология