Течение жидкостей неустановившееся

A. Введение. Ниже обсуждаются способы расчета теплообменников в тех случаях, когда упрощения, рассматривавшиеся в разд. 1.3, слишком далеки от реальности, например течение является неустановившимся коэффициент теплоотдачи непостоянен по объему свойства жидкости изменяются ожидается, что условия на входе и влияние перегородок вызывают большие отклонения от идеальной картины течения. [c.35]

Течение жидкости может быть установившимся (стационарным) или неустановившимся (нестационарным). [c.40]

Неустановившееся течение жидкости это такое течение, все характеристики которого (или некоторые из них) изменяются по времени в точках рассматриваемого пространства. [c.41]

Примерами неустановившегося течения жидкости могут служить постепенное опорожнение сосуда через отверстие в дне или движение жидкости во всасывающей или напорной трубе однопоршневого насоса, поршень которого совершает возвратно-поступательное движение. Примером установившегося течения может служить истечение жидкости из сосуда, в котором поддерживается постоянный уровень илп движение жидкости в трубопроводе, создаваемое работой центробежного насоса с постоянным числом оборотов. [c.41]

Ламинарное течение — это слоистое течение без перемешивания частиц жидкости и без пульсаций скорости. При таком течении все линии тока вполне определяются формой русла, по которому течет жидкость. При ламинарном течении жидкости в прямой трубе постоянного сечения все линии тока направлены параллельно оси трубы, т. е. прямолинейны отсутствуют поперечные перемеш ения жидкости в процессе ее течения. Пьезометр, присоединенный к трубе с установившимся ламинарным течением, показывает неизменность давления (и скорости) по времени, отсутствие колебаний (пульсаций). Таким образом, ламинарное течение является вполне упорядоченным и нри постоянном напоре строго установившимся течением (хотя в обш,ем случае может быть и неустановившимся). [c.62]

НЕУСТАНОВИВШЕЕСЯ ТЕЧЕНИЕ ЖИДКОСТИ В ТРУБАХ [c.153]

Так как неустановившееся течение жидкости в обш,ем случае является достаточно сложным, то мы ограничимся здесь лишь основным частным случаем, с которым приходится сталкиваться в технике, — неустановившимся течением абсолютно несжимаемой жидкости в жесткой трубе постоянного сечения и в трубопроводе, составленном из ряда последовательно соединенных труб разных диаметров. Стенки труб при этом будем предполагать абсолютно жесткими. [c.153]

Таким образом, уравнение неустановившегося течения жидкости между сечениями 1—1 и 2—2 имеет вид [c.155]

Напор насоса. Прп анализе вопроса о напоре нами будет использовано уравнение Бернулли, которое, строго говоря, справедливо только для установившегося движения. В поршневом насосе движение неустановившееся, так как скорость и давление внутри проточной части периодически изменяются. Поэтому применение указанного уравнения является условным, причем скорость течения жидкости и давление в проточной части насоса рассматриваются осредненными по времени. Если принять входное сечение Ъ—Ь на уровне жидкости в нижнем колпаке насоса (рис. 174), а на выходное сечение Н—Я — уровень жидкости в верхнем колпаке, то напор, понимаемый как разность удельных энергий при выходе из насоса и при входе в него, будет [c.344]

Для наглядного представления общей картины течения жидкости в каждый данный момент нужно мысленно провести так называемую линию тока (кривая 1—2—3 на рис. 1-5, а), т. е. линию, в каждой точке которой вектор скорости частицы совпадает с направлением касательной. Для неустановившегося движения характерны мгновенные линии тока, соответствующие каждому моменту времени, поскольку скорость изменяется во времени по величине и направлению. Заметим, что траектория частицы в данном случае не совпадает с мгновенной линией тока. Такое совпадение возможно в том случае, когда скорость частицы изменяется лишь по величине, но сохраняет направление, в частности, при установившемся течении. [c.31]

Первой их таких составных частей является трубопровод. Пусть жидкость плотностью р движется по горизонтальному трубопроводу длиной / и постоянной площадью поперечного сечения (рис. 9.11,а). Будем считать, что в данном трубопроводе существуют потери давления (местные и потери на трение), суммарную величину которых обозначим Арх. Величина Ар определяется зависимостью (9.13). С учетом принятых обозначений запишем уравнение Бернулли для начального 1-1 и конечного 2-2 сечений трубопровода при неустановившемся течении жидкости [c.267]

Неустановившееся течение жидкости.....177 [c.124]

Неустановившееся течение жидкости [c.177]

НЕУСТАНОВИВШЕЕСЯ ТЕЧЕНИЕ ЖИДКОСТИ Гидравлический удар [c.177]

При течении жидкостей движущей силой является разность давлений, которая создается с помощью насосов либо вследствие разностей уровней жидкости. Законы гидродинамики позволяют определять разность давлений, необходимую для перемещения данного количества жидкости с требуемой скоростью, или, наоборот, по известному перепаду давления определять скорость и расход жидкости. Различают установившееся и неустановившееся движение жидкости. При установившемся, или стационарном, движении скорости частиц потока, а также остальные характеристики (плотность, температура, давление) не изменяются во времени. В таких условиях расход жидкости в каждом сечении остается постоянным во времени. [c.36]

Вопросы для повторения. 1. Чем отличаются капельные жидкости от паров н газов 2. Что такое идеальная жидкость и как ее можно охарактеризовать 3. Какие задачи решает гидростатика Что такое гидростатическое давление и какими свойствами оно обладает В каких единицах выражается гидростатическое давление 4. Какие приборы используются для измерения давления 5. Как используются основные уравнения гидростатики В чем состоит физическая сущность закона Паскаля 6. Какие задачи решает наука гидродинамика 7. Что такое установившееся и неустановившееся движение 8. Из каких слагаемых состоит уравнение Бернулли Каков их физический смысл 9. Что такое ламинарный и турбулентный режимы течения жидкостей Чем они отличаются [c.44]

Вторая поправка к закону Пуазейля была предложена Куэттом [9]. Она учитывает влияние неустановившегося потока у концов капилляра и связана с так называемыми краевыми эффектами. Различие в скоростях частиц жидкости, подходящих к капилляру, обусловливает дополнительное сопротивление течению жидкости. Оно учитывается прибавлением к значению длины капилляра некоторой величины ДL, пропорциональной радиусу, т.е. Д = и Л. Уравнение Пуазейля с учетом названных поправок примет вид [c.53]

Из-за неустановившегося характера самой турбулентности течение жидкости можно считать установившимся лишь относительно осредненных во времени скоростей и давлений. Б сог ответствии с рис. 4 принимаем, что на нарезках винта и втулки, образующих ячейку, имеются присоединенные вихри, которые воздействуют на жидкость, заключенную в ячейке, в направлении от входа к выходу насоса. Картину течения в ячейке можно считать неизменной на достаточно большом среднем участке. Вблизи входа происходит формирование течения. Вблизи выхода картина течения также изменяется ячейка раскрывается . Это определяет амплитуду и частоту пульсаций скоростей и давлений жидкости на входе и выходе. Пренебрегая сравнительно небольшой пульсацией, что подтверждается экспериментами, рассматриваем основную (среднюю) часть течения. Кроме того, пренебрегаем влиянием кривизны рабочего пространства и считаем, что течение жидкости происходит между развертками поверхностей винта и втулки, движущихся в противоположные стороны со скоростями у/2. [c.9]

При проектировании основных водопитателей, которые, как правило, представляют собой насосные станции с электрическими или тепловыми насосными агрегатами, решают иные задачи. Гидравлические параметры насосных агрегатов определяют, как исходные данные для расчета вспомогательных водопитателей. Например, продолжительность выхода насоса на заданный режим является исходной для расчета продолжительности работы вспомогательного водопитателя. С другой стороны, гидравлические параметры насосных агрегатов (при пуске и остановке) необходимы для оценки опасности возникновения недопустимого повышения давления в системе, которое возможно в результате неустановившегося режима течения жидкости, вызванного изменением скорости ее движения. В этом случае определяют колебания давления при пуске или остановке насоса, подающего воду в трубопровод через открытую задвижку. [c.328]

Введем теперь в рассмотрение величину б(/), которую назовем глубиной проникания . Глубина проникания 6 t) обладает следующим свойством. Для всех значений л > б( ) можно с достаточной точностью считать, что температура среды равна температуре начального состояния, а тепло не распространяется за пределы этого расстояния. Глубина проникания — аналог толщины пограничного слоя в гидродинамике. Умножив соотношение (1) на dx и проинтегрировав в пределах от л = О до д = 6, получим уравнение, называемое интегралом теплового баланса. Потребуем, чтобы искомое решение удовлетворяло не первоначальному уравнению теплопроводности (1), а осредненному, т. е. интегралу теплового баланса. Отсюда следует, что исходное уравнение теплопроводности будет удовлетворяться лишь в среднем. Такое осредненное уравнение—интеграл теплового баланса— аналог интеграла импульсов в теории пограничного слоя. Впервые интегральные методы были введены Карманом и Польгаузеном [2] для решения нелинейных гидродинамических задач пограничного слоя. Современное состояние метода Кармана — Польгаузена и библиография по этому вопросу рассмотрены в монографии Шлихтинга [3 ]. Одна-ко этот же метод с одинаковым успехом можно применить для решения любой задачи, описываемой уравнением диффузионного типа. Уравнениям данного типа подчиняются такие процессы, как процесс нестационарной теплопроводности в твердых телах, неустановившееся течение жидкости в пористых средах, смешение двух биологических разновидностей, распространение слухов (из области социальных наук). Ниже интегральный метод будет развит применительно к задачам теплообмена. Решения, найденные с его помощью, хотя и не совсем точны, тем не менее часто вполне удовлетворительны с инженерной точки зрения. [c.42]

В большинстве важных для химической технологии случаях течение жидкости (газа) является турбулентным, а поле скоростей — неустановившимся. Вещество переносится в результате как молекулярной, так и турбулентной диффузии. Кроме того, в общем случае массообменные и тепловые процессы взаимосвязаны и не только определяются полем скорости жидкости, но и сами на него влияют, например при движении газовой фазы из-за сильной зависимости ее плотности от температуры. Таким образом общая задача описания гидродинамических и тепло-массообменных процессов сводится к решению связанных между собой уравнений неразрывности, сохранения импульса, теплопроводности, диффузии [c.355]

Рассмотрим теперь течение жидкости в общем случае, т. е. на неустановившихся режимах работы по всей проточной части насоса, состоящей из входного патрубка, рабочего колеса или рабочих колес, как, например, в случае шнеко-центробежного насоса и отводящего устройства. [c.59]

При построении математической модели для численной оценки параметров движения жидкости по системам разветвленных каналов с открытым руслом следует рассматривать произвольные формы их поперечных сечений. Движение жидкости по разветвленной системе каналов с открытым руслом является безнапорным, т.к. жидкость заполняет не все поперечное сечение канала Учитывая большую протяженность каналов и малые размеры их поперечных сечений (по сравнению с их длиной), для описания безнапорного неустановившегося течения жидкости в них целесообразно использовать одномерные модели гидродинамики. Для упрощения исследования неустановившегося [c.450]

При неустановившемся движении скорость жидкости изменяется не только при перемещении частицы потока из одной точки пространства в другую, но и с течением времени в каждой точке. Поэтому, в соответствии с уравнением (П,28), составляющие ускорения в уравнении (П,46), выражаемые субстанциональными производными для неустановившихся условий, имеют вид [c.51]

Процесс заполнения формы охватывает все наиболее сложные и интересные аспекты переработки полимеров неизотермичность, неустановившееся течение неньютоновской жидкости в каналах со сложной геометрией, сопровождающееся процессами охлаждения и структурообразования. Более детально все эти вопросы рассмотрены в гл. 14. [c.22]

Наконец, поведение расплавов и растворов полимеров отличается от поведения ньютоновских жидкостей при неустановившемся течении в экспериментах, где реализуется простой сдвиг. Как видно из рис. 6.4, зависимость напряжения от времени при течении расплава полистирола в вискозиметре типа конус—плоскость имеет максимум, а не увеличивается монотонно, приближаясь асимптотически к постоянному значению, как это наблюдается для ньютоновских жидкостей или расплавов полимеров при очень низких скоростях деформации (число Деборы Ое —>- 0). [c.139]

Прежде чем рассмотреть последствия неустановившегося движения частицы, изучим влияние ее вращения, а также ее поведение в поле течения со сдвигом. На практике все эти три фактора обычно имеют второстепенное значение в системах газ — частицы , хотя большая скорость сдвига в жидкости вблизи поверхности может иногда вызывать появление значительной силы, действующей на частицу. [c.36]

Постановка задачи. Общее решение. Пусть сферическая капля радиуса а находится в потоке жидкости, представляющем собой суперпозицию некоторого установившегося потока с характерной скоростью U (определяемой, например, в случае поступательного потока формулой (2.10), а для чисто деформационного течения U = Val й) и неустановившегося потока.. На поверхности капли происходит полное поглощение растворенного в потоке вещества, концентрация которого вдали от капли задана и равна постоянной величине Соо- С учетом сказанного во введении нетрудно переформулировать эту задачу для случая растворения капли в потоке или теплообмена капли с за данной температурой ее поверхности. [c.308]

Расчеты и эксперименты показывают, что в пристенных слоях жидкости скорости течения изменяются почти синфазно с изменением градиента давления вдоль трубы, в то время как в центральной части потока скорости течения отстают по фазе от градиента давления. Изменение закона распределения местных скоростей по сечению потока при неустановившемся движении среды в трубе сопровождается изменением диссипации энергии. [c.251]

Задача о гидравлическом сопротивлении трения трубы при неустановившемся турбулентном движении среды до настоящего Бремени не имеет точного решения. Это объясняется прежде всего тем, что неизвестны закономерности изменения турбулентности при неустановившемся движении среды. С помощью ряда предположений оказалась возможной приближенная оценка изменения гидравлического сопротивления трения трубы при колебаниях турбулентного потока жидкости. Одно из исходных предположений состояло в том, что характеристики турбулентности могут быть приняты такими же, как для установившегося потока, на который накладываются колебания с малыми по амплитуде скоростями течения. Для этого случая была составлена математическая модель неустановившегося турбулентного потока в трубе, подробно описанная в работе [28]. Приведенные там же результаты исследований показывают, что для турбулентного потока в трубе можно найти безразмерную частоту колебаний, при превышении которой [c.255]

Турбулентное течение жидкости является неустановившимся трехмерным течением, которое может бьггь описано уравнением Навье — Стокса (2.2.1.5) и уравнением неразрывности (2.1.4.1). Однако и численное, и аналитическое решение задачи в такой постановке пока невозможно. О. Рейнольдс ввел в рассмотрение осред- [c.68]

Течение жидкости в открытых каналах, желобах, лотках и неза-топленных трубах может происходить в условиях неустановившегося и установившегося движения. Однако, для решения ряда практических задач оказывается достаточным рассмотрение равномерного движения жидкости, т. е. такого установившегося движения, при котором скорость частиц жидкости вдоль потока остается постоянной, а потому средняя скорость в любом сечении потока не изменяется (и = соп81). Обычно при рассмотрении закономерностей турбулентного течения жидкости в открытых каналах поле истинных скоростей заменяется полем осредненных скоростей. [c.161]

Такой вид течения жидкости будет неустановившимся. Неустановившееся движение можно наблюдать в трубопроводах при постепенном закрывании задвижек, кранов и вентилей, при опорожнении водохранилищ и т. д. Во время неустановившегося движения линии TOiKa изменяют свою форму. [c.43]

В результате действия сил инерции жидкости, обусловленных неустановившимся ее течением во всасывающем трубопроводе, возмоншо возникновение [c.350]

Исследуем процесс тепломассообмена капли прй больших числах Пекле с неустановившимся потоком, когда нестационарность процесса обусловлена нестационарным характером исходного, невозмущенного поля скоростей жидкости (размер капли фиксирован). Рассмотрим, в частности, случаи поступательного и деформационного течений в стоксовом приближении. Форму канли будем считать сферической. [c.308]

В технических приложениях широко используют квазиодно-мерные модели неустановившихся потоков. В таких моделях состояние потока рабочей среды в каждый момент времени характеризуется усредненными по сечению значениями давления, скорости и плотности. При этом в уравнения вводятся полученные при усреднении по сечению потока перечисленные гидродинамические величины с коэффициентами количества движения, кинетической энергии и гидравлического сопротивления. Ввиду недостаточной изученности неустановившихся течений в гидродинамических расчетах долгое время использовали только к вази-стационарные значения коэффициентов, которые определяются, если реальный неустановившийся поток заменить сменяющейся во времени последовательностью установившихся потоков. Квази-стационарные коэффициенты находят по экспериментальным зависимостям и формулам гидравлики. Однако теоретические н экспериментальные исследования показывают, что в действительности при неустановившемся движении жидкости или газа изменяются законы распределения местных скоростей, поэтому в общем случае мгновенные коэффициенты усреднения гидродинамических величин должны отличаться от квазистационарных значений [281. [c.239]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология