Оглавление:
Ламинарное течение в круглых трубах и переход к турбулентному течению.
Ламинарное течение в круглых трубах и переход к турбулентному течению. Рассмотрим устойчивый ламинарный поток внутри круга. Выберите цилиндрическую систему координат для создания цилиндрической трубы (рис. 6.15).Если предположить, что линия потока представляет собой прямую линию, параллельную оси трубы, то u = u = 0; u2 0. 0.Затем. Вы найдете уравнение неразрывности (2.25) dig1dr = 0.Вот u-u(r, 0).Это условие d2i21dg2 = 0, поскольку оно должно выполняться во всех точках потока. Учитывая, что поток в трубе осесимметричен, все параметры не зависят от переменной 0, то есть d / db-0 и d2 / dv2 = 0.In кроме того, это было ignored. By действие большого количества силы. Тогда уравнение Навье-Стокса (5.14) в цилиндрических координатах значительно упрощается.
Из первого уравнения видно, что давление живого сечения трубы постоянно и зависит только от r (это результат игнорирования эффекта гравитации). Людмила Фирмаль
- Перепишем последнее уравнение в виде Поскольку правая часть этого уравнения не зависит от r, она может быть интегрирована 2 times. In в этом случае скорость должна быть конечной везде, и если r = 0, последнее выражение дает u * oo, поэтому вы можете получить фактический результат физически только в том случае, если Cr = 0.To определите Co, используя граничные условия стенки трубы. И(r0)=0.Где R0-радиус трубы. Так… С2 =1 фут 2 4Д г. 0 И законы распределения скоростей 06-27.） На оси трубы, то есть r = 0, скорость должна достигать максимального значения (6.28)） Получаем безразмерный (6.29) Формула (6.27), разделенная на (6.28), имеет вид закона распределения скоростей и / it = 1-r2 / / −2.
Ясно, что пространственная диаграмма скорости представляет собой вращающийся параболоид, основанный на lgo и высоте um. Расход жидкости может быть легко рассчитан в соответствии с зависимостями Поскольку расход связан со средней скоростью V по уравнению 02 lgdp, V = it / 2, т. E. In режим ламинарной подачи круглой трубы, максимальная скорость 2 раза средняя скорость. Принимая во внимание формулу (6.28), если длина расчетного участка между участками давления p1 и p2 равна I, то интегрируя зависимость от r (6.31), получаем формулу poazuile, определяющую перепад давления участка/.Она может взглянуть Полученное распределение скорости[уравнение (6.29) является уравнением (6.7) убедитесь, что a = 2 для данного случая.
- Использование this. By закон, не трудно подтвердить что ламинарное течение в круглой трубе а vortex. It читателю остается самостоятельно найти формулу для проекции вектора вихря или угловой скорости и указать, что линия вихря представляет собой концентрическую окружность с центром на оси трубы, перпендикулярной плоскости. Вышеизложенное в данном разделе показывает, как полностью перейти к 1-мерной модели, зная закон не-1-мерного течения. Действительно, уравнение （6.8）（2.19）、（6.22）、（6.23）что касается a = 2, » мы полностью описываем стабилизированное 1-мерное ламинарное течение в круглой трубе.
Однако, такой поток возникает только на определенном расстоянии от входа в трубу. Если вход в трубу из резервуара выполнен в достаточно гладкой и специально рассчитанной конфигурации, то в первом участке 1-1 устанавливается почти равномерное распределение скорости(рис.6.16). по мере движения жидкости тормозящее действие стенки будет заставлять поток сгущаться все больше и больше. Сто пятьдесят четыре Другими словами, поток имеет ядро, которое поддерживает равномерное распределение скорости, и пограничный слой стенки, который распределяет скорость неравномерно. Площадь поперечного сечения ядра уменьшается вниз по течению и толщина пограничного слоя increases.
Это происходит потому, что основная предпосылка линейности потока не выполняется. Людмила Фирмаль
- At в конце участка 1B пограничный слой замыкается на оси трубы, и параболическое распределение скорости устанавливается вниз по течению в соответствии с уравнением (6.29). Точнее, такое распределение скоростей достигается асимптотически, но с достаточной для практики точностью можно указать конечное расстояние Потеря давления первой секции не соответствует строго формуле поазойла. Эти потери обусловлены прямым решением уравнения Навье-Стокса или Sec. It может быть рассчитан по методу теории пограничного слоя, который описан В. 8.Для грубой оценки падения давления в начальном сечении трубы можно принять первое приближение, в котором потери на трение определяются уравнением Пуассона.
Тогда уравнение Бернулли, составленное в разделах 0-0 и 2-2, имеет вид、 А2 = 2.、 (6.33)） Как показывает эксперимент, первый член в скобках правой части уравнения (6.33) равен 2 или более, и, согласно Шиллеру, он колеблется от 2.16 до 2.45. Используя приведенные выше методы, можно вывести более точную формулу расчета. Такие формулы были получены Бусинеску, Шиллером и другими исследователями. Лучшим для подробных экспериментов Никурадзе является С. М., данный Таргом [24].Это приводит к тому, что длина первого раздела будет равна /» = 0.04 ке а, (6.34） Здесь Ke = O011U. Будет иметь место только характер потока, описанный в этом разделе, и соответствующие зависимости.
Смотрите также:
Возможно эти страницы вам будут полезны:
- Сопротивления по длине. Гидравлический коэффициент трения.
- Распределение скоростей при турбулентном течении в трубах.
- Сопротивление движению жидкости в трубах при турбулентном режиме.
- Ускорение и торможение газовых потоков
