Начальный участок ламинарного течения в трубах

Начальный участок ламинарного течения в трубах

Начальный участок ламинарного течения в трубах. В разделе 6.6 была представлена концепция начального участка ламинарного течения в круглой трубе, в общих чертах объяснена структура течения и показана приближенная зависимость для определения основных параметров этого участка. Рассмотрим подробнее несколько способов расчета начального сечения плоской и круглой трубы. Некоторые из этих методов были разработаны、 * / a12 еев Б. Т. Некоторые из них основаны на теории пограничного слоя, а некоторые являются приближенными уравнениями движения. Рассмотрим первый участок плоской трубы (канала).Структура потока на нем качественно аналогична структуре потока в первом сечении круглой трубы, рисунок показан на схеме. 6.16. V обозначает скорость потока входного участка/ -/, которая явно равна средней скорости, а 2a-высоту канала.

Кроме того, давление в каждом сечении одинаково для ядра и пограничного слоя. Людмила Фирмаль

• Для промежуточного раздела внутри первого раздела примите следующие допущения: 1) скорость I! Она постоянна в пределах одного и того же участка потока core. As поперечное сечение удаляется от входа в трубу, значение увеличивается от V при x = 0 до um при x = / nach. 2) профиль скорости пограничного слоя может быть аппроксимирован параболической зависимостью вида. 3)при равномерном распределении скорости в ядре потока трение практически отсутствует, уравнение Бернулли вида Обратите внимание, что x = / начинается в конце первого раздела. B = a, 1) ’ = um = 3n / 2, профиль скорости описывается зависимостью. Учитывая обозначение и положение осей, указанных в § 8.2, т. е. 2a =а,=—y, легко видеть, что выражения (8.111)и (8.8′) match. In другими словами, при x = / nach профиль скорости пограничного слоя совпадает с профилем стационарного течения. Вычислите начальный участок в методе Acad.

Лос-Анджелес. Замените их формулой (8.110) и вычислите Интеграл, который вы получите. Здесь мы применяем теорему об изменении импульса к массе жидкости в управляющей поверхности, образованной участками 0-0, xx и стенками трубы. За исключением силы массы, которая является общим уравнением импульса. Поскольку функция {] (x) определена в уравнении (8.115) с помощью уравнения Бернулли, то можно найти распределение давления по длине начального сечения. = +(Икс.]) Эта формула определяет давление в ядре потока, но в некоторых сечениях она подчеркивает, что известные свойства пограничного слоя делают его одинаковым для пограничного слоя. Таким образом, падение давления по длине начального участка ПКС-П {1nach)= -| pY2(8.117） Динамическое давление выражается в доле rc2 и неявно зависит от вязкости жидкости. С другой стороны, используя выражение (8.116), можно получить следующее выражение: Л-Ри= -!Р»оШг = 6!% = ’, (8.118).

• Очевидное противоречие между уравнениями (8.117) и (8.118) объясняется тем, что падение давления в ядре потока без потерь определяет только ускорение потока, то есть работу силы. В зависимости от расположения линий течения вдоль пограничного слоя в пограничном слое может происходить ускорение или замедление течения с диссипацией механической энергии layer. In при таком соединении вдоль любой линии потока, проходящей хотя бы частично в пограничном слое, капли Р1 — Р расходуются не только на изменение кинетической энергии, но и на преодоление трения force. In в частности, формулой (8.118) можно считать уравнение энергии обтекания, в котором кинетическая энергия не изменяется, а весь перепад давления расходуется на преодоление силы трения. Сравнивая уравнение потерь в стабилизационном сечении плоской трубы (8.11)с уравнением потерь в начальном сечении(8.118) и учитывая, что оно равно 2a = I, легко увидеть, что потери в начальном сечении в 2 раза больше потерь в стабилизационном сечении той же длины.

Приведенный выше метод расчета начального поперечного сечения плоской трубы может быть прекрасно использован для решения той же задачи с круглой цилиндрической трубкой. Людмила Фирмаль

• tubes. It показывает полученные зависимости без повторения аргументов и вычислений, которые принципиально не отличаются от приведенных выше. Изменение скорости I /(x) сердечника потока в начальном сечении круговой цилиндрической трубы определяется уравнением. Распределение скоростей пограничного слоя начального сечения описывается формулой (8.110).Длина начального сечения берется из Формулы (8.119) при граничных условиях x = 1 VLF, V = 2°.Закон изменения давления вдоль начального сечения определяется уравнением Бернулли, и необходимо ввести значение V (x), определенное по формуле(8.119).Перепад давления по всей длине начального участка получается установлением II (1aach)= 2n в виде: П \ п (БШ)» 2 Или используйте выражение (8.120) в form. As в результате экспериментальной проверки формулы(8.119) мы обнаружили, что на небольшом расстоянии от входа наблюдалось заметное расхождение между расчетами и расчетами.

Смотрите также:

Учебник по гидравлике

Возможно эти страницы вам будут полезны:

1. Методы решения интегрального соотношения для ламинарного пограничного слоя.
2. Влияние градиента давления и отрыв пограничного слоя.
3. Неустойчивость ламинарных течений и возникновение турбулентности.
4. Турбулентное течение между параллельными плоскостями (течение в плоской трубе).