Начальный участок ламинарного течения

Начальный участок ламинарного течения

Начальный участок ламинарного течения. Если жидкость из резервуара поступает в прямую трубу определенного диаметра и движется по ламинарному потоку, особенно если вход закруглен, то распределение скоростей поперечного сечения трубы вблизи входа почти равномерное(рис.1.45).Но затем, под действием вязкой силы, скорость перераспределяется по всему сечению. Слой жидкости, прилегающий к стенке, замедляется, необходимо пройти через определенную область с постоянным расходом, чтобы центр потока (ядро) был ускорен, в котором поддерживается равномерное распределение скоростей.

Для определения длины первого участка можно использовать приблизительную формулу Шиллера, представляющую эту длину, называемую диаметром трубы, как функцию числа He. Людмила Фирмаль

• В этом случае толщина слоя подавляемой жидкости постепенно увеличивается до тех пор, пока она не станет равной радиусу трубы, то есть до слоя, достигающего противоположной стенки, которая ближе к оси трубы. После этого устанавливается параболический профиль скорости, характерный для ламинарного течения. Участок от начала трубы, где формируется (стабилизируется) параболический профиль скорости, называется начальным участком (/ч) потока. За пределами этого участка наблюдается стабильный ламинарный поток, и если линейность и поперечное сечение постоянны, то параболический профиль скорости не изменяется, как если бы труба была длинной.

Приведенная выше теория ламинарного течения применима именно к этому стабильному ламинарному потоку и не применима в первом разделе. = 0,029 ко. (1.85） Сопротивление первого участка трубы будет больше, чем последующего. Это производная от yi в стенке трубы начального участка! Это объясняется тем, что величина Yu больше сечения стабилизированного потока, отсюда и напряжение сдвига, определяемое законом Ньютона. Рассматриваемое сечение находится ближе к началу трубы, то есть чем меньше координата X, тем она меньше.

• Потеря давления в участке трубы, длина которого равна, определяется по формулам (1.82) или (1.83) и (1.84), но поправочный коэффициент больше 1. Значение этого коэффициента можно увидеть на графике (рис. 1.46).Этот график строится как функция безразмерного параметра x-10 * /(Же).При увеличении этого параметра коэффициент k уменьшается следующим образом: х /(е ко)= 1LSC1 (&Ке) −0.029、 То есть при x = / nach он будет равен 1.09.As в результате сопротивление всей первой части трубы на 9% больше, чем сопротивление той же части трубы, полученной в стабильной ламинарной области.

Для коротких труб значение поправочного коэффициента а существенно отличается от единицы, как видно из графика. Людмила Фирмаль

• Ктч 11 (I -?шшш)1 V2 th + Ll L] 2% ’ Если длина трубы I больше длины 1 точки начального участка, то потеря давления является суммой начального участка и потери стабилизированного проточного участка. Принимая во внимание формулы (1.84) и (1.85), выполняющие соответствующие преобразования, можно видеть: ^ = ^(0,165 + 64 г) (1,8 с） * 11 & дополнительные термины в скобках равны 0,165, если относительная длина трубопровода достаточно велика Не берите в расчет, потому что он маленький. Однако при сложном расчете трубы этот термин следует убрать, так как длина трубы сопоставима с/ Пак. Для первого участка трубы с гладким входом коэффициент Кориолиса a увеличивается с 1 до 2(см. рис.1.46).

Смотрите также:

Методические указания по гидравлике

Возможно эти страницы вам будут полезны:

1. Кавитация.
2. Теория ламинарного течения в круглых трубах.
3. Ламинарное течение в зазоре между двумя стенками и в прямоугольных трубах.
4. Особые случаи ламинарного течения