![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Жидкости в трубах
Режим движения жидкости в трубах определяется гидродинамическим числом Рейнольдса Re. Различают 3 режима течения жидкости в трубах: – ламинарный; – переходный; – турбулентный. Ламинарный и турбулентный режимы являются установившимися. Гидродинамику и теплообмен этих режимов можно описать с помощью критериальных зависимостей. Эпюры скоростей показаны на рис. 14.1. Ламинарный режим течения возможен при значении числа Рейнольдса Режим течения турбулентный если число Рейнольдса
Если значение Re лежит в пределах
то режим течения будет переходным. В случае ламинарного режима, средняя скорость равна половине осевой скорости: В случае турбулентного режима течения
Рассмотрим процесс течения жидкости из большого объёма в трубу (рис. 14.2). Если жидкость поступает в трубу из большого объёма, а передняя кромка трубы закруглена, то распространение скорости на начальном участке трубы является равномерным. При движении у стенок за счёт прилипания жидкости к стене возникает пограничный слой, толщина которого постепенно нарастает по ходу движения жидкости. На некотором расстоянии от передней кромки стены Для ламинарного режима характерно параболическое распределение скорости по сечению, которое может быть описано следующим выражением: где r – радиус трубы; у – расстояние от оси трубы. В практических расчётах используется понятие средней скорости потока: где f – площадь поперечного сечения, м2; V – объёмный расход, м3/c, М – массовый расход, кг/с. Длина участка динамической стабилизации потока при ламинарном режиме (Re < 2300) равна:
Т.е. с увеличением скорости длина участка гидродинамической стабилизации возрастает. Для турбулентного режима длина участка гидродинамической стабилизации слабо зависит от скорости и равна: Участок гидродинамической стабилизации оказывает влияние на теплоотдачу между поверхностью трубы и теплоносителем. Рассмотрим участок тепловой стабилизации (рис. 14.3). где T – температура жидкости;
Участок термической или тепловой стабилизации возникает внутри трубы при нагревании или при охлаждении жидкости. На расстояние от входа в трубу При ламинарном течении жидкости:
При турбулентном течении:
|