Вторичные токи в реальной жидкости

Вторичными называются течения, возникающие в поперечном сечении каналов из-за наличия вязкости жидкости. В качестве примера рассмотрим течение жидкости в цилиндрическом

змеевике (рис. 7.14), выполненном из трубы диаметром d. В центре потока из-за наличия плавного поворота создается центробежное поле давлений и p_A > p_B (рис. 7.15). В жидкости, примыкающей к стенке, движение отсутствует, т. е. центробежное поле давлений возникнуть не может. Уcловие отсутствия движения жидкости в поперечном сечении— это равенство давлений при r=const, т. е. p_A > p_C; p_B > p_D, Это условие в реальной жидкости невыполнимо, и вблизи стенки возникает движение, направленное к оси змеевика, в ядре потока — от оси змеевика.

Вторичные токи вызывают деформацию профиля скоро стей, смещение максимума скоростей (рис. 7.15). В результате изменяются как сопротивление канала.(рис. 7.16) так и характер смены режимов (рис. 7.17).

При течении жидкости в змеевике различают:

1. Ламинарный режим течения Re<Re_Kp (область 1 на рис. 7.16) —это область, где кривизна канала не влияет на его сопротивление.

2. Ламинарный режим с вторичными токами Re_KP2>Re>>Re_Kp (область 2).

3. Турбулентный режим (область 5) Re> Re_Kp , в этой области линии l= f (Re) для змеевика и прямого каналов параллельны. Для расчета сопротивления змеевика при турбулентном режиме течения жидкости можно воспользоваться эмпирической зависимостью , где l — коэффициент гидравлического трения прямой трубы.

Дата добавления: 2015-05-23