Air flow in a tube with a diverging inlet: I. Development of the turbulent velocity profile

Authors


Abstract

The results from an experimental study of the development of air velocity profiles in a vertical 6.25-in. I. D., 28.5-ft. long aluminum tube with a diverging conical entrance are reported. Using the axial development of centerline velocity as a starting-length criterion, a maximum and asymptotic value was approached at 40 diameters from the tube entrance. The starting length was found to increase with increasing Reynolds number. The large center-line velocity associated with the jetting of air from a 1-in. I. D. tube into the diverging conical entrance enabled a more rapid development of the velocity profile than for the well known case of a converging rounded entrance. A limited comparison of undeveloped and fully developed velocity profiles in the turbulent core region of the 6.25-in. tube was also made over Reynolds numbers from 9,000 to 55,000.

Abstract

On rapporte les résultats d'une étude expérimentale sur l'établissement de profils de vélocité d'air dans un tube d'aluminium vertical, dont le diamètre intérieur est 6.25 pouces et la longueur 28.5 pieds, et qui possède une entrée conique et divergente. En utilisant comme critère de la longueur de départ le progrès axial de la vélocité de la ligne médiane, on a pratiquement atteint une valeur maximum et asymptotique au point qui correspondait à 40 fois le diamètre à partir de l'entrée du tube. On a trouvé que la longueur de départ augmentait avec le nombre de Reynolds. La vélocité considerable à la ligne médiane, jointe à l'introduction d'un jet d'air (provenant d'un tube dont le diamètre interne était de 1 pouce) dans l'entrée divergente et conique, a permis l'établissement plus rapide du profil de vélocité que dans le cas bien connu où l'entrée est circulate et convergente. On a aussi fait une comparaison limitée entre les profils de vélocité établis et ceux qui ne l'étaient pas dans la région du noyau turbulent du tube, dont le diamètre était 6.25 pouces, et pour des nombres de Reynolds variant entre 9,000 et 55,000.

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