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Keywords:

  • velocity profiles;
  • circular tubes;
  • exit effects;
  • extrudate swell ratios

Abstract

An investigation has been carried out on velocity profiles of Newtonian liquids at the exit of circular tubes for Reynolds numbers from about 50 to 1000. A simple expression which asymptotically approaches a Poiseuille parabolic distribution for higher Reynolds numbers is obtained. Experimental measurements of extrudate swell ratios were used as criteria for convergence to the solution. Comparison with jet shapes from previous experimental and theoretical studies supports the obtained results. The work also illustrates a straightforward method for simplifying and solving the governing equations for laminar flows of thin liquid layers.

On a effectué une recherche sur les profils de vitesse de liquides newtoniens à la sortie de conduits circulaires pour des nombres de Reynolds compris entre 50 et 1000. On a obtenu une expression simple qui approche de manière asymptotique une distribution parabolique de Poiseuille pour les nombres de Reynolds les plus élevés. Des mesures expérimentales des rapports de gonflements d'extrudats ont été utilisées comme critère de convergence vers la solution. Une comparison avec les formes de jets obtenues dans diverses études théoriques et expérimentales antérieures confirment les résultats de ce travail. Cette étude illustre également une méthode directe de simplification et de résolution des équations gouvernant les écoulements laminaires de couches liquides minces.