Коэффициент сопротивления среды потоку

При переходе от ламинарного режима течения к турбулентному коэффициент сопротивления резко возрастает, причем дальнейшее изменение его с числом Рейнольдса дается другим законом, отличным от (16,3). То же самое имеет место для сопротивления и при обтекании тел, помещенных в поток жидкости. Сила гидравлического сопротивления W, действующая на тело со стороны жидкой (газообразной) среды, движущейся в отношении тела со скоростью V (скорость среды на бесконечности), определяется феноменологической формулой [c.76]

Согласно формуле Ньютона (59) сила сопротивления движению тела в несущей среде, вызываемая возникающим встречным потоком, равна частичной потере скоростного напора этого потока, которая характеризуется величиной коэффициента сопротивления. [c.55]

Потерю напора, зависящую от трения транспортируемого твердого материала, определяют по формуле (П1.48) входящий в эту формулу коэффициент сопротивления можно определять по (HI. 50) или по (111.51), а при пневмотранспорте заторможенным плотным слоем по (III. 82). При этом следует иметь в виду, что в некоторых случаях определение перепада давления газовой среды (без учета ее деформации) по формулам (111.31) и (III. 33) может обеспечить точность, достаточную для технических расчетов. Перепад давления на разгонном участке определяют по (III. 57), а коэффициент сопротивления— по (111.58) или по (III. 59). Общий перепад давления при вертикальном и горизонтальном пневмотранспорте в заторможенном плотном слое определяют по (III. 83). Если в пневмотранспортере (как в горизонтальном, так и в вертикальном) помимо перемещения сыпучего материала осуществляются тепло- и массообменные процессы, то учет деформации транспортирующего потока целесообразен даже при малой доле Арг в общем сопротивлении, так как это повысит точность расчетов по тепло- и массопередаче. [c.187]

В работе [46] предложена упрощенная модель пристенной теплоотдачи в зернистом слое. Особенностью коэффициента пристенного теплообмена в зернистом слое является то, что он отнесен к Д/ст — разнице температуры стенки и температуры, полученной экстраполяцией профиля температуры в слое на стенку [48]. Таким образом, дополнительное термическое сопротивление конвективному теплопереносу в пристенной зоне относится к бесконечно тонкой пленке на стенке коэффициент определяется как величина, обратная этому термическому сопротивлению. Разница температур Д ст вызывает дополнительный тепловой поток между стенкой и зернами, прилегающими к ней. При рассмотрении этого потока приходится отказаться от модели слоя как квазигомогенной среды и учитывать, что движущая разница температур в этом случае больше Д/ст, так как зерна имеют конечные размеры. Поскольку должен быть отнесен к Д/ст, то из термического сопротивления теплопереносу между стенкой и зернами нужно вычесть термическое сопротивление общему потоку теплоты у стенки в полосе шириной 0,5 (от стенки до центров первого ряда зерен).- В соответствии с этим получена формула [46] [c.128]

При расчете 1, необходимы опытные данные для определения коэффициента сопротивления среды с учетом инерционных членов при замедленном движении вдоль пылеосадительной камеры, а также знание распределения скоростей потока газа по объему камеры. Подробный расчет значения I,- приведен в литературе (141. Так, например, для частиц известняка размером 5-10 м при изменении скорости потока газа в камере от 30 до 1 м/с длина инерционного пробега составит L 10 м. [c.149]

Если на пути потока (рис. 3.6, б) установить решетку, то струя, набегая на нее со стороны задней стенки аппарата, начнет по ней растекаться в сторону передней стенки (входного отверстия). Так как степень искривления линий тока при этом будет увеличиваться вместе с ростом коэффициента сопротивления решетки Ср, при определенном значении этого коэффициента вся жидкость за плоской решеткой будет перетекать к передней стенке аппарата и от нее изменит свое направление на 90° в сторону общего движения. Вследствие турбулентного перемешивания с окружающей средой струя за решеткой на всем пути будет подсасывать определенную часть неподвижной жидкости, и в области, прилегающей к задней стенке, образуются обратные токи. Таким образом, профиль скорости за плоской решеткой при боковом входе в аппарат получится перевернутым , т. е. таким, при котором максимальные скорости за решеткой будут соответствовать области обратных токов, образующихся свободной струей при входе (рис. 3.6, а и б). [c.85]

Коэффициент сопротивления трения зависит от ряда факторов рода жидкости, ее режима движения, плотности и вязкости, состояния поверхности, наличия теплообмена и др. Для его расчета в случае изотермического потока, т. е. при отсутствии теплообмена, при ламинарном режиме движения среды в гладких трубах действителен закон Пуазейля [c.249]

Коэффициент сопротивления. При обтекании поверхности жидкостью или газом поток испытывает сопротивление за счет вязкого трения, имеющего место в реальной среде, что приводит к возникновению перепада давления. Поскольку на преодоление сопротивления расходуется кинетическая энергия потока, принято считать, что сила сопротивления, приходящаяся на единицу длины, пропорциональна этой величине [c.71]

Значение коэффициента Ф. о определяется по диаграмме, приведенной на рис. 2.10. Эта диаграмма обобщает экспериментальные данные по гидравлическому сопротивлению двухфазных потоков, массовая скорость которых равна 1360 кг/(м2-с). При этом поправочный множитель Фс=1. Если же массовая скорость двухфазного потока отличается от указанного реперного значения, множитель Фв определяется с помощью рис. 2.11 в зависимости от комплекса, учитывающего физические свойства газа и жидкости в двухфазном потоке, массовую долю газовой фазы в нем и значение массовой скорости среды в канале, в чем и заключается отличие этого метода от рассмотренных выше. [c.87]

Затраты мощности на единицу поверхности являются универсальной характеристикой для оценки эффективности любой поверхности теплообмена. Они выражаются простыми формулами через коэффициенты сопротивления или через число Эйлера. Так, например, для профильных поверхностей с перекрестными потоками рабочих сред в случае, когда одна рабочая среда движется по волнообразным каналам, а другая по двуугольным каналам (рис. 1-6), выражение для удельной мощности при движении потока по волнообразным каналам будет [c.10]

В работе [50] эта функция имеет такой же вид, но она вводится в систему определяющих уравнений, в которых не используется приближение Буссинеска. Фэн [15] исходил из обычного предположения, что количество жидкости, захватываемого струей в спутном потоке, пропорционально скорости на осевой линии и ширине струи, но он ввел в функцию, характеризующую скорость подсасывания, член с коэффициентом сопротивления. Оказалось, что коэффициент сопротивления и постоянную пропорциональности, равную а = 0,082, необходимо уточнять при каждом изменении параметров окружающей среды и струи на срезе сопла, чтобы согласовать результаты расчетов с экспериментальными данными. В табл. 12.4.3 приведены функции, предложенные в работах [24, 28, 50]. [c.178]

Они показывают, что влияние критерия -у- на сопротивление невелико, а на теплообмен можно его влияние счи-тать даже малым. Того же эффекта можно ожидать и в случае газодинамических течений, так как для них также верны соотношения (39,1) — (39,3), принятые в теории Нуссельта, и отличие теоретических выводов для газодинамических потоков будет связано только с невыполнением гипотезы подобия температурных и скоростных полей. Для газодинамических потоков ближе к действительности будет предположение о подобии полей температур торможения и скоростных. Основываясь на этом соображении, Гухман и Илюхин [23] используют непосредственно соотношения теории Нуссельта для коэффициентов сопротивления и теплообмена, относя в них, однако, физические величины среды — плотности, вязкости и теплопроводности — вместо действительной температуры к некоторой фиктивной —температуре торможения. Такая трактовка соотношений Нуссельта может быть приближенно правильной лишь при выполнении условия [c.175]

Если прохождение газа через насадку сопровождается охлаждением или нагреванием его, то общий коэффициент сопротивления должен включать дополнительный элемент Ад, учитывающий потерю давления на ускорение (замедление) потока в пределах слоя (препятствия) вследствие уменьшения (увеличения) плотности рабочей среды [451] [c.379]

Указанное объясняется следующим. При растекании среды по фронту решетки линии тока искривляются. Поскольку решетка тонкостенная, т. е. ее отверстия не имеют направляющих поверхностей, то поперечное (радиальное) направление линий тока неизбежно сохраняется и после протекания среды через отверстия. Однако это вызывает дальнейшее растекание среды, т. е. ее перемещение в радиальном направлении. Чем больше коэффициент сопротивления решетки, тем резче искривление линий тока при растекании струи по ее фронту, а следовательно, тем значительнее отклонение к периферии струек, выходящих из отверстий решетки. При увеличении коэффициента сопротивления решетки до определенного значения наступает момент, когда все струи отклоняются к периферии, следуя дальше поступательно только вдоль стенки канала, в то время как в центральной части сечения уже не только нет поступательной скорости, но появляется обратный поток, увлекаемый периферийными струями (рис. 1.179). Таким образом, за решеткой получается указанный выше перевернутый профиль скорости [246, 249]. [c.380]

Воздействием внешнего поля можно не только устранить вращение частиц в потоке, но и ускорить его (по сравнению со свободным вращением) наложением вращающегося поля подходящей частоты и направления вращения. Если вращение поля направлено в ту же сторону, что и вращение частиц под действием сдвигового течения среды, и имеет большую скорость, чем скорость свободного вращения частиц в потоке, то поле уменьшит гидродинамическое сопротивление частиц потоку и приведет к снижению вязкости по сравнению с ее значением вне поля. В предельном случае сильного высокочастотного поля эффект может выразиться в том, что вращательная часть коэффициента а станет отрицательной и равной 3. Формально это значит, что вязкость станет отрицательной — суспензия может течь в отсутствие внешнего деформирующего усилия, и даже в направлении, обратном направлению нормального течения при действии такого усилия. Этот эффект очень просто демонстрируется с помощью стакана с магнитной суспензией или феррожидкостью, помещенного во вращающееся магнитное поле, например в статор трехфазного электродвигателя вместо его ротора. [c.688]

Полезно отметить, что структура формулы (3.19) аналогична выражению закона Ома для четырех последовательных электрических сопротивлений, что физически объясняется аналогией градиентных законов переноса теплоты (3.1) и электрического заряда (закон Ома в дифференциальной форме состоит в пропорциональности потока электрических зарядов произведению градиента электрического потенциала и коэффициента электропроводности среды). [c.218]

При горизонтальном пневмотранспорте касательное напряжение в недеформированном газовом потоке Тг определяют по (П1. 33), а коэффициент сопротивления X— по (П1.34). По известному значению Тг исходя из (П1.30) определяют отношение Тг/Тг и в конечном итоге — величину Тг — касательное напряжение в деформированном газовом потоке, а по (П1.35) рассчитывают потерю напора газовой среды, деформированной твердыми частицами. [c.187]

Если скорость воздуха и размер частицы достаточно малы, то движение введенной в воздушный поток частицы будет подчиняться стоксовскому закону сопротивления. В противном случае сила, действующая на сферическую частицу, может быть определена по данным о коэффициенте лобового сопротивления. В любой момент времени действующая на частицу ускоряющая сила равна силе сопротивления среды, соответствующей разнице в скоростях движения частицы и среды. [c.182]

Рассмотрим подробнее структуру течения жидкости вблизи твердой поверхности. Влияние стенки на движение среды проявляется через силы сопротивления движению потока, возникающие при взаимодействии движущейся жидкости с твердой поверхностью. Силы сопротивления складываются из собственно силы вязкостного трения и силы сопротивления, обусловленной взаимодействием потока с элементами шероховатости стенки при их обтекании. По мере приближения к твердой поверхности скорость движения жидкости снижается. При этом уменьшается и значение местного (локального) числа Рейнольдса, определяемого формулой Кем = /ш(г/)р/ц, где у — расстояние до стенки ииу — продольная составляющая средней скорости движения среды, р — плотность среды, кг/м ц — коэффициент динамической вязкости жидкости, Па-с. Значение числа Кем, как известно, связано с характером течения жидкости в рассматриваемой области. Непосредственно у стенки скорость движения среды очень мала, соответственно мало и значение числа Кем. Поэтому вблизи стенки течение носит ламинарный характер. Эту подобласть пристеночной области называют вязким подслоем. Чуть дальше от стенки расположена переходная зона с режимом перемежающейся турбулентности, при котором в каждой точке этой зоны происходит последовательное чередование периодов ламинарного и турбулентного течения. Соответ- [c.20]

Отметим, что в настоящее время на основании имеющихся, данных о движении сферической частицы в неньютоновской среде со степенным реологическим законом предсказаны лишь приближенные значения коэффициента сопротивления при малых и умеренных значениях критерия Рейнольдса. Применяемые приближенные методы оказались грубыми для исследования локальных характеристик течения положения точки отрыва потока и размеров зоны возвратно-вихревого течения за сферой. Дальнейшее развитие рассматриваемых вопросов, по-видимому, связано с применением конечно-разностных методов решения, [c.38]

Влияние нестабильности напряжения питания источника. Изменения напряжения питания источника и вызванные этим изменения энергии излучения источника приводят к двум эффектам. Во-первых, это изменяет температуру приемников, а если их температурные коэффициенты сопротивления неодинаковы, то нарушится равновесие всей системы. Этот эффект аналогичен эффекту изменения температуры окружающей среды с той только разницей, что компенсирующие сопротивления С не чувствуют этих изменений лучистого потока и скомпенсировать нарушение баланса не могут. Во-вторых, энергия двух пучков изменяется по-разному, а, следовательно, один из приемников нагревается (охлаждается) больше, чем другой. Это объясняется несколькими факторами. Один из них — изменение спектрального распределения энергии в излучении источника. Другой — принципиальная спектральная неоднородность обоих пучков, которая необходима для работы анализатора и достигается во время его настройки (сенсибилизации). Один пучок может быть более чувствительным к коротковолновому излучению, чем другой, и по- [c.232]

Для осаждения частиц характер изменения коэффициента сопротивления значительно сложнее, чем для движения среды потоком с твердыми стенками. В условиях внутренней задачи (движение потока в трубах) область постоянства коэффициента гидравлического сопротивления сверху не ограничена и распространяется по шкале значений Ке без ограничений. Иначе появляется взаимодействие потока и твердого тела во внешней задаче (движение частицы в среде). В этом случае интервал второй автомодельной области сменяется диапазоном весьма сильного уменьшения коэффициента К. [c.58]

Одни исследователи не делают различия между значениями скоростей осаждения и витания, считая их равными по величине [60, 97]. При этом под скоростью витания понимается средняя скорость потока относительно сечения аппарата. Другие, например В. А. Успенский и К. Н. Шабалин [97, 105], считают, чтО эти параметры имеют совершенно различный физический смысл, так как скорость витания относится к движению потока, а скорость осаждения — к твердой частице. В текущей среде всегда можно исходить из некоторой имеющейся турбулентности, поэтому коэффициент сопротивления при осаждении не обязательно должен равняться коэффициенту сопротивления при витании. Поэтому делается заключение о том, что в общем случае Wв =l>к [c.63]

Таким образом, мы получаем жесткую связь между скоростью потока среды ш и степенью фракционного разделения Фм( ) для частиц конкретного узкого класса крупности й. Этим убедительно доказывается, что коэффициент аэродинамического сопротивления частиц каждого класса крупности зависит не только от конструкции аппарата к, коэффициента сопротивления частиц Л, но и от степени фракционного разделения Фм(а ). [c.181]

При расчете необходимы опыт1пле данные для оиределения коэффициента сопротивления среды с учетом инерционных членов при замедленном движении вдоль пылеосадптельиой камеры, а также знаиие распределения скоростей потока газа по объему [c.142]

Ширадзука и Каваси [345] рассчитали массовый потока на сферу при больших 5Ь и Ре в приближении диффузионного пограничного слоя, определяя поле скоростей вокруг сферы из выражений щя функции тока (1.114). На рис. 4.22 приведена зависимость Ум=5Ь/5Ь от и, вычисленная при больших значениях Ре по данным работ [341, 344, 345]. Если в стоксовом режиме обтекания массо- и теплообмен в псевдопластических средах протекает быстрее, а в дилатантных медленнее, чем в ньютоновских жидкостях, то при больших значениях критерия Ке наблюдается обратный эффект. Напомним, что аналогичным образом ведет себя и коэффициент сопротивления (см. раздел 1.4). [c.217]

Система экранов. В некоторых случаях для раздачи по сечению несущей среды и взвешенных в ней частиц может быть применена система экранов, расп(,1Ложенных в корпусе аппарата напротив бокового входа. Исследование системы экранов проводилось на модели аппарата как прямоугольного сечения с отношением площадей P,JPu = 9,5, так и круглого с отношением площадей Р /Ро 16 (рис. 8.4). Если при Р /Ри < 10 степень неравномерности потока М 1,15) вполне приемлема, то при больших отношениях площадей неравномерность слишком велика (М яг 1,9, рис. 8.4, а). Однако при наличии экранов достаточно установить одну плоскую решетку со сравнительно небольшим коэффициентом сопротивления (Ср 2 0,35), чтобы получить практически совершенно равномерное распределение скоростей (Л 1,10, рис. 8.4, б). Вместо плоской решетки может быть применена также решетка из уголков даже без приваренных направляющих пластин. [c.206]

Для размеров частиц такого порядка, которые могут удаляться из газового потока путем диффузии, сопротивление среды может быть выражено законом Стокса с поправкой на проскальзывание (поправочный коэффициент Каннингхема С), тогда уравнение (УП.22) записывается в виде [c.310]

Поле течения около препятствия меняется с изменением числа Рейнольдса Не, соответствующего течению воздуха относительно препятствия При больших Не искривление линий тока становится заметным лишь вблизи препятствия и, за исключением узкого граничного слоя, поле течения близко к полю течения идеальной жидкости (рис 6 2) Когда же Не мало, течение определяется вязкостью и влияние вызванного препятствием искривления линий тока наблюдается на сравнительно больших расстояниях от препятствия Резкое искривление линий тока перед самым препятствием при больших Не приводит к усилению влияния инерции ча-етиц, тогда как постепенное искривление линий тока при малых Не уменьшает вероятность соударения частиц с препятствием Если скорость воздуха и размер частицы достаточно малы, то движение введенной в воздушный поток частицы будет подчиняться стоксовскому закону сопротивления В противном случае сила, действующая на сферическую частицу, может быть определена по данным о коэффициенте лобового сопротивления В любой момент времени действующая на частицу ускоряющая сила равна силе сопротивления среды, соответствующей разнице в скоростях движения частицы и среды [c.182]

В кривоосных диффузорах некоторых форм вторичные потоки могут оказать и положительный эффект вследствие того, что они переносят часть движущейся среды из области с большей кинетической энергией в затронутые отрывом пограничные слои. В этом случае коэффициент сопротивления искривленного диффузора становится заметно меньшим коэффициента сопротивления прямоосного диффузора с теми же параметрами (сравни кривые С =/(Ке) для диффузоров 9 и 70 диаграммы 1.8.3-22). [c.203]

Характер влияния на Я коэффициентов диффузии в подвижной и стационарной фазах следует из ранее приведенных уравнений для Яг и Яз. Среди параметров, характеризующих технику эксперимента при хроматографическом разделении веществ, главным является размер и форма частиц насадок. Диаметр частиц или толщина пленки неподвижной фазы определяют длину диффузионного пробега вещества к границе раздела фаз. Очевидно, что чем меньше размеры частиц, тем меньше диффз ионные ограничения, но всегда существует нижняя граница размеров частиц, определяемая проницаемостью слоя насадки в хроматографической колонке для подвижной фазы. В свою очередь проницаемость колонки для одной и той же подвижной фазы зависит не только от диаметра частиц, но и от высоты колонки. Получается замкнутый круг. Чем меньше К , тем больше требуется 7У,фф. Для получения необходимого числа Л/эфф следует или уменьшить Н до соответствующего значения при сохранении длины колонки, или увеличить ее длину при сохранении Я. Оба требования выполнимы только до определенных пределов, ниже которых колонки оказываются непроницаемыми для подвижной фазы при допустимом давлении. Одновременным решением проблем снижения диффузионных ограничений со стороны стационарной фазы и обеспечения необходимой проницаемости колонок для подвижных фаз, явилось создание пленочных и поверхностно-пористых сорбентов, позволяющих без существенного уменьшения размеров частиц и соответственно без принципиального увеличения сопротивления колонки потоку подвижной фазы в произ- [c.185]

Уравнения (1.34) справедливы при достаточно малых числах Рейнольдса, вычисленных, например, по скорости набегающего потока, и диаметру шара до Re =1-10, когда такой ключевой параметр, как коэффициент сопротивления сферы j , обратно пропорционален Re [47]. В реальных же условиях магнитного осаждения фильтрованием это число формально намного больше. Однжо, оставляя пока открытым вопрос оценки пределов применимости системы уравнений (1.34) к полишаро-вой среде, произведем обоснованное упрощение этой системы. [c.41]

Величина среднего коэффициента сопротивления в (5.216) зависит от режима обтекания частицы потоком сплошной среды. Для стоксовского режима (ч/ДЛ) = бяцД) имеем [c.453]

Сопротивление трения в трубах при неизотермическом движении среды исследовано проф. М. А. Михеевым. В результате этих исследований установлено влияние на величину коэффициента сопротивления трения (при нагревании или охлаждении средьО изменения вязкости в пограничном слое, а также свободного движения или турбулизации потока. Последний фактор имеет значение при ламинарном движении среды. [c.162]