Вихрь

Задача 8.4.. Для изучения вихреобразования макет парашюта (вышки и т. п.) размещают в стеклянной трубе, по которой прокачивают воду. Наблюдение ведут визуально. Однако бесцветные вихри плохо видны на фоне бесцветного потока. Если окрасить поток, наблк>-дение вести еще труднее черные вихри совсем не видны на фоне черной воды. Чтобы выйти из затруднения, на макет наносят тонкий слой растворимой краски получаются цветные вихри на фоне бесцветной воды. К сожалению, краска быстро расходуется. Если же нанести толстый слой краски, размеры макета искажаются, наблюдение лишается смысла. Как быть [c.152]

Модель задачи. Даны вихри в потоке воды, макет и отсутствующий слой краски (на макете). Отсутст- [c.153]

Макро-ФП. В 03 должна быть только вода, чтобы не расходовать краску, и не должно быть воды (должна быть не-вода), чтобы окрашивать вихри в течение ОВ. [c.154]

Микро-ФП. В 03 должны быть только молекулы воды, чтобы окраска не расходовалась в течение ОВ, и не должно быть молекул воды (должны быть молекулы не-воды), чтобы окрашивать вихри. [c.154]

Вероятность проникновения турбулентных вихрей к подвижной границе раздела, несомненно, должна возрастать с уменьшением поверхностного натяжения этой границы. Поэтому в системах с достаточно малым поверхностным натяжением не исключена возможность турбулизации слоев, непосредственно прилегающих к межфазной поверхности, особенно в случае противотока газа. [c.183]

Вблизи от стенки трубы интенсивность турбулентных вихрей-уменьшается и пограничный слой на стенке должен быть в значительной части ламинарным. Кроме того, число точек контакта [c.127]

Если масштаб неоднородностей акустического поля значительно больше длины волны, то в среде под действием радиационного давления возникают крупномасштабные акустические течения (течения Эккарта). Масштаб вихрей течения Эккарта возникает и устанавливается только в больших объемах среды, что в ГА-технике никогда не встречается. [c.163]

Приведем численные оценки пространственного масштаба этого течения в воде длина волны X = с// = 0,15 м при частоте колебаний /" = 10 кГц. Тогда масштаб вихря Х/4 я 4 см. [c.163]

Масштаб течений Шлихтинга определяется вихрями размерами (Х/4)1,9Хв- Численные оценки для воды при частоте возбуждающих колебаний /" = 10 кГц показывают, что этот масштаб равен 0,44 мм. [c.164]

Наконец, микропотоки в объеме среды и вблизи кавитационных пузырьков становятся источниками акустической турбулентности. Особенность акустической турбулентности состоит в том, что при достижении размеров турбулентных вихрей характерных масштабов, зависящих от свойств среды, направление их распространения не зависит от направления течения потока, и частота вихреобразования постоянна и равна наивысшему значению [374]. [c.164]

В связи с этим воздух, поступающий в камеру сгорания газотурбинного двигателя, обычно делят на три потока. Первый поток поступает в камеру сгорания, имеющую завихритель (рис. 3.27), через кольцевой зазор между корпусом форсунки и внутренним кольцом завихрителя, чем обеспечивается охлаждение форсунки. В этой зоне топливо распыляется, частично испаряется и воспламеняется а составляет 0,2—0,5 [166]. Второй поток воздуха вводят в зону горения через завихритель и через первые ряды отверстий диаметром 12—30 мм в жаровой трубе. Этот воздух обеспечивает сгорание смеси при температуре во фронте пламени, равной 2300—2500 К, и последующее снижение температуры газов до 2000 К- Коэффициент избытка воздуха при этом возрастает до 1,2—1,7. Роль завихрителя заключается в закручивании потока воздуха и создании воздушного вихря, вращающегося вокруг оси жаровой трубы. При этом в центральной части трубы создается зона пониженного давления, куда устремляется поток из средней части камеры сгорания. Продукты сгорания, движущиеся противотоком к основному потоку распыленного топлива, ускоряют испарение и обеспечивают нагревание топливо-воздушной смеси до температуры воспламенения. Турбулизация газо-воздушного. потока приводит к увеличению скорости распространения пламени, а уменьшение осевой скорости воздуха вблизи границы зоны обратных токов удерживает факел в определенной области. Третий поток воздуха поступает через задние ряды боковых отверстий в зону смешения. Этот воздух снижает температуру газов до значения, допустимого по условию прочности лопаток турбины. [c.164]

Проекции безразмерного вихря на полярные оси равны [c.6]

Исследуем поведение вихря и скорости на поверхности сферической частицы. Эти величины для различных значений Ке и р приведены на рис 13 (угол в отсчитывается от лобовой критической точки). При изменении ат О цо °° дпя фиксированных значений Ке наблюдается падение скорости жидкости на поверхности сферы и одновременное [c.20]

Рассматривая уравнение Навье-Стокса как уравнение диффузии вихря [c.26]

Для обезврежива11ия стоков, содержащих свободные кислоты, их нейтрализуют гашеной известью, содержащей активную известь (5—10%) в смесителях. Для смешения сточных вод с известковым молоком применяют гидравлические смесители (например, вихре- [c.218]

Мини-задача. ТС для наблюдения за вихреобразо-ванием включает прозрачную трубу, поток воды, вихри в потоке воды, макет парашюта, слой растворимой краски на макете. ТП-1 если слой краски тонкий, он не искажает макет, но окрашивает вихри кратковременно. ТП-2 если слой краски толстый, он искажает вихри, но окрашивает их длительное время. Необходимо при минимальных изменениях в системе обеспечить длительные испытания без искажений. [c.153]

ИКР-1. Икс-элемент, абсолютно не усложняя систему и не вызывая вреднь1х явлений, обеспечивает длительную окраску вихрей, сохраняя способность отсутствующего слоя краски не искажать макет (и вихри). [c.154]

В несколько ином варианте теории обновления, предложенном Данквертсом [18], механизм диффузии в элементе, находящемся в непосредственйом контакте с газом, предполагается чисто молекуляр 1ым. Кроме того, вводится понятие вероятности смены каждого элемента жидкости новым элементом (принесенным турбулентной пульсацией), или спектра времени пребывания жидких элементов на поверхности. Однако предложенный Данквертсом экспонендиаль-ный вид этого спектра, хотя и основан на разумном представлении о статистической независимости турбулентных вихрей, проникающих непосредственно на поверхность, во-первых, не учитывает того факта, что не все пульсации проникают на поверхность, и, во-вторых, содержит тот же самый неопределенный пара- м етр — период обновления Дт, к которому теперь уже добавляется второй неопределенный параметр, характеризующий спектр времени пребывания. Наиболее отчетливо смысл величины Дт выступает в работе Ханратти [19], в которой сделана попытка описать в рамках теории обновления Опытные данные по массооб-мену между турбулентным потоком и твердой стенкой. Это достигается путем использования Дт в качестве подгоночного параметра. Кроме того, Ханратти без всякого обоснования предлагает следующую обобщенную формулу для спектра времени пребывания Ф(т)йг = Л ехр (—T/At) dT, где т —время контакта, [c.173]

Понимая, что теория проницания в своем первоначальном виде непригодна для описания массообмена при турбулентном движении фаз, Коларж [29, 30] предпринял попытку связать время контакта т с характеристическими параметрами турбулентности в потоке, обтекающем твердую поверхность. Основной постулат теории Коларжа состоит в допущении, что перенос массы и тепла с твердой поверхности в объем лимитируется сопротивлением турбулентных пульсаций масштаба Яо, равного внутреннему масштабу турбулентности (т. е. такому критическому размеру турбулентных пульсаций, при котором начинают сказываться вязкие силы). Если предположить, что турбулентные вихри масштаба вплотную подходят к стенке и что перенос внутри таких вихрей осуществляться посредством нестационарной молекулярной диффузии, то для коэффициента массоотдачи получится выражение [c.175]

Известный шаг вперед по сравнению со всеми рассмотренными выше теориями представляет теория Харриота [31], хотя и она не дает адэкватного описания гидродинамической картины. Рассматривая массопередачу от твердой стеики к турбулентному потоку жидкости, Харриот исходит из представления о том, что не все турбулентные вихри, осуществляющие перенос растворенного вещества в глубь потока, могут проникать непосредственно на поверхность [c.175]

И решалась в предположении о линейно.м распределении скорости в вязком подслое, Таким образом, была использована физическая гипотеза о затухании невзаимодействующих вихрей в ламинарном плоско-параллельном, стационарном, безградиеитном теченш (эта гипотеза является, по-видимому, хорошим приближением к действительности непосредственно вблизи стенки). Проведенное теоретическое рассмотрение показало, что структура турбулентности в вязком подслое определяется крупномасштабными вихрями, сильно вытянутыми в продольном направлении. Эти вихри двигаются со скоростью, значительно превышающей локальные скорости в вязком подслое и составляющей примерно полов1шу скорости на внешнем крае пограничного слоя (или на оси, если рассматривается течение в трубе). Этому способствуют и напряжения Рейнольдса, которые затухают пропорционально третьей степени расстояния от стенки. Вычисления показали также, что поперечный интегральный масштаб вихрей в подслое соизмерим с толщиной вязкого подслоя, в то время как продольный интегральный масштаб турбулентности в подслое почти на два порядка больше. Этот факт указывает на важную роль трехмерности пульсационного движения в пределах вязкого подслоя. [c.180]

Так, при турбулентном режиме течения жидкости (газа) перенос вещества в потоке начинает определяться беспорядочными турбулентными пульсациями ( вихрями ) и интенсивность перемешивания характеризуется некоторым коэффициентом турбулентной диффузии Отурб. Его значение не зависит непосредственно от физических свойств вещества потока [6, стр. 149] и является функцией его средней скорости й и характерного линейного размера L, т. е. [c.87]

Высокоэффективные циклонные печи созданы для сжигания твердых отходов нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности. Печи имеют вертикальную цилиндрическую камеру сгорания, входные отверстия в ней расположены так, что при определенной скорости подаваемого воздуха сообщают потоку впхревое движение. В результате действия центробежных спл холодный, более плотный воздух отделяется от горячих, менее плотных продуктов сгорания, вследствие чего внутренние стенки камеры сгорания имеют более низкую температуру, чем основное количество газа в печи. Продукты сгорання втягиваются в центр вихря при такой высокой температуре, что все орган1[ческне компоненты полностью сгорают в камере. Твердые неорганические частицы отбрасываются центробежными силами к стенкам печи и остаются внутри нее. [c.130]

Аппараты барботажного типа применяют для обезвреживания производственных шламов, В слой смеси отходов и жидкого топлива вводят часть воздуха, идущего на горение. Проходя через перфорированную трубку, воздух дробится на пузырьки и вспенивает топливо. Топливно-воздушная смесь сгорает в над-слоевом пространстве, куда подводят дополнительно воздух. Более совершенны печи Вихрь , работающие по трубобарбо- [c.131]

Особенности работы газотурбинного двигателя. Газотурбинный двигатель (ГТД)—это тепловой двигатель, в котором энергия предварительно сжатого, а затем нагретого газа преобразуется в механическую работу на валу турбины и в сопле. Особенности турбины (от лат. turbo — вихрь, вращение с большой скоростью) как первичного двигателя заключаются в непрерывности рабочего процесса и во вращательном движении рабочего органа — ротора. Ротор представляет собой колесо с криволинейными лопатками, закрепленными по окружности. Струи рабочего тела (газ) поступают через направляющие устройства на лопатки и, воздействуя на них, приводят ротор во вращение, чем достигается преобразование кинетической энергии газа в механическую работу. [c.160]

При рассмотрении влияния турбулентности потока на скорость сгорания учитывают масштаб турбулентности I, коэффициент турбулентного обмена -е и пульсационную скорость V. Масштаб турбулентности или путь перемешивания отождествляется с объемом газа, в котором в данный отрезок времени все частицы обладают одинаковой скоростью движения. Величину I можно также интерпретировать как средний диаметр вихря. Коэффициент турбулентного обмена является своего рода эффективным коэффициентом диффузии. Отдельные объемы газа кроме средней скорости потока обладают неупорядоченными, быстро меняюшимися дополнитель-ными скоростями V (пуль- I сационными скоростями). [c.165]

В силу осевой симметрии течения V =Q,dVrld>p=Q i, следовательно, f = f = 0. Таким образом, вихрь имеет только одну отличную от нуля проекцию t(r, в), которую обозначим f. Уравнение неразрывности (1.2) в сферических координатах при F = 0 имеет вид [c.6]

Как следует из сопоставления формул (1.34), (1.36) и (1.82), (1.83), при= О они совпадают с точностью до множителя 3. Безразмерный вихрь в решении Адамара, Рыбчинского f = 2г sin0. [c.19]

Вихрь Хилла обращает в нуль отдельно конвективные и вязкостные члены уравнения Навье-Стокса и, следовательно, является точным решением этих уравнений при условии Re 1. [c.19]

Вихрь Хи.пла обращает в нуль отдельно конвективные и вязкостные члены уравнений Навье Стокса и, следовательно, является точным решением этих уравнений, не зависящим от критерия Рейнольдса. Таким образом, при малых Кб2 влияние Ке, на поток отсутствует. Расчеты показали, что при Ке ЮО для фиксированных значений р и Кй изменение Ке, в диапазоне 1<СКе,<100 практически не влкяег на характеристики потока, В связи с этим в расчетах принималось Кс I --Кс2 = Ке [c.20]

Возрастание Re и /и приводит к асимметричному распределению касательных сил по поверхности сферы. Однако это оказывает слабое влияние на картину течения внутри капли. Геометрия линий тока внутри катти даже при относительно больших значениях Re и /д мало отличается от адамаровского режима течения, определяемого вихрем Хилла Точка отрьгвз потока от твердой сферы может быть определена значением угла в, при котором касательное напряжение на поверхности обращается в нуль Это эквивалентно обращению в нуль вихря на поверхности При Re 100, например, зоне отрывного течения соответствует угол отрыва 124° В работе [28] на основании обработки экспериментальных данных отмечается, что угол отрыва потока от сферы в области Re <7S0 с погрешностью + 14 % можно коррелировать формулой 83 262 Re 2, [c.21]

Задача определения силы сопротивления, действующей на частицу в суспензии, сводится к задаче отыскания полей скоростей и давлений вокруг частицы, движущейся в замкнутой оболочке. Течение жидкости в ячейке должно удовлетворять уравнениям Навье-Стокса. Рещение в аналитическом виде удается получить только для двух предельных случаев режима ползущего движения, описываемого уравнениями Стокса, и инерционного режима движения, описываемого уравнениями идеальной несжимаемой жидкости. На поверхности частицы должно удовлетворятся обычное условие отсутствия скольжения, т. е. скорость движения жидкости должна быть равной средней скорости движения частицы. Условия на внещней границе ячейки, отражающие воздействие всего потока на выделенную ячейку, не могут быть определены однозначно, поскольку механизм этого воздействия недостаточно понятен. В основном используются три типа условий 1) предполагается, что возмущение скорости, вызванное наличием частицы в ячейке, исчезает на границе ячейки [105] 2) ставится условие непротекания жидкости через границу ячейки (обращается в нуль нормальная составляющая скорости) и предполагается отсутствие касательных напряжений на границе ячейки (модель свободной поверхности) [106] 3) условие непротекания жидкости сохраняется, но предполагается, что на границе ячейки обращаются в нуль не касательные напряжения, а вихрь [107]. [c.68]

Тепло- и массообмен Теплотехнический эксперимент (1982) -- [ c.20 ]

Перемешивание и аппараты с мешалками (1975) -- [ c.0 ]

Псевдоожижение твёрдых частиц (1965) -- [ c.157 ]

Физическая механика реальных кристаллов (1981) -- [ c.251 ]

Гидродинамика, массо- и теплообмен в дисперсных системах (1977) -- [ c.7 , c.8 , c.11 , c.30 , c.42 , c.92 ]

Насосы и компрессоры (1974) -- [ c.27 , c.42 , c.88 , c.90 ]

Компрессорные машины (1961) -- [ c.289 ]

Перемешивание в химической промышленности (1963) -- [ c.0 ]

Насосы и компрессоры (1974) -- [ c.27 , c.42 , c.88 , c.90 ]

Перемешивание и аппараты с мешалками (1975) -- [ c.0 ]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология