Пограничный слой струйный

Плотности Рср = 80 кг/м соответствует величина паросодержания ф = 0,92. В пограничном слое струи паросодержание изменяется от единицы на внутренней границе до нуля на внешней, т.е. представлены все возможные состояния между паром и жидкостью пар, пар с каплями жидкости, пена, барботажный слой, жидкость. Авторы работы [10] установили, что даже при струнном режиме значительное количество газа переносится пузырьками. Так, при скоростях истечения от 2,5 до 80 м/с для сопел диаметрами 2—10 мм отношение количества газа, переносимого пузырями, к количеству газа, перенесенного в чисто струйном потоке, составляет соответственно 0,64 и 0,33. [c.83]

Наиболее простой случай струйного пограничного слоя имеет место при истечении жидкости с равномерным начальным полем скорости (мо) в среду, движущуюся с постоянной скоростью (Мн), так как при этом в начальном сечении струи толщина пограничного слоя равна нулю. Утолщение струйного пограничного слоя, состоящего из увлеченных частиц окружающей среды и заторможенных частиц самой струи, приводит, с одной стороны, к увеличению поперечного сечения, а с другой стороны, к постепенному съеданию ядра струи — области, лежащей между внутренними границами пограничного слоя. Принципиальная схема такого струйного течения изображена на рис. 7.1. Часть струи, в которой имеется ядро течения, называют начальным участком. [c.361]

Сложность структуры пограничного слоя не позволяет применить к конденсирующимся пузырькам модель сферических ячеек. Однако расчет струйных контактных конденсаторов существенно упрощается, поскольку экспериментально подтвержден тот факт, что конденсация паров агента заканчивается на высоте зоны контакта, равной высоте конуса конденсации, что справедливо не только для одно-, но и для двухкомпонентных систем. [c.83]

На поверхности тангенциального разрыва в связи с ее неустойчивостью возникают вихри, беспорядочно движущиеся вдоль и поперек потока вследствие этого между соседними струями происходит обмен конечными массами (молями) вещества, т. е. поперечный перенос количества движения, тепла и примесей. В результате на границе двух струй формируется область конечной толщины с непрерывным распределением скорости, температуры и концентрации примеси эта область называется струйным турбулентным пограничным слоем. Нри очень малых значениях числа Рейнольдса струйный пограничный слой может быть ламинарным, но на этом сравнительно редком случае течения мы пе останавливаемся. [c.361]

Этот процесс происходит в непрерывно утолщающемся по длине слое жидкости с интенсивной турбулентностью, именуемом струйным пограничным слоем. Внутри него и происходит обмен энергией между частицами. Этот процесс определяет характер изменения средних скоростей частиц по толщине пограничного слоя поле скоростей по сечению струи стремится к выравниванию. [c.280]

Процесс смешения сопровождается интенсивным вихреобразованием в струйном пограничном слое и трением потока о стенки камеры. Все это ведет к значительным потерям энергии. [c.281]

Наполнение цилиндра (рис. 2.25, а). Как указывалось выше, при наполнении объема через расходный орган нельзя пренебрегать действием сил трения, поэтому при затекании газа в цилиндр естественно рассматривать струйные пограничные слои. Используя зависимости из теории струйного пограничного слоя, можно показать, что в свободной струе вязкого газа скорость изменяется по закону [1] [c.134]

Струйный пограничный слой. В отличие от пристенного слоя струйный образуется при вытекании струи из отверстия или сопла в безграничную среду той же плотности и вязкости. Если, например, струя вытекает из бесконечно узкой щели и сохраняется ламинарный режим, то картина течения имеет вид, приведенный на рис. 1.41. Между осью струи и окружающей средой образуется струйный пограничный слой, который может быть описан уравнениями (1.76). В таком течении р/ л 0. Решение Г. Шлихтинга позволяет найти функцию тока [c.53]

Границами ядра струи и струйного пограничного слоя приближенно служат прямые, определяемые углами Ро, Рс и ря (рис. 1.50). [c.59]

Простейшее струйное самовсасывающее устройство представляет собой насадок, при свободном истечении из которого струя жидкости захватывает газ и увлекает его в объем жидкости. Количество газа, увлекаемого в пограничном слое движущейся поверхностью жидкости, пропорционально периметру струи, поэтому для увеличения расхода инжектируемого газа была предложена конструкция насадка, формирующего кольцевую струю жидкости, которая захватывает газ наружной и внутренней поверхностями [31-34]. Исследования [31, 33] показали, что при неизменном расходе жидкости кольцевая струя, по сравнению с цилиндрической, позволяет увеличить расход инжектируемого газа в 1,3-1,5 раза. [c.529]

Струйные насосы (рис. 17) характеризуются наличием трубы Вентури, в центр которой подводится струя рабочей среды (вода, пар или газ). Рабочая струя образует пограничный слой и вследствие высокой скорости вначале захватывает частички [c.15]

Приведенные примеры показывают эффективность аэродинамического метода исследования ламинарного горения неперемешанных газов. В рамках предельной модели (при бесконечной скорости реакции) может быть решен ряд задач о горении в ламинарном пограничном слое для различных типов струйных течений. Во всех случаях аналитическое решение может быть найдено лишь при некоторых частных видах зависимости коэффициентов переноса от температуры. Это ограничение не является чересчур жестким, поскольку одной из основных задач теории ламинарного факела является качественное исследование закономерностей развития газовых пламен. Решение задачи в полном объеме с учетом температурных зависимостей коэффициентов л(Г), л(Г) и при различных граничных условиях на стенке может быть получено путем численного расчета на ЭВМ. [c.53]

Из графика видно, что увеличение параметра со приводит к заметному рас--ширению струйного пограничного слоя и соответственно более быстрому затуханию струи. Характерно, что условные толщины струи, рассчитанные по [c.62]

С ростом скорости спутного потока и уровня начальной турбулентности изменяются и эффективные границы струйного пограничного слоя. Примечательно, что при широкой вариации режимных параметров соотношение между характерными толщинами динамического и теплового пограничного слоя сохраняется практически постоянным и численно равным примерно 0,8. Это значит, что эффективное турбулентное число Прандтля для этих условий сохраняет значение, меньшее единицы. [c.184]

Наиболее простой случай струйного пограничного слоя (рис. 1.1, а) наблюдается при истечении жидкости без нарушения структуры (цельности) слоя около отверстия. Это мягкий режим струи-струйно-фильтрационное течение. Поверхность стока в этом случае равна площади отверстия сопла. В жестком режиме струи-струйном течении-цельность слоя вблизи отверстия нарушается (рис. 1.1,6), образуется некоторое свободное от частиц пространство-каверна эллипсовидной формы, на границе которой ча- [c.9]

Наиболее сложный случай струйного пограничного слоя наблюдается при истечении жидкости в жестком режиме в псевдоожиженный слой. Схема струи изображена на рис. 1.2. Течение в общем случае характеризуется образованием неустойчивой поверхности раздела слоя с областью газового факела, форма и размеры которого периодически изменяются. [c.10]

С изменением порядка величины Т происходит перераспределение форм движения газа в пограничном слое струи (с уменьшением Т доля струйного течения возрастает, а пузырькового падает) и изменяется режим развития струи. Так, при частотах />6Гц визуально наблюдается стабильность границ струи в слое и возникает интенсивная организованная циркуляция частиц слоя через факел с выносом их в надслоевое пространство. Истечение струи оказывает значительное гомогенизирующее влияние на псевдоожиженный слой вследствие инжекции газа в струю. Максимальные объем и диаметр газового пузыря, генерируемого струей, соизмеримы соответственно с максимальными объемом и шириной факела. Совокупность перечисленных свойств позволяет назвать данный режим развития струйным [1, 15, 20] и рассматривать течение струи как квазиста-ционарное с постоянными и максимальными (для данных условий) параметрами факела в слое. [c.18]

Отличительной особенностью плоского струйного течения в псевдоожиженном слое является большая по сравнению с осесимметричным течением нестабильность его канала (факела). Короткие (а К) плоские струи, как правило, не образуют цилиндрических пузырей, и развитие этих струй характеризуется свертыванием пограничного слоя с образованием сферического пузыря [1, 5, 39]. В случае длинной плоской щели а х К) при Уф/Яр > 0,6 образуется плоский струйный канал и генерируются цилиндрические пузыри. При уменьшении Уф/Яр пузырь трансформируется в сферический, координата выхода которого на поверхность слоя хаотически перемещается по длине канала. [c.20]

Это положение справедливо и для струйных течений в псевдоожиженном слое. Как видно из рис. 1.11, профили скорости в фиксированных сечениях полуограниченной и неограниченной струй значительно отличаются только в центральной области и совпадают на периферии пограничного слоя, что свидетельствует о равенстве толщин факела. [c.23]

При идентичных условиях истечения профили скорости в фиксированных сечениях горизонтальной и вертикальной струй полностью совпадают между собой по всей ширине пограничного слоя газового факела [1, 20, 30]. Некоторое различие в профилях наблюдается только на границе струйного пограничного слоя в горизонтальной струе, в отличие от вертикальной, скорость в этой зоне резко уменьшается до нуля на границе псевдоожиженным слоем. [c.33]

Струйные течения в псевдоожиженном слое, как показывает анализ экспериментальных данных [1, 20, 53], обладают всеми свойствами, характерными для струйного пограничного слоя, т. е. протяженность таких течений в поперечном направлении мала по сравнению с протяженностью в продольном направлении в поперечном направлении имеется значительный градиент скорости безразмерные профили скорости универсальны. При идентичных начальных параметрах струи и слоя характеристики распространения струй (нарастание толщины канала, профили скорости и кривые падения осевой скорости) в горизонтальном и вертикальном направлениях псевдоожиженного слоя одинаковы. Эти особенности течения свидетельствуют о том, что газовый факел струи в псевдоожиженном слое развивается подобно струе в спутном потоке псевдожидкости, образуя в ней струйный канал, занятый разреженной суспензией. [c.38]

В результате приходим к следующей схеме расчета факела струи в псевдоожиженном слое. Имеются (рис. 1.26, а) область, занятая плотной фазой слоя, и область Dj, занятая разреженной суспензией, причем граница этих областей образована поверхностью струйного канала (факела). Перетяжка на расстоянии Уь разделяет область струйного канала >2 на две части нижнюю-с регулярной формой факела и верхнюю, где форма факела весьма нерегулярна. В частном случае (при У > Нр ) получаем схему пограничного слоя с регулярной формой, характерной для стационарной струи (рис. 1.26,6). [c.39]

Приближенное решение внутренней задачи струи в псевдоожиженном слое осуществлено на основе метода интегральных соотношений, нашедшего широкое распространение при решении задач теории пограничного слоя [40] и впервые привлеченного к анализу струйных течений в псевдоожиженном слое H.A. Шаховой [17, 54, 82]. Использование трех интегральных соотношений (уравнений интегрального баланса импульса, энергии и объема) при некоторых дополнительных предположениях о профиле скорости в основном участке, структуре потока в нем и законе нарастания толщины факела вдоль потока позволяют полностью замкнуть задачу при наличии лишь двух опытных констант коэффициентов струи j и С2- [c.54]

Сущность метода сводится к следующему [22]. Взамен решения нелинейной системы дифференциальных уравнений струйного турбулентного пограничного слоя [c.161]

Рис. 2-2. Профиль скорости в струйном пограничном слое по опытам Альбертсона, О. В. Яковлевского и Геттингенской лаборатории при /п = О, 0= 1

Расположение выходных отверстий газовых сопел на малом расстоянии от стенки и небольшой (5—10°) угол наклона газовых струй существенны, так как при подаче активного потока неносредственно вдоль стенки при малых числа Ке газовых струй и больших скоростях потери на трение о стенку резко возрастают. Сдув пограничного слоя в смесителе, осуществленный в данной схеме струйного аппарата, как и отсос пограничного слоя пассивного потока на входе, ранее нашли применение в совершенно другой области — в авиации — для устранения отрыва пограничного слоя и уменьшения потерь на вихреобразование. [c.451]

При струйном обдуве частицы сушильного агента в области торможения потока, прорывая пограничный слой, входят в непо- [c.259]

Вопрос об интенсификации тепломассообмена в распылительных сушилках может рассматриваться с учетом возможностей уменьшить толщины теплового и диффузионного ламинарных пограничных слоев, что, например, достижимо путем увеличения относительной скорости капель в потоке за счет создания условий неустановившегося их движения. Примером такого решения вопроса являются струйно-распылительные сушилки. [c.112]

Кроме того, при расчете необходимо знать углы сужения Р потешщального ядра и расширения а пограничного слоя струйного течения. Величины этих углов зависят от режима истечения и концентрации жидкости в газе. Указанные величины находят экспериментально. [c.103]

Невазмущенная активная жидкость (ядро) Невозмущенная подсасываемая жидкость Струйный пограничный слой Рнс. 2.81. Схема потока п расп1)еделение напоров в камере смешения [c.280]

Описанные характеристики и расчеты по ним действительны, если обеспечена нормальная бескавитационная работа струйного насоса. Кавитация нарушает процесс смешения и вызывает уменьшение полезного напора насоса по (фавнению с его нормальным значением. Она начинает развиваться в рабочей полости насоса там, где давление в жидкости минимально. Такой зоной является начало области пограничного слоя у сечения 1—1 (см. рис. 2.81). В пограничном слое давление понижено по сравнению с давлением в окружаюш ем невозмуш енном потоке до величины из-за [c.289]

Когда турбулентный поток вступает в контакт с обтекаемой поверхностью (рис. II. 12) сначала образуется ламинарный пограничный слой, подобный рассмотренному выше. По достижении некоторого критического размера ламинарное движение в пограничном слое становится неустойчивым (точка А) и развивается турбулентность. В переходной зоне, ограниченной точками А и В, турбулентность распространяется на всю толщину пограничного слоя /, за исключением тонкого слоя вблизи стенки называемого вязким подслоем II. В нем имеет место струйное течение, которое подвергается, однако, интенсивным внешним возмущениям, вызванным проникновением турбулентных пульсаций из ядра потока. Эти пульсации затухают и не приводят к развитию турбулентности, поскольку в вязком подслое определяющую роль играют силь вязкости. Резкой границы между вязким подслоем и т фбулентным пограничным слоем нет. Между ними имеется небольшая переходная область. В связи с малой толщиной вязкого подслоя измерить экспериментально распределение скоростей в нем не удается. Поэтому нет сведений относительно изменения толщины вязкого подслоя по длине. Обычно считают, что его толщина в развитом турбулентном пограничном слое остается по длине неизменной. Условия развития турбулентности в пограничном слое определяются формой и состоянием обтекаемой поверхности (шероховатостью), условиями обтекания и степенью турбулентности потока жидкости. Переход пограничного слоя от ламинарного режима движения к турбулентному определяется критическим значением критерия Рейнольдса Ке кр, для нахождения которого в качестве определяющего размера принимается длина в направлении потока I. Для пластин и тел вращения большой длины при движении жидкости вдоль твердого тела Ке кр = = 2-10 - 2-10 . Для тел другой формы Ке кр меньше. [c.116]

В зоне раздельного движения в результате взаимодействия струй с окружающей газовой средой в плоскостях ху и хг образуются струйные пограничные слои Ьу и Ь . В межструйном пространстве продольная составляющая скорости равна нулю. По мере удаления от сопла пограничные слои расширяются, а ядро потенциального течения в плоскости ху при 2=0 и область двумерного течения, характеризующиеся соответственно постоянством начальных параметров истечения и наличием зоны, где ди1дг=0, уменьшаются, деформируясь в точки соответственно на расстояниях х=хл и х = х - На внутренней границе О—1 пограничного слоя Ьу и=11 о, а на внешней границе О—2 7=0. В плоскости хг внутренняя граница пограничного слоя обозначена линией О—Г, а внешняя — О—2. [c.116]

При Ро < Р <0 решение не единственно, причем при р < Ро скорости в определенных точках пограничного слоя больше, чем скорости в соответствуюш,их точках основного потока [5], что указывает на переход к струйному течению в затопленном той же жидкостью пространстве. Физическая картина такого течения неизвестна. а теория пограничного слоя, основанная на доиуш ениях Прандтля, непрпмеппма. [c.50]

По типу струйного движения газовые пламена могут быть подразделены на две большие группы. К первой относятся свободные факелы, распространяющиеся в неограниченной (неподвижной или движущейся) среде, ко второй — развивающиеся в ограниченном пространстве и, взаимодействующие с твердыми поверхностями. Промежуточное место занимает иолуограничен-ный факел, образованный струей, движущейся вдоль твердой стенки. В нем, как и в полуограниченной струе, сочетаются два пограничных слоя—свободный и пристенный [5, 91]. [c.12]

Наряду со свободными пламенами значительный интерес представляют полуограниченные факелы, развивающиеся вдоль твердых поверхностей. Такие пламена встречаются в высоко-напряженных камерах сгорания (при тангенциальном вводе струи окислителя вдоль стенк —струйной защите) и в некоторых других типах топочных устройств. С точки зрения аэродинамики полуограниченные пламена интересны как пример струйного и факельного течения, сочетающего в себе характерные особенности свободного и пристенного пограничного слоя. В зависимости от вида тепловых граничных условий на стенке [c.45]

Описанная выше качественная картина развития струи не отражает, естественно, некоторых тонких эффектов, характерных для трехмерных струйных течений. Не останавливаясь подробно на них, отметим лишь различную интенсивность смешения в пограничных слоях, расположенных соответственно в плоскости короткой и длинной сторон. Это 5рляется причиной сложной перестройки поля скорости, сопровождающейся изменением ориентации осей изотах . Отсылая за деталями к специальным исследованиям по аэродинамике струйных течений, обратимся непосредственно к приближенному расчету трехмерного газового факела. [c.86]

Специфику развития струйного движения при наличии низкочастотных пульсаций, генерируемых механическим турбулизатором, наглядно иллюстрируют осциллограммы пульсаций в различных точках струйного пограничного слоя (рис. 7-14). Они показывают, что в таких струях можно условно выделить три области, существенно отличающиеся по характеру пульсацпон-ного движения. В первой из них, расположенной в окрестности [c.168]

При одновременной турбулизации центрального и кольцевого потоков распределение скорости заметно отличается от ее распределения в струе с естественным уровнем начальной турбулентности. При Shi=7 0 и Sh2 0 изменение Um x) с качественной стороны аналогично изменению u при турбулизации кольцевого потока. В обоих случаях наблюдается увеличение интенсивности затухания Ищ и уменьшение степени влияния параметра т при росте числа Струхаля. Полное представление о характере влияния низкочастотных пульсаций на аэродинамику коаксиальных струй дает рис. 7-18, на котором для различных условий истечения представлены данные о распределении скорости в поле течения струи. Из графиков видно, что во всех случаях, т. ё. при Shi O и Sh2=0 Shi = 0 и Sh2= =0, Shi= i=0 и Sh2= 0, при повышении уровня начальной турбулентности в одной из струй или в обеих струях наблюдается увеличение интенсивности турбулентного обмена. Это приводит к заметному расширению струйного пограничного слоя, сокращению протяженности начального и переходного участков, изменению эжекцнонных свойств и т. д. [c.177]

В струйных рекуператорах интенсификация процесса теплообмена достигается за счет турбулизации пограничного слоя натекающими струями воздуха и дымовых газов на поверхность теплообмена. Основным достоинством воздухоподогревателей струйного типа является возможность достижения высоких тепловых потоков, простота регулирования, а также снижение температуры поверхности нагрева. Интенсификация теплообмена позволила значительно уменьшить габаритные размеры, расход жаростойких материалов сократился в 5-6 раз по сравнению с существующими воздухонафевателями. [c.715]

Решение дает хорошие результаты для всего пограничного слоя только в случае стационарной струи [5]. Для общего случая нестационарных струйных течений решение адекватно лищь в определенной области факела, ограниченной сверху сужением (пережимом), в районе которого наблюдается существенное повышение концентрации частиц и начинается рас-течка струи. В результате простейшие уравнения интегрального баланса импульса, энергии и объема, использованные в решении, терпят кризис и требуют записи в форме, учитьхвающей, по крайней мере, дополнительный импульс и дополнительную массу, вносимую в канал и выносимую из него соответственно инжектируемыми и эжектируемыми потоками, а также диссипацию энергии на разгон или торможение этих потоков. В такой постановке задача решена [5, 72] для частного случая стационарной струи в низком слое легких и мелких частиц. [c.54]

Как указывалось, под турбулентным фронтом пламени следует понимать осредненное во времени местоположение зоны, в которой осуществляются химические реакции. Зона эта зани-А1ает всегда весьма малую долю области смешения газов. При ламинарном горении это объясняется свойством экзотермических реакций, согласно которому сгорание основной части горючего происходит при температуре, близкой к максимальной. В случае турбулентного факела интенсивный турбулентный обмен приводит к заметному расширению (сравнительно с ламинарным течением) как всего струйного пограничного слоя (области смеше-ыия), так и расположенной внутри него зоны горения. Соотношение между ними сохраняется при этом примерно тем же. [c.159]

Для перехода к уравнению типа теплопроводности от уравнений пограничного слоя к последним применяют произвольные и мало обоснованные допущения ( феноменологический закон теплопроводности Райхардта и др.). Можно, однако, как это показано в работе [22], совершить переход по-иному, не прибегая к физически или математически нестрогим приемам. Рациональность такого перехода применительно к различным турбулентным струйным течениям (динамической и тепловой задачам для плоских и осесимметричных, затопленных и снут-ных струй несжимаемой жидкости при произвольных начальных профилях скорости и температуры, также для свободных струй сжимаемого газа) была показана в диссертациях В. Г. Беспаловой и И. Б. Палатника и других работах [23, 25, 26, 27]. [c.160]

Вязкость газовой среды, окружащей пленку. Экспериментальные исследования влияния вязкости газа iг на размеры капель неизвестны. Однако можно предположить, что это влияние будет еще менее значительным, чем для струйной форсунки, так как вследствие малой длины нераспавшейся части пленки газовый пограничный слой на ее поверхности не успевает нарасти. [c.205]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология