Конвекция неупорядоченная

В этих аппаратах неподвижный или медленно движущийся раствор находится снаружи труб. В- растворе возникают неупорядоченные конвекционные токи (свободная циркуляция), обусловленные свободной конвекцией. К данной группе относятся аппараты, выполненные в виде чащ или котлов, поверхность теплообмена которых образована стенками аппарата (см. стр. 434). В настоящее время такие аппараты применяются редко, главным образом при выпаривании очень вязких жидкостей. [c.470]

Неупорядоченная межфазная конвекция [c.237]

Нарастание температурного перепада приводит к появлению неупорядоченного, хаотического (турбулентного) движения жидкости, Оно характеризуется распадом жидкости на отдельные области — вихри, внутри которых сохраняется ламинарное движение. Эти вихри распадаются и возникают вновь на разных уровнях в трубке. Температура в движущейся так жидкости существенно изменяется от одного вихря к другому, но мало изменяется в пределах одного вихря. Между ламинарным и турбулентным режимом течения есть переходный режим, характеризуемый тем, что в столбе жидкости возникает устойчивое расслоение на малые контуры конвекции с горизонтальными границами между ними. Внутри этих участков движение ламинарное и температуры довольно близки и постоянны. От слоя к слою изменения температур значительны. [c.101]

Термическая конвекция характеризуется крайне сложной и неупорядоченной формой движения частиц, что обусловлено самой природой явления одна часть среды движется сквозь другую, пронизывая ее и будучи сама ею пронизываема самым хаотичным образом. Более тяжелые части потока движутся вниз, стремясь создать устойчивое равновесие. Это сопряжено с уменьшением запаса потенциальной энергии, которая высвобождается, рассеивается и вызывает еще большую турбулизацию потока. [c.75]

Монография дает сжатое, но систематическое описание структур и динамики течений, возникающих при тепловой конвекции в плоском горизонтальном слое жидкости, подогреваемом снизу — конвекции Рэлея—Бенара. Эволюция конвективных потоков демонстрирует существенные черты, присущие не только различным явлениям гидродинамической неустойчивости, но и нелинейным структурообразующим процессам различной природы. В книге описаны основные методы исследования конвекции, обсуждены характерные типы двух- и трехмерных течений, дефектов структур, сценариев смены конвективных режимов. Особое внимание уделено вопросу о том, как различные факторы (в основном сводимые к начальным и граничным условиям) определяют формы и размеры формирующихся вихревых структур. Процессы установления подробно обсуждаются с использованием понятий реализуемости течений, оптимального (предпочтительного) и реализуемого масштабов. При этом выявляется влияние упорядоченности и неупорядоченности структуры на характер ее эволюции. Материал изложен в компактной и замкнутой форме, с упором на описание физической картины явлений. [c.2]

Если аспектное отношение велико, структурные характеристики конвективного поля, вообще говоря, изменяются в области течения в широких пределах. Простейший пример такого рода — текстуры, или относительно упорядоченные валиковые структуры, в которых валы искривлены, но их направление (или локальное волновое число) медленно меняется в пространстве. Сложные текстуры могут состоять из нескольких фрагментов, являющихся текстурами в указанном смысле, и включать структурные дефекты, т. е. сингулярности поля локальных волновых векторов. Система многоугольных конвективных ячеек, в той или иной степени неупорядоченная, является примером еще более сложной картины конвекции. [c.38]

Перенос массы и энергии через границу раздела фаз нарушает равновесие сил на межфазной границе и обусловливает местные неравномерности ее поверхностного натяжения. Локальные изменения поверхностного натяжения являются основной причиной возникновения межфазной спонтанной конвекции, которую можно подразделить на две категории упорядоченную и неупорядоченную. Последний эффект влияет на массоперенос между фазами, а также приводит к деформации границы раздела фаз, т. е. к изменению ее формы и кривизны. [c.132]

На рис. 4-2 изображена схема выпарного аппарата со свободной циркуляцией. Раствор медленно движется в меж-трубном пространстве теплообменника, при этом возникают неупорядоченные конвекционные токи, обусловленные свободной конвекцией. К недостаткам аппаратов такого типа относится трудоемкость очистки межтрубного пространства от накипи и зарастаний и в связи с этим невозможность концентрирования кристаллизующихся растворов. Эти аппараты имеют невысокий коэффициент теплопередачи, они громоздки и металлоемки, поэтому в настоящее время применяются редко. [c.127]

Математическая формулировка модели основана на следующей схеме. Для того чтобы использовать закономерности обычной химической кинетики при исследовании макроскопически неоднородного поля течения, вся жидкость в исходной невязкой ламинарной области делится на небольшие объемы, в пределах которых химический состав считается постоянным. Последуют,ее движение этих элементов в турбулентном потоке описывается по существу методом Лагранжа, причем влияние турбулентной конвекции и молекулярной диффузии учитывается раздельно. Неупорядоченность траекторий рассматриваемых элементов, обусловленная турбулентной конвекцией, учитывается путем усреднения по ансамблю функций Лагранжа для турбулентного переноса вещества в физическом пространстве. Влияние же молекулярной диффузии описывается посредством деления каждого элемента жидкости на две следующие отдельные объемные доли Т, на которую не влияет процесс молекулярной диффузии, и (1 — Т), целиком подверженную влиянию последней. Далее предполагается, что динамические характерис- [c.203]

Процесс теплоотдачи конвекцией определяется условиями движения теплоносителя - жидкости или газа. При нормальном и повышенных давлениях, как известно, существует два основных вида движения - ламинарное (спокойное, струйчатое движение, при котором слои жидкости практически не перемешиваются) и турбулентное (вихревое, неупорядоченное движение). [c.207]

Межфазная конвекция, возникающая из-за местных изменени11 в поверхностном натяжении, -может проявлять себя но-разному. Волны на поверхности раздела фаз, местные всплески, ячеистая конвекция (циркуляционные ячейки ) — вот наиболее часто используемые тер.мины для описания различных тппов возмущений. Их но.пезно подразделить на две категории межфазная конвекция упорядоченного тииа (упорядоченная нестабильность потоков или нестабильность Марангони) и неупорядоченная межфазная конвекция (неустойчивые нарушения). Ячеистая конвекция (называемая также нестабильностью с циркуляционными ячейками, конвективной нестабильностью или стационарной нестаби.льностью) является характерным примером возмущений первой категории, а так называемые эрупции представляют собой возмущения второй категории. [c.208]

Обычно появление неупорядоченной межфазной конвекции связывают с турбулентностью или принудительной конвекцией. Таким образом, для того чтобы объяснить механизм эрупции — наибо.лее хорошо известной форл1ы неупорядоченного возмущения, следует предположить наличие турбулентности. Рассмотрим (рис. 6-3, а) перемещение вихря из глубины исчерпываемой фазы на межфазную поверхность. [c.226]

В большинстве ранних работ межфазные возмущения обусловливались либо локальной вынужденной конвекцией, вызывающей местное изменение поверхностного натяжения, либо большой разницей в концентрациях. И в том, и в другом случае появлялась неупорядоченная межфазная конвекция. Однако в первом — обычно возникали индивидуальные эрупции, которые легко наблюдались с помощью шлировой системы. [c.237]

В общем случае неупорядоченная межфазная конвекция в виде эрупции или межфазной турбулентности наблюдается в обоих направлениях массопереноса, хотя для инициирования возмущений в устойчивом направлении переноса требуются более высокие концентрации. Так, нестабильность не наблюдалась при переносе уксусной кислоты из 0,15М раствора в бензоле из стационарной капли в воду (фото 6.17). Диффузионные слои, окружающие каплю, отводятся под влиянием силы тяжести. [c.238]

Различают упорядоченную (нестабильность Марангони) и неупорядоченную межфазную конвекцию. Последняя характеризуется неустойчивыми нарушениями стабильности локальные микроизвержения, или эрупции, в глубину фаз иногда — спонтанное эмульгирование. Количественная оценка этих сложных явлений пока невозможна, но представляют ценность качественные выводы, полученные на основе упрощающих моделей для описания упорядоченной межфазной конвекции, [4]. [c.257]

ПО периметру зазором, в котором рабочая жидкость имеет свободную поверхность и толщина ее слоя не контролируется. В этом зазоре из-за сложного распределения температуры в сочетании с термокапиллярным эффектом (см. п. 4.1.1) развиваются неупорядоченные трехмерные конвективные течения. Чтобы исключить их влияние на конвекцию в рабочей области (под верхним теплоообменником), многие экспериментаторы ограничивают эту область дополнительными боковыми стенками, вкладывая специальную рамку. Другие [36, 271] намеренно этого не делают, поскольку, по их наблюдениям, благодаря зазору стенки камеры меньше влияют на структуру течения в рабочей области. [c.34]

Рис. 51. Наблюдавшееся в эксперименте поведение индуцированных валов, которые развивались в контакте с неупорядоченным течением (Р = 15,8) [271J стрелки — изменение среднего волнового числа в процессе эволюции для каждого из двух опытов, показанных стрелками с поворотом, реальное значение R отмечено начальным отрезком стрелки, а следующий за ним возвратный отрезок сдвинут вверх для удобства графического представления количество проволочек инициатора, использовавщихся в опыте, подчеркнуто числа у острых концов стрелок и точек поворота — время (в минутах), за которое была достигнута соответствующая стадия эволюции (ср. Ту Змин) штриховая линия — нейтральная кривая возникновения конвекции сплошные линии — пороговые кривые неустойчивости пространственно-периодических валиковых структур относительно различных мод возмущений (обозначенных буквами) для Р = 1 [215 штрихпунктирная

При естественной конвекции газы перемешаются с небольшой скоростью. Учитывая естественный процесс конвекщш, отопительные батареи устанавливают по возможности ниже, а охлаждающие батареи холодильников — часто в верхней зоне. Однако в технике естественные конвекционные течения часто оказываются недостаточными. В таких случаях прибегают к принудительной конвекции с помощью насосов или вентиляторов. Так в холодильной технике используются воздухоохладители, перемещение воздуха у охлаждающей поверхности которых осуществляется принудительно, вентиляторами, что позволяет интенсифицировать теплообмен. Как было отмечено, процесс теплообмена в жидкостях и газах обычно осуществляется действием теплопроводности и конвекции. Их совокупное действие называется конвективным теплообменом, теплоотдачей соприкосновением или просто теплоотдачей. Конвективный теплообмен (или теплоотдача) представляет собой очень сложный процесс, который зависит от многих условий. В частности, в зависимости от рода движения (свободное или вынужденное) интенсивность теплообмена различна. При ламинарном движении, когда частицы жидкости движутся параллельно стенке, перенос тепла к стенке осуществляется путем теплопроводности и зависит в основном от коэффициента теплопроводности жидкости. При турбулентном же режиме, когда частицы жидкости движутся неупорядоченно, хаотически, такой способ переноса тепла сохраняется лишь в ламинарном пограничном слое и интенсивность теплообмена возрастает в результате уменьшения толщины ламинарного слоя жидкости. На процесс теплоотдачи значительно влияют физические свойства веществ теплопроводность, плот- [c.25]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология