Куэтта течение

Рис. 1.16. Схема деформации капли при течении Куэтта, когда скорость сдвига непрерывно возрастает от нуля до большой величины

Известно много методов, пригодных для определения реологических свойств жидкости, но только немногие из них дают истинную величину ее текучести. Это методы — капиллярный, падающего шара, Куэтта и крутильного маятника. В настоящее время уравнение течений, исходя из диаграммы сдвига, может быть написано только применительно к двум методам капиллярному и Куэтта Капиллярный вискозиметр нельзя использовать в псевдоожиженных системах из-за неблагоприятного пристеночного эффекта в капиллярах. Вискозиметр Куэтта может быть использован при соблюдении ряда важных условий (см. ниже). В случае вискозиметров (с падающим шаром и крутильного) не удается по диаграмме сдвига составить общее уравнение течения (известны лишь частные решения ). Добавим, что в вискозиметрах с падающим шаром очень велик пристеночный эффект. Кроме того, следует учитывать значительное нарушение структуры псевдоожиженного слоя вблизи лобовой поверхности движущегося шара . [c.229]

Рис. 2.2.62. Профиль скоростей при турбулентном режиме течения жидкости в канале Куэтта

Согласно Куэтту течение в подшипниках скольжения ламинарное при Ре < 1900 и турбулентное при Ре > 1900 (более высокие предельные значения относятся к течению в трубах). Радиальные подшипники с гидродинамической смазкой рассчитывают с помощью метода последовательного приближения или метода вариации путем оптимизации конструктивных и эксплуатационных факторов для достижения малого износа в эксплуатации и благоприятных энергозатрат с учетом имеющихся масел и их вязкости. Число Зоммерфельда, вычисленное по уравнению (19), показывает, относится ли подшипник к категории высокооборотных (низкая нагрузка Р, высокая частота вращения п) при 5о < 1 или к категории высоконагруженных при 5о > 1 (высокая нагрузка, низкая частота вращения) [c.36]

Сведение уравнений пограничного слоя к обыкновенным дифференциальным уравнениям. Приведенные в п. 2.3 уравнения пограничного слоя являются нелинейными дифференциальными уравнениями в частных производных, которые трудно решить. Исключение составляют некоторые специальные случаи, когда достаточное число членов можно опустить, чтобы свести уравнения к обыкновенным дифференциальным уравнениям, например течение Куэтта, течение в трубе. Имеются, к счастью, и другие случаи, когда эти уравнения можно свести к обыкновенным дифференциальным уравнениям. Это происходит тогда, когда существует естественная система координат s, т], связанная с декартовой системой S, у соответствующими преобразованиями, в которой производные зависимых переменных разделяются, в результате чего получаются обыкновенные дифференциальные уравнения. [c.43]

В практике исследования неньютоновских жидкостей, встречающихся в процессах нефтедобычи, основной методикой получения зависимостей эффективной вязкости и напряжения сдвига от скорости деформации является ротационная вискозиметрия с воспринимающими элементами типа коаксиальные цилиндры и конус-плоскость . Интерпретация полученных зависимостей связана с некоторыми затруднениями. Прежде всего следует отметить, что течение жидкости в зазоре прибора (коаксиальные цилиндры, параллельные диски, конус - плоскость и т.д.) радиально, то есть отличается от условий чистого сдвига (линейное течение), и часть прилагаемой к жидкости энергии тратится на сообщение ей центростремительного ускорения (неустойчивость Куэтта). Поэтому наблюдаемая вязкость системы оказывается ниже истинной, и чем больше прилагаемое напряжение сдвига, тем больше отклонение. Кроме того, непосредственное измерение истинного пластического напряжения сдвига в большинстве ротационных вискозиметров невозможно, что вызвано трудностью измерений очень малых скоростей и напряжений сдвига. Поэтому То приходится вычислять [c.50]

Вязкая диссипация в кольцевом течении Куэтта. Рассмотрим течение, образующееся в кольцевом зазоре между двумя концентрическими цилиндрами при относи- [c.335]

Имеется несколько других видов нестабильного течения. Так, течение Куэтта устойчивое течение жидкости между двумя вращающимися коаксиальными цилиндрами становится неустойчивым, если скорость вращения внутреннего цилиндра превосходит теоретическое значение. Если же внутренний цилиндр неподвижен, то течение будет стабильным при любых скоростях вращения внешнего цилиндра. Устойчивость жидких цилиндров и струй будет рассмотрена далее (стр. 34). Для астрономии представляет интерес вопрос об устойчивости жидких систем в поле действия гравитационных и центробежных сил. Соответствующие ссылки можно найти в монографиях, уже цитированных выше. [c.30]

На рис. 1.14 представлены возможные схемы движения жидкости вокруг капли для каждого из рассмотренных типов деформаций. Для первого случая — деформации капли вдоль оси х — возникают течения сдвига Куэтта (рис. 1.14, б), плоское гиперболическое [c.38]

Рассмотрим жидкость, подчиняющуюся ньютоновскому закону пропорциональности сдвигового напряжения скорости сдвига, на примере течения Куэтта (рис. 4.1). [c.46]

Для изучения течения Куэтта они использовали вискозиметр с коаксиальными цилиндрами, изготовленными из тюбингов стекла пирекс. Вискозиметр действовал не на обычном принципе. Цилиндры могли вращаться в противоположных направлениях при 0—2 об/лец , [c.255]

При У = 0 к У = (1-0 ) решения определяют, соответственно, сдвиговое течение и вращательное течение Куэтта с прилипанием на окружности единичного радиуса. [c.195]

Для теоретического обоснования предлагаемой физической модели процесса температурного разделения газа в канале и его струйной структуры следует рассмотреть устойчивость цилиндрического течения. В теории гидродинамической устойчивости выделяют два основных типа неустойчивости, которые достаточно полно представлены продольным течением Пуазейля и азимутальным течением Куэтта. При исследовании устойчивости течения в цилиндрических каналах считается, что достаточно рассмотреть устойчивость относительно каждой отдельной винтовой гармоники смещения [c.40]

Таким образом, в течении Куэтта эффект, возникающий при вращении стержня, является признаком существования первой разности нормальных напряжений. [c.137]

Дифференциальное уравнение (72а) описывает также слоистое течение между двумя параллельными стенками, из которых одна движется в своей плоскости со скоростью 7, а другая неподвижна (течение Куэтта). [c.90]

При отсутствии перепада давления (Др=0) имеет место осесимметричное течение Куэтта с распределением скоростей 1п (а//-) [c.48]

При (1р йх=й (безградиентное течение или течение Куэтта) [c.49]

Наконец, некоторыми исследователями были проведены оценки тепловой неустойчивости в вынужденных вязких течениях простой структуры для случая неустойчивой стратификации, обусловленной различными температурными режимами на границах. Классическими примерами подобного рода являются развитые плоскопараллельные течения — Куэтта, Пуазейля, а также течение с комбинацией обоих указанных эффектов, т. е. воздействия касательного напряжения и градиента давления. Главная проблема, возникающая при этом, состоит в том, чтобы выяснить, будет ли первый режим неустойчивости гидродинамическим или тепловым. Тепловая неустойчивость течения Куэтта, которое является гидродинамически устойчивым относительно малых возмущений, исследовалась в работах [21, 28, 36]. Течение Пуазейля оказывается подверженным воздействию тепловой неустойчивости при достаточно малых числах Рейнольдса [27]. В отношении тепловой неустойчивости был исследован также целый ряд других развитых течений, как, например, течение в пограничном слое для задачи Блазиуса. Анализ двумерных пограничных слоев вблизи критической точки был выполнен Ченом и др. [16]. [c.230]

Течение Куэтта представляет собой стационарное сдвиговое течение между двумя бесконечными параллельными плоскостями, находящимися на малом расстоянии /г друг от друга. Одна из плоскостей покоится, а другая движется поступательно с постоянной скоростью II вдоль оси х. Давление р в жидкости постоянное. Скорость жидкости имеет одну составляющую и у) вдоль оси х, удовлетворяющую условиям прилипания жидкости на поверхностях = О и = /г, т. е. I/ (0) = О и м (/г) = (7. Рассмотрим произвольный бесконечно малый [c.46]

Рассмотрим теперь случай, когда жидкость движется с неоднородным профилем скорости, который может иметь место, например, при движении жидкости в трубе (пуазейлевское течение) или в канале, стенки которого движутся поступательно с различными скоростями (течение Куэтта) [20]. Поскольку рассматриваются частицы очень малого размера, то на расстояниях порядка нескольких размеров частицы неоднородный профиль скорости можно принять линейным, а течение считать сдвиговым. Будем для простоты считать течение двумерным. Так как ф 1, то можно, как и ранее, ограничиться рассмотрением одной частицы. Обозначим через V = ay, 0) скорость жидкости в точке X=(x(t), y(t)), а через U=(uit), vit)) — скорость частицы. [c.173]

Как было отмечено в разделе 4.2, течение Куэтта (сдвиговое течение) [c.179]

Течение жидкости в канале Куэтта [5]. При горизонтальном расположении пластин такого канала [c.72]

При турбулентном режиме течения жидкости в канале Куэтта [5] для нахождения поля скоростей следует решать систему уравнений Рейнольдса (2.2.2.1), первое из которых с учетом вышеизложенного и условия без- [c.72]

Численное решение уравнений (2.6.3.11) и (2.6.3.12) приведено на рис 2.6.3.2-2.6.3.4. Поля скоростей аналогичны тем, которые возникают в каналах Куэтта и в щелевом канале. С ростом сдвиговой скорости движения и происходит снижение потерь давления псевдопластичных жидкостей (и < 1) и увеличение потерь для дилатантных жидкостей (и > 1). Приближенное аналитическое решение этой же задачи для случая течения псевдопластичной жидкости приведено в [137]. [c.136]

ЛОСЬ поискам методов решения данной задачи с меньшим числом упрощающих предположений, т. е. с более совершенными моделями оператора столкновений и более сложньпим граничными условиями, а также решению нестационарных задач и применению этих методов к другим физическим задачам — течению Куэтта, течению Пуазейля, распространению звука, переносу тепла и т. д. Объем книги не позволяет нам подробно описывать соответствующие результаты, и мы отсылаем интересующегося читателя к цитированной книге Черчиньяни [25]. [c.469]

Е. Влияние нагрева за счет теплоты выделения при вязкой диссипации на процессы теплообмена. Как упоминалось во введении, одно из важных различий между неизо-термическимп течениями жидких полимеров и ньютоновских жидкостей состоит в том, что в первом случае оказывается важным пагрен за счет выделения теплоты из-за вязкой диссипации. Вследствие высокой вязкости этих жидкостей величина Сп [см. (23)] не мала и последний член в правой части уравнения энергии (21) необходимо сохранять. Ниже рассмотрено влияние нагрева за счет тепловыделения при вязкой диссипации на поле температур при течениях двух типов. Сначала рассмотрим еще раз стационарное течение в каналах из последнего раздела, затем обсудим нестационарное кольцевое течение Куэтта и, наконец, обратим внимание на то, как эти результаты влияют на определение числа Нуссельта. Примеры течения в каналах (в плоских и цилиндрических) и течения Куэтта, рассматриваемые здесь, являются иллюстрациями различных задач теплообмена, которые можно проанализировать в качестве предельных случаев винтового течения [2]. [c.334]

Известно относительно мало приложений расчетов нагрева за счет вязкой диссипации в кольцевом течении Куэтта. Одно интересное приложение эти расчеты находят в ротационном вискозиметре, где нагрев аа счет внутреннего трения иногда ограничивает самые большие скорости сдци1 а, которые могут быть использованы в приборе. Полностью развитые поля температур и скорости привлекают мрюго внимания из-за существования неоднозначного решения, найденного в [2П- Касательные напряжения не должны превышать определенного значения, даже если при этом неограниченно увеличиваются скорости сдвига. При высоких скоростях сдвига уменьшение температурной зависимости вязкости компенсируется увеличением напряжения вследствие роста скорости сдвига. Зависимость скорости сдвига Уо1Н (относительная скорость между поверхностями, разделяемыми зазором) от касательного напряжения показана на рис. 8 для жидкости, описываемый степенной зависимостью [20]. Для данного касательного напряжения имеются два режима для проведения эксперимента один при высоких и второй при низких скоростях сдвига. [c.335]

Течение Куэтта во многом сходно с гиперболическим течением при условии ф = п/4. Поэтому капля под действием малых деформа-ЦИ11 в этом случае примет форму вытянутого сфероида с главной осью, направленной под углом ф = л/4 (рис. 1.16). При больших деформациях положение зависит от отношения вязкостей Когда дисперсная фаза имеет малую [c.40]

Течение Куатта. Течением Куэтта называется движение жидкости, помещенной в кольцевой зазор между двумя длинными концентрическими цилиндрами радиусов и Ri, возникающее при вращении одного из них. [c.130]

Проанализируйте течение Куэтта, пренебрегая влиянием торцов цилиндра и криволипейностью зазора R —Ri. Рассмотрите задачи, где 1) внешний цилиндр вращается с угловой скоростью Q 2) внутренний цилиндр вращается с угловой скоростью —Q, [c.130]

С целью проверки этих представлений сам Плато, а позже н другие исследователи, применявшие более совершенные методы, измеряли так называемую поверхностную вязкость растворов детергентов. При этом, разумеется, предполагалось, что вязкость в пленках, где влияние адсорбционного слоя проявляется особенно сильно, определяется главным образом вязкостью в этом слое. Поверхностная вязкость или, точнее, поверхностное трение измеряется путем изучения движения тела, полупогруженного в исследуемый раствор. Для этого обычно используют цилиндр, подвешенный на упругой нити, нижняя часть которого находится в растворе. Цилиндр приводят во вращательное колебание вокруг оси нити и определяют декремент затухания свободных колебаний или же измеряют угол кручення нити при медленном вращении сосуда с жидкостью (как это делается в вискозиметре Куэтта). Сравнивая эти результаты с результатами таких же измерений в растворе, не содержащем детергента, находят вклад последнего в общее трение. Оказалось, что корреляция между поверхностным трением и продолжительностью жизни пены в одних случаях действительно существует, в других — отсутствует. Сторонники гипотезы Плато предполагают, что вследствие неньютоновского характера поверхностной вязкости последняя иногда не может быть обнаружена, поскольку скорость движения при ее измерении оказывается слишком большой, В результате в некоторых случаях ожидаемой корреляции не наблюдается. В жидких пленках, особенно очень тонких, истинная скорость течения мала, и соответствующую этому процессу поверхностную вязкость следовало бы определять, экстраполируя измерения на нулевую скорость, что довольно трудно сделать. Кроме того, возможно, что поверхностная вязкость не однозначно связана с вязкостью в жидкой пленке, где может поя- [c.230]

До сих нор удалось получить точные решения этих уравнений лишь в некоторых простейших случаях, например для течения вязкой жидкости по прямой трубе — задача Пуазейля для течения между двумя параллельными плоскими стенками, пз которых одна неподвижна, а другая движется,— задача Куэтта для течения вблизи критической точки — задача Хименца — Хоуарта и др. [c.69]

При проведении экспериментальных исследований по оценке распределения временц пребывания в реакторах, в которых движение потока может быть представлено в виде отдельных струй, существенными становятся условия организации ввода трассера и замера его концентрации на выходе из аппарата. К классу таких систем относятся системы с ламинарным движением жидкости, системы с Пуазейлевым потоком, системы с потоком Куэтта, а также реакторы полной сегрегации. Струйное течение можно рассматривать как систему полной сегрегации относительно отдельных струй, при этом предполагается, что перемешивание жидкости между струями невелико и происходит лишь за счет молекулярной диффузии. [c.70]

Liu . N., Shih T. М., J. Heat Transfer, 102, 724 (1980). [Имеется перевод Лю, Се. Теплообмен в обобщенном течении Куэтта неньютоновской жидкости в кольцевом канале с движущимся внутренним цилиндром. — Труды амер. об-ва инж.-мех., сер. С, Теплопередача, 1980, № 4, с. 216.] [c.498]

Прототипами ротационных вискозиметров явились разработанные в 1889 г. приборы ф. Н. Шведова и М. Куэтта, в которых осуществляется круговое течение жидкости в кольцевом зазоре между наружным цилиндром радусом / , вращаемым с угловой скоростью (О, и внутренним цилиндром радиусом подвешенным на упругой нити, служащей динамометром и воспринимающей крутящий момент М. Для пластично-вязких жидкостей М. Рейнер и Р. Ривлин в 1927 г. вывели уравнение [c.258]

Вернемся теперь к течению Куэтта. Пусть плоскостями у = У и у = у являются стенки канала, причем у + у2 = Ь, л и — относительная скорость движения стенок. Когда в канале течет чистая жидкость, невомущенное сдвиговое напряжение [c.182]

На рис. 2.6.1.1 приведены реологические характеристики, или кривые течения, для различных типов неньютоновских жидкостей, полученные при течении жидкости в сдвиговом приборе типа реотест , т. е. при течении в канале Куэтта. При таком течении все жидкостные частицы нагружены одинаковым касательным напряжением т и исш,1тывают одинаковые скорости сдвига [c.131]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология