Температуропроводность турбулентная

Фактом, что аналогия Рейнольдса недействительна для ламинарного потока, Прандтль воспользовался для объяснения наблюдавшихся отклонений, так как известно, что непосредственно у стенки пограничный слой всегда движется ламинарно в противоположность турбулентному ядру потока. Аналогия Рейнольдса в пограничном слое недействительна она требует дополнения в тех случаях, когда значение критерия Прандтля отличается от 1 (а при потоке компонента Рг равен критерию Шмидта , так как коэффициенты ведущего основного потока в пограничном слое содержат кинематическую вязкость V, коэффициент температуропроводности а и коэффициент [c.97]

Физическая модель. В основе ее лежит допущение, заключающееся в том, что реакционный объем считается квазигомогенным, а вещество и тепло переносится за счет диффузии и теплопроводности с некоторыми эффективными коэффициентами диффузии и температуропроводности а ,. По своей сущности эти эффективные коэффициенты и соответствующие истинные (молекулярные) коэффициенты неодинаковы, так как физическая природа молекулярной диффузии существенно отличается от природы турбулентного и смесительного переносов, обусловленных перемещением макроскопических объемов жидкости или газа, которые смешиваются с основным материальным потоком, имея иную от него степень превращения. [c.39]

Здесь 0зф = D Н — коэффициент турбулентной диффузии Яэф = = а Н — эффективный коэффициент температуропроводности эф = + if — эффективная кинематическая вязкость. [c.65]

Подобно тому, как коэффициент молекулярной диффузии D характеризует скорость молекулярного переноса вещества, так же и коэффициент Aj. характеризует скорость молярных перемещений это как бы увеличенный турбулентностью коэффициент диффузии. Вместе с тем при наличии разности температур в различных слоях потока турбулентность приводит к ускорению процесса переноса тепла. По этой же причине (усиление молярного перемешивания) соответственно увеличивается и кинематическая вязкость в турбулентном потоке. Таким образом, коэффициент турбулентного обмена представляет собой одновременно коэффициент турбулентной диффузии, турбулентной температуропроводности и турбулентной кинематической вязкости. Вспоминая приводившиеся выше соотношения для физических констант молекулярных процессов перемещения, легко [c.72]

Коэффициент является одновременно и коэффициентом турбулентной диффузии температуропроводности а . и кинематической вязкости v . Данный коэффициент не зависит от физических свойств жидкости или газа и целиком определяется характеристиками турбулентности. Коэффициент А позволяет записать коэффициенты турбулентной теплопроводности и динамической вязкости [c.79]

В работе [5] предложен механизм, позволяющий объяснить это явление. При заданной плотности теплового потока на поверхности разность температур стенки трубы и протекающей в ней жидкости определяется скоростями конвекции и изменением коэффициента температуропроводности жидкости. При ламинарном режиме течения эффективный коэффициент температуропроводности является постоянным (не считая зависимости от температуры) и равным молекулярному коэффициенту температуропроводности. Однако для турбулентного течения его величина примерно на порядок больше и резко изменяется при удалении от стенки. На рис. 10.6.7 дано качественное описание профилей скорости и напряжения трения в турбулентном смешанно-конвективном потоке. В ламинарном течении, как показывают экспериментальные данные, единственным эффектом является искажение этих профилей. Аналогичный сдвиг профилей возникает и в турбулентном течении. Однако в этом случае доминирует существенно более высокий турбулентный коэффициент температуропроводности. [c.632]

Турбулентная температуропроводность учитывается в соответствии с выражением [c.516]

В силу неопределенности коэффициентов турбулентной вязкости I/, и температуропроводности а, система уравнений (1)-<4) незамкнута и ее решение возможно лишь при наличии каких-либо дополнительных допущений. [c.90]

Предложенный метод существенно упрощает проблему и не учитывает изменения коэффициентов турбулентной температуропроводности gf и gs. Погрешности, связанные с этим, будут, по-видимому, существенны на очень малых расстояниях от входа в трубу [87]. Однако на перенос тепла в этой области могут оказывать большое влияние и другие факторы, например концевые эффекты [22]. [c.257]

Используя соотношения, аналогичные закону вязкости Ньютона и закону Фурье (см. Переноса процессы), вводят коэф. турбулентной вязкости t и турбулентной температуропроводности Eq (в м2/с), к-рые, в отличие от имеющих ту же размерность коэф. мол. диффузии Dab, температуропроводности а и кинематич. вязкости v, не являются физ.-хим. характеристиками и зависят от параметров осреднен-ного движения жидкости и положения рассматриваемого элемента ее объема в потоке. [c.601]

Исходя из совершенно аналогичных соображений, можно получить соответствующие зависимости и для случая мелкомасштабной турбулентности потока, заменив коэффициент молекулярной температуропроводности а коэффициентом турбулентной температуропроводности, роль которого играет коэффициент турбулентного обмена А = 1- 11). Случай горения газа при мелкомасштабной турбулентности потока рассматривался Дамкелером [Л. 92], который для скорости распространения фронта пришел к выражению [c.94]

Используя соотношения, аналогичные законам вязкости Ньютона и теплопроводности Фурье (см. Переноса процессы), вводят коэф. турбулентной кинематич. вязкости V., и турбулентной температуропроводности а (м-/с). Последние в отличие от выраженных в тех же единицах измерения коэф. мол, диффузии О, температуропроводности а и кинематич. вязкости V не являются физ.-хим. характеристиками и зависят от параметров осредненного движения среды, а также от положения рассматриваемого элемента ее объема в потоке. [c.19]

В ядре потока X, так как при этом количество теплоты, переносимое турбулентными пульсациями, значительно больше, чем молекулярной теплопроводностью. Очевидно, у стенки = 0. Интенсивность переноса теплоты в ядре потока выражают с помощью коэффициента турбулентной температуропроводности = Х р , который уменьшается но мере приближения к стенке в пограничном слое а., < а, а у стенки = 0. Принимают, что граница теплового пограничного слоя соответствует геометрическому месту точек, для которых = а. Значения и а и V обычно не совпадают, поэтому в общем случае не равны и толщины гидродинамического и теплового пограничных слоев, т. е. 5 ф 5 . Эти слои совпадают лишь при V а. Поскольку отношение м/а по существу представляет собой критерий Прандтля, так как Рг = у/а, то толщины гидродинамического и теплового слоев будут совпадать при Рг 1, т.е. при Рг 1 соблюдается подобие полей температур и скоростей и, таким образом, критерий Прандтля характеризует подобие этих полей. [c.282]

Перенос вещества, тепла и количества движения может происходить с одной стороны путем молекулярного, с другой — посредством турбулентного обмена. Интенсивность молекулярного переноса характеризуется коэффициентами диффузии температуропроводности а и кинематической вязкости V. Интенсивность турбулентного переноса характеризуется величиной коэффициента турбулентного обмена Л, определяемого формулой (1,15). Значение его одинаково для переноса всех трех упомянутых выше величин. Таким образом, пока мы имеем дело только с турбулентным переносом, всегда существует полное подобие между-диффузией, теплопередачей и гидравлическим сопротивлением. Нарушение подобия возникает только тогда, когда становится существенным молекулярный перенос. Напишем выражения для диффузионного потока, теплового потока и касательного напряжения, выделив члены, отвечающие молекулярному и турбулентному переносу [c.227]

Турбулентный поток тепла и турбулентная температуропроводность. Турбулентное перемешивание не только способствует обмену количеством движения, но и повышает интенсивность переноса тепловой энергии. Подход, аналогичный тому, который выше использовался при выводе рейнольдсовых напряжений, можно применить и в отношении характеристик турбулентного переноса тепла. Представим мгновенное значение температуры в виде суммы осредненной температуры 1 и пульсационной составляющей t [c.74]

Необходимо различать два вида турбулентного горения горение однородной смеси и микродиффузионное турбулентное горение [11]. В случае горения однородной смеси следует различать два случая мелкомасштабную и крупномасштабную турбулентность в зависимости от того, мал или велик масштаб турбулентности в сравнении с толщиной фронта пламени. Механизм действия мелкомасштабной турбулентности сводится к интенсификации процессов переноса тепла и вещества в зоне пламени. Это влияние учитывается просто тем, что в выражениях для скорости распространения пламени коэффициенты диффузии и температуропроводности заменяются на коэффициент турбулентного обмена. [c.269]

Для расчета теплоотдачи к турбулентному потоку жидкости нужно преобразовать уравнение Фурье — Кирхгофа (I. 143), введя в него коэффициент турбулентной температуропроводности а-1. Для установившегося процесса и при отсутствии источников теплоты, получаем [c.301]

Таким образом, все три рассматриваемых явления в турбулентном потоке — диффузия, теплопередача и передача количества движения — имеют один и тот же внутренний механизм. В связи с этим коэффициент турбулентного обмена А является одновременно коэффициентом турбулентной диффузии, коэффициентом турбулентной температуропроводности и ко-кинематической вязкости [c.60]

В турбулентных потоках интенсивность переноса массы, тепла и количества движения определяется в основном коэффициентами турбулентной диффузии Д, температуропроводности и вязкости Все они имеют одинаковую природу (связаны с турбулентными пульсациями скорости) и по величине очень близки, а уравнения турбулентного переноса массы, тепла и количества движения имеют одну и ту же форму. Поэтому для определения скорости массопереноса широко используется аналогия не только с процессами переноса тепла (см. уравнения (5.2.3.9)), но и с процессами переноса импульса (гидродинамическая аналогия). Известные в литературе многочисленные гидродинамические аналогии устанавливают связь между коэффициентом массоотдачи и коэффрщиентом трения турбулентного потока, который в экспериментах определяется значительно проще. [c.293]

Диффузия и теплопроводность в сильно турбулентном потоке происходят по одинаковому механизму, поэтому разумно предположить, что отношение коэффициентов диффузии и температуропроводности равно единице (D/a — 1). Обычно это отношение называют числом Льюиса. Тогда новая переменная [c.119]

Произведение Aj. = w -l [M j ei ] носит название коэффициента турбулентного обмена, причем, как понятно, он является аналогом коэффициента молекулярной диффузии D, а равно и коэффициентов кинематической вязкости и температуропроводности. В отличие от молекулярных процессов перемещения вещества, в турбулентном процессе масштаб турбулентности или длина пути смешения не является постоянной величиной и увеличивается по мере удаления от источника турбулизации потока. [c.72]

V, а, Дт — соответственно кинематическая вязкйс ть, температуропроводность и коэффициент турбулентной диффузии, м /с [c.38]

Интенсивность переноса тепла в ядре потока за счет определяется коэффициентом турбулентной температуропроводности 2т =- XJ p. Величина уменьшается вблизи стенки и на самой стенке обращается в нуль. Обычно принимают, что граница теплового пограничного слоя соответствует геометрическому месту точек, для которых а, а внутри подслоя а >> а , причем в пограничном тепло- [c.276]

Учитывая, что для объемной модели ширина зоны реакции — u tp, где /р — время реакции, и принимая во внимание, что в турбулентном потоке коэффициент температуропроводности равняется суммарному коэффициенту диффузии = / Pifp) — [c.137]

Механизм турбулентного перемешивания в осн. одинаков для внутр. трения, тепло- и массопроводности. Различие состоит лишь в особых св-вах переносимой пульсац. течением субстанции импульса (кол-ва движения), в-ва или теплоты. Согласно аналогии Рейнольдса, коэффициенты Т.д., кинематич. вязкости и температуропроводности равны друг другу [c.19]

Свойства данного турбулентного потока в среднем остаются неизменными. Для того чтобы охарактеризовать эти свойства, были предложены различные модели явления. Наиболее известной из них является модель турбулентной среды, предложенная Прандтлем. По аналогии с теорией движения молекул, где коэффициент дуффузии О принимается равным трети произведения длины пути свободного пробега молекул X на среднюю скорость молекул с, турбулентный перенос в модели Прандтля условно характеризуется средним по времени коэффициентом турбулентного обмена е = = /ш, где / — масштаб (или путь) турбулентности т — пульсацион-ная скорость, равная разности между мгновенной скоростью и средней по времени скоростью потока или частицы. Размерность коэффициента турбулентного обмена та же, что и размерность коэффициентов диффузии, температуропроводности и кинематической вязкости, т. е. м /с. В статистических теориях турбулентности для характеристики структуры поля турбулентного потока используются статистические соотношения (корреляции) между различными составляющими скорости. [c.30]

Экспериментальные данные быстротечной реакции катионной полимеризации изобутилена положены в основу расчета и математического моделрфования процесса [1]. Реакционная зона аппарата была выбрана из лабораторной модели рис.2 Л 4 методом масштабного переноса, т.е. принимались те же соотношения геометрических размеров аппарата, скоростей ввода реагентов, а также принцип ввода катализатора [2]. Высокие скорости потока в зоне реакции (1 10 м/с) обеспечивали турбулентное смешение раствора катализатора моль/л) и смеси мономера (Мд = 0,01-1 моль/л), полимера и растворителя. Критерий Ке, вычисленный для данной линейной скорости потока, его плотности (0,5н-1 г/см ), динамического коэффициента вязкости [(5 - 10) 10 г/(см с)] и диаметра трубы (10 см), составлял 10" . Поэтому в качестве коэффициентов массо- и теплопередачи можно использовать коэффициент турбулентной диффузии, равный коэффициенту температуропроводности X с/р (где X, с,р- средние теплопроводности, теплоемкости и плотности реакционной среды). [c.134]

Модель фронта пламени, которую использовали Дамкелер и Щелкин и которая изображена на рис. 7.8, относится к случаю, когда фронт пламени является непрерывным и соответствует умеренно интенсивной турбулентности. При интенсивной турбулентности, как показано на рис. 7.10, пламя разбивается на мелкие фрагменты, которые движутся и сгорают по отдельности. Однако и в этом случае, по мнению Щелкина, должна выполняться связь 5т и. Дело в том, что скорость горения прямо пропорциональна корню квадратному из отношения между коэффициентом температуропроводности и временем реакции. При интенсивной турбулентности горение контролируется перемешиванием. Если время реакции положить равным времени смешения 1/и, а коэффициент температуропроводности заменить на коэффициент вихревой диффузии 1и, то легко получим соотношение, выведенное Щелкиным. [c.156]

Здесь vт и Ят — соответственно, турбулентные вязкости и температуропроводность. Можно считать, что Vт и близки по величине Vт Ят- Как было показано в гл. П — см. уравнение (П. 60), величина VI связана с длиной пути смещения / соотношением VI = 1 дШх1ду. Следовательно [c.300]

Свободноконвективные течения, тепло- и массообмен Кн.2 (1991) -- [ c.74 , c.75 ]

Свободноконвективные течения тепло- и массообмен Т2 (1991) -- [ c.74 , c.75 ]

Основные процессы и аппараты Изд10 (2004) -- [ c.276 ]

Основные процессы и аппараты химической технологии Издание 8 (1971) -- [ c.29 ]

Гидродинамика, теплообмен и массообмен (1966) -- [ c.335 ]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология