Конвекция трения

Критерий прандтля представляет собой отношение количества движения, переносимого за счет внутреннего трения, к количеству тепла, передаваемого теплопроводностью. В средах, для которых критерий Прандтля имеет большую величину (например, в мазуте, минеральных маслах и т. п.), процессы переноса за счет внутреннего трения играют более существенную роль по сравнению с теплопроводностью среды. Вещества, в которых критерий Прандтля имеет малую величину, хорошо передают тепло теплопроводностью. Для газов, в которых критерий Прандтля близок к единице, оба процесса переноса сопоставимы по величине. Перенос тепла в неподвижной среде свободной конвекцией характеризуется критерием Грасгофа [c.163]

Определение Nu при нагреве за счет вязкой диссипации. Во многих промышленных процессах интенсивности нагрева за счет вязкой диссипации особенно велики вблизи стенки, как, например, при течениях, обусловленных перепадом давления, в каналах. Маленькие скорости (условие отсутствия скольжения) делают конвекцию в этой области второстепенным фактором, так что локальная температура определяется из баланса между вязкой диссипацией и теплопроводностью. Из-за низких коэффициентов теплопроводности возникают большие температурные градиенты, в результате чего распределение температур у стенки довольно слабо зависит от среднемассовой температуры жидкости. Поэтому использование коэ( )фициентов теплоотдачи [см. (31)] или числа Nu [см. (30)], отнесенного к среднемассовой температуре, может привести к физически ненадежным значениям этих величин. Ниже мы проиллюстрируем это утверждение на примере и затем повторно определим число Нуссельта, чтобы сделать его приемлемым для течений с суш,ественным нагревом из-за внутреннего трения. [c.336]

При положительном эффекте самотяги (направление потока снизу вверх) общее сопротивление / общ уменьшается на величину Лс, определяемую по уравнению (20. 159), а при отрицательном эффекте самотяги (движение газа сверху вниз) общее сопротивление на эту же величину увеличивается. Для печи, схема которой приведена на рис. 20. 1, в топочной камере дымовые газы от факела движутся вверх к перевальной стене, здесь имеет место положительный эффект самотяги. Через камеру же конвекции движется нисходящий поток газов, обусловливающий отрицательный эффект самотяги и соответственно увеличивающий общее сопротивление, которое должно быть преодолено потоком. Сопротивление воздухоподогревателя включает трение и местные сопротивления, которые определяются нри помощи приведенных ранее расчетных уравнений. [c.511]

Во всех необратимых процессах происходит выравнивание в системе давлений, температур, концентраций и других интенсивных параметров, т. е. осуществляется более равномерное распределение энергии и вещества. Эти процессы называют диссипацией энергии. Необратимые самопроизвольные процессы протекают в направлении, которое приближает систему к состоянию равновесия. Кроме того, эти процессы связаны с передачей теплоты или беспорядочным движением молекул., В сложном процессе, если хотя бы одна стадия необратима, то весь процесс в целом необратим. В реальных процессах часто такой стадией является трение (разных видов), процессы теплопередачи или массопередачи (диффузии, конвекции). [c.108]

Скорость циркуляции за счет естественной конвекции можно вычислить таким же способом, как и скорость циркуляции за счет принудительной конвекции. В схеме замкнутого типа движущая сила определяется разностью плотностей теплоносителя в восходящем и нисходящем участках если же используется открытая система с вертикальной трубой, то движущая сила определяется разностью плотностей теплоносителя в выводной трубе и окружающей среды. Легко показать, что максимальная скорость циркуляции будет достигнута, если в основание горячего трубопровода поместить нагреватель, а в верхней части нисходящего холодного трубопровода — холодильник. Поскольку режим течения на отдельных участках может быть как ламинарным, так и турбулентным, для каждого элемента системы необходимо определить коэффициенты трения и теплоотдачи. [c.64]

Из уравненией (91) и (92) следует, что главное влияние на теплоотдачу конвекцией оказывает удельная мощность потока, зависящая от массовой скорости рт [кг/(м -с)], т. е. от расхода, отнесенного к единице поперечного сечения потока теплоносителя. Вторым по значимости является влияние коэффициента теплопроводности, далее следует массовая теплоемкость и коэффициент внутреннего трения, которые действуют с обратными знаками. [c.86]

Для получения одного и того же значения числа Од мощность перемешивания должна быть тем выше, чем больше плотность теплоносителя и его коэффициент внутреннего трения. В то же время чем больше плотность теплоносителя, тем при меньших его скоростях достигаются высокие значения коэффициента теплоотдачи конвекцией, что и оправдывает затрату мощности на перемешивание. [c.125]

Современная ультрацентрифуга представляет собою сложный прибор, конструкция которого обеспечивает равномерное вращение ротора и отсутствие вибраций, исключает малейшие температурные колебания в кювете и т. д. В новейших ультрацентрифугах ротор диаметром всего в несколько сантиметров, изготовленный обычно из хромоникелевой стали, вращается в токе разреженного водорода. Водород, обладающий высокой теплопроводностью, обеспечивает быстрый отвод тепла, выделяющегося вследствие трения, и таким образом уменьшает возможность тепловой конвекции в кювете. Такие ультрацентрифуги приводятся во вращение с помощью масляных турбин. Существуют и воздушные ультрацентрифуги, ротор которых приводится во вращение и поддерживается во взвешенном состоянии потоком воздуха. [c.80]

Не-П в первом приближении может быть представлен как взаимно противоположное движение двух составляющих, когда от поверхности нагрева в направлении градиента температуры движется поток вязкого нормального компонента, а ей навстречу, к источнику теплоты — равный поток сверхтекучего компонента. При этом отсутствуют взаимодействие сверхтекучего компонента с нормальным или стенками сосуда, т. е. компоненты могут свободно перемещаться относительно друг друга, не испытывая никакого взаимного трения. Последнее обстоятельство обусловливает высокую эффективность теплопередачи. Другими словами, если в жидком Не-П существует градиент температур, то в не.м осуществляется внутренняя конвекция (термический противоток) двух взаимопроникающих компонентов, причем в системе выполняется закон сохранения массы, т. е. суммарный массовый расход жидкости при термическом противотоке равен нулю [c.246]

Другие, конфигурации. В работе [73] рассматривалось течение около горизонтального цилиндра и вертикального осесимметричного тела произвольного профиля при четырех указанных выше комбинациях Зс и Рг. Использовался метод решения, предложенный ранее теми же авторами [72] для расчета течений в условиях естественной термической конвекции. Короче го оря, решения для функции тока, температуры и концентрации отыскиваются в виде быстро сходящихся рядов, универсальных относительно профиля тела в заданном классе конфигураций. Используя первые члены рядов, что дает достаточно точные результаты для горизонтального цилиндра и вертикального осесимметричного тела, удалось получить асимптотические соотношения для напряжения трения, чисел Нуссельта и Шервуда. При Рг = Зс, как и прежде, влияния разности температур и разности концентраций можно считать просто аддитивными. Следовательно, результаты расчета характеристик теплообмена для таких тел, полученные в гл. 5, применимы и для соответствующих задач совместной конвекции, [c.385]

В работе [128] представлено численное решение задачи о смешанной конвекции как около изотермической поверхности, так и около поверхности с постоянной плотностью теплового потока на стенке. Результаты расчета для изотермической поверхности вполне удовлетворительно согласуются с расчетными данными, полученными в работах [90, 99]. Кроме того, расчетные результаты работы [90] хорошо согласуются с экспериментальными данными работы [50]. В работе [2] проведено исследование смешанной конвекции при малых и умеренных числах Рейнольдса, когда простейшие приближения пограничного слоя неприменимы. При е- оо, в режиме естественной конвекции, результаты работы [2] приводят по сравнению с экспериментальными данными к занижению местного коэффициента теплоотдачи на 4 % и к завышению местного коэффициента поверхностного трения на 22 %. Аналитическое исследование смешанной конвекции около изотермической поверхности при наличии вдува проведено в работе [175]. [c.588]

В работе [14] выполнен анализ смешанной конвекции около поверхности с постоянной плотностью теплового потока в области, расположенной вдали от передней кромки. Одновременно были введены поправки более высокого порядка к результатам расчета пограничного слоя и учитывалось влияние ненулевой скорости внешнего течения. Анализ проводился с помощью метода сращивания асимптотических разложений. Было установлено, что сделанная в анализе Уилкса [178] в уравнении поправка первого порядка для разложений в дальней области течения оказывает всего лишь слабое влияние на решение. Ниже приводятся полученные в результате расчета выражения для местных значений напряжения поверхностного трения, температуры стенки и числа Нуссельта. [c.591]

Для обоих тепловых граничных условий (постоянной температуры стенки и постоянной плотности теплового потока на поверхности) автомодельные решения существуют лишь для двух значений угла при вершине клина, даже если пренебречь В . В работе [51] методом возмущений проведен расчет влияния обеих составляющих выталкивающей силы на смешанную конвекцию около изотермического клина с произвольным углом при вершине. Рассматривались две ориентации клина, показанные на рис. 10.5.1, когда плоскость симметрии клина располагалась горизонтально (случай А) или вертикально (случай Б). При нулевом угле при вершине клина (лР = 0) первый случай соответствует горизонтальной поверхности, а второй — вертикальной поверхности. В общем случае важны и продольная, и нормальная составляющие выталкивающей силы. При горизонтальной ориентации клина и л р > 90° и при вертикальной ориентации и лр < 90° величина нормальной составляющей выталкивающей силы меньше величины продольной составляющей. Теперь рассмотрим результаты расчета местных значений напряжения трения и коэффициента теплоотдачи, полученные в работе [51] при Рг = 0,73. [c.610]

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]

ООО и Gr < 10 . Измеренные значения коэффициента трения в условиях смешанной конвекции были заметно (до 20 %) ниже соответствующих величин для изотермического течения, в то время как тепловые потоки были существенно (до 40 %) выше. Возрастание теплового потока обусловлено изменением профиля напряжения трения, которое отмечалось выше. Результаты измерения теплового потока, обработанные в форме числа Стантона, можно представить с помощью следующей зависимости [c.635]

Процессы переноса, вызываемого свободной конвекцией,всегда приводят к приросту энтропии. Эти процессы возникают в результате гидродинамического трения и за счет переноса тепла и массы под действием конечных изменений температуры и концентрации. Точно так же аналогичные процессы обеспечивают прирост энтропии в течениях с вынужденной конвекцией. Здесь целесообразно еще раз подчеркнуть принципиальное с точки зрения прироста энтропии различие между вынужденной и свободной конвекцией. Рассмотрим течение с вынужденной конвекцией, в котором свойства жидкости постоянны. В этом случае поле скоростей, а следовательно, и внутреннее трение в жидкости не зависят от поля температур. Однако взаимосвязь между ними может возникнуть вследствие зависимости от температуры и концентрации других свойств жидкости, которые в свою очередь могут оказывать влияние на поле скоростей. Иными словами, оба этих механизма, обеспечивающие прирост энтропии, т. е. внутреннее трение и теплопередача, не зависят друг от друга. [c.491]

Пробная и усовершенствованная модели. На ранних стадиях работы исследователь может знать очень мало о каком-нибудь конкретном явлении Основная цель анализа временных рядов на этом этапе может состоять в том, чтобы посмотреть на данные с различных точек зрения и увидеть, какие можно выдвинуть гипотезы Например, изучение спектра поля вертикальных скоростей атмосферной турбулентности [3] показывало, что пик этого спектра сдвигается в сторону низких частот с увеличением солнечной радиации. Это наводило на мысль, что существуют две различные причины флуктуаций атмосферной турбулентности высокочастотная компонента, обусловленная силами трения, и низкочастотная компонента, обусловленная тепловой конвекцией, вызванной солнечной радиацией. В результате после этого пробного анализа оказалось возможным начать построение более реальной модели атмосферной турбулентности [c.25]

При рассмотрении баланса сил и энергии принимаются следующие допущения толщина пленки достаточно мала, так что неоднородностью профиля скорости течения в поперечном направлении можно пренебречь градиенты скорости деформации в выбранной (текущей) точке рукава можно вычислять так же, как двухосного (биаксиально-го) растяжения плоской пленки силами поверхностного натяжения, инерции и трения пленочного рукава с воздуха можно пренебречь ввиду их малости по сравнению с напряжением, действующим на материал в продольном направлении при вытяжке пленки теплопередачей между внутренней поверхностью рукава и находящимся в нем, воздухом можно также пренебречь охлаждение рукава происходит в основном за счет излучения и конвекции тепловыделением от трения рукава о воздух можно пренебречь. Таким образом, можно сделать вывод о том, что из материалов, имеющих меньшую эффективную продольную вязкость, получаются рукава, диаметр которых меньше, чем при экструзии полимеров с более высокой эффективной продольной вязкостью [87]. [c.244]

Очевидно, критерием Оа удобно пользоваться в тех случаях, когда непосредственное измерение скоростного поля в массе движущейся жидкости практически невозможно (например, при естественной конвекции, обусловленной разностью плотностей жидкости из-за различия температур в разных точках ее объема). В тех случаях, когда конвективные потоки возникают под действием сил трення, тяжести и подъемной силы из-за разных плотностей (р и Ра) двух несмешивающихся жидкостей (или жидкости и твердых частиц), пользуются критерием Архимеда [c.45]

Критерии Ыи, Рг и Ог, подобно Не, являются не отвлеченными числами, а имеют определенный физический смы л. Напомним, что критерий Не выражает меру отношения инерционных сил к силам трения. Критерий Ми = а/(Х/1) можно толковать как меру отношения плотности конвективного потока тепла (а) к удельному тепловому потоку при чистой теплопроводности в слое толщиной I, т. е. к/1, или как кратность увеличения интенсивности теплообмена в результате конвекции по сравнению с чистой теплопроводностью. [c.283]

Свободная конвекция характеризуется потоком расплава от стенок тигля к кристаллу, затем, в связи с охлаждением, расплав под кристаллом опускается вниз ко дну тигля, далее, нагреваясь, поднимается вверх вдоль стенок тигля (рис. 81). Задача принудительной конвекции в расплаве при выращивании монокристаллов методом Чохральского близка к задаче о действии центробежного насоса, в котором слой жидкости около торца кристалла переносится параллельно его поверхности силами трения, а затем выбрасывается наружу под действием центробежной силы. На место отброшенной жидкости поступает другая, подтягиваемая к вращающемуся кристаллу вдоль оси системы [18]. Скорость осевого потока, направленного к кристаллу, быстро спадает вблизи его, так как здесь возникают радиальное и касательное течения. [c.210]

Сопротивления при движении дымовых газов в печи складываются из потерь напора в камере конвекции, разрежения в камере радиации, сопротивления газоходов и дымовой трубы. Разрежение в камере радиации АРрад поддерживается в пределах 20—40 Па. Потери напора в камере конвекции ЛРкои складываются из сопротивления на трение газов в конвекциолиом пучке труб и статического напора. Последняя составляющая учитывается для печей с нижним отводом дымовых газов. Потери напора при верхнем расположении камеры конвекции также составляют 20—40 Па. Сопротивление газоходов рассчитывают по формуле Дарси—Вейсбаха [c.130]

Таким образом, критерий Ог является, подобно критериям Галилея (Оа) и Аррмеда (Аг), аналогом критерия Фруда. Критерий Ог представляет собой определяющий критерий теплового подобия при естественной конвекции, когда движение жидкости целиком обусловлено самим процессом теплообмена. Критерий Грасгофа можно рассматривать как меру отношения сил трения к подъемной силе, определяемой разностью плотностей в различных точках неизотермического потока. [c.282]

В самых мощных ультрацентрифугах используется ротор диаметром в несколько сантиметров (изготовленный из высокопрочного материала), который вращается в токе водорода. Водород обеспечивает быстрый отвод тепла, выделяющегося при трении, и уменьшает тепловую конвекцию. В роторе радиально размещаются плоские кварцевые кюветы с исследуемым раствором. В кожухе центрифуги имеются кварцевые окна, через которые можно наблюдать за кюветами в момент прохождения их при вращении. Сквозь окна пропускается световой луч, который после прохождения через кюветы направляется на фотометр или фотопластинку. В последнем случае пластинка после проявления фото-метрируется. Одновременно в отдельном опыте определяется зависимость интенсивности проходящего света от концентрации раствора. Это позволяет получить сведения о распределении концен- [c.63]

На основе изложе1Нного может быть сформулировано обобщенное уравнение энергии с учетом различных видов теплообмена (лучеиспускание, конвекция, теплопроводность), связанных с движением среды, наличием источников и стоков тепла, нестационарности режима и работы объемных сил и сил трения. Задача о лучистом теплообмене, таким образом, является частным случаем этой весьма широкой постаповки вопроса. Определение отдельных функций, входящих в общее уравнение энергии, строго математическим путем пока представляет непреодолимые трудности. В частности, при решении задач по лучистому теплообмену необходимо знать температурное поле и поле коэффициентов поглощения. Первое из них является результатом одновременно протекающих процессов тепловыделения и теплоотдачи, связанных с процессами горения и движения среды, т. е. с явлениями как кинетического, так и диффузионного характера, чаще всего не поддающихся точному математическому описанию. [c.271]

Акаги [6] исследовал методом малых возмущений влияние кривизны на параметры переноса тепла от цилиндра. Найдено, что при числах Прандтля, близких к 1, это влияние,невелико, если Ра > 10 . Показано, что при Рг 1 и Рг С 1 кривизна оказывает влияние на теплообмен даже при очень больших числах Грасгофа. Гупта и Поуп [66] рассчитали также влияние кривизны в условиях нестационарной естественной конвекции в течение начального переходного периода, возникающего при внезапном нагреве кругового цилиндра. Показано, что кривизна увеличивает поверхностное трение и теплоотдачу от цилиндра. [c.265]

В работе [169] выполнен анализ влияния естественной конвекции на теплоотдачу вращающихся около своей вертикальной оси осесимметричных тел с затупленной носовой частью. Для граничного условия постоянной температуры стенки были рассчитаны распределения местного напряжения трения и местного числа Нуссельта при Рг = 0,72 и 100 в широком диапазоне изменения параметра Ог/Ке . Аналогичное исследование смешанно-конвективного течения около нагреваемого изотермичесютго конуса, ось которого расположена горизонтально, проведено в работе [180]. С помощью метода регулярных разложений по параметру возмущения были найдены местные значения напряжения трения и коэффициента теплоотдачи при различных величинах числа Прандтля и угла при вершине конуса. В гл. 17 подробно обсуждается влияние вращения, в том числе кориолисо-вых сил, на механизмы переноса. [c.621]

Авторы работы [44] применили метод возмущений для расчета влияния естественной конвекции на полностью развитое ламинарное течение в горизонтальной трубе при граничном условии постоянной плотности теплового потока. Среднее число Нуссельта было существенно выше, чем в условиях только вынужденной конвекции. Отметим, что предположение о полностью развитом течении означает полностью развитое вынужденное течение на входе в нагреваемую секцию трубы. Подробный численный расчет полностью развитого ламинарного смешанноконвективного течения в горизонтальной трубе проведен в работе [119]. В случае постоянной плотности теплового потока на стенке получены решения для коэффициента теплоотдачи и падения давления в потоке воды при двух предельных граничных условиях. При высокой теплопроводности стенки трубы значения числа Нуссельта и коэффициента трения выше, чем при низкой теплопроводности стенки. Кроме того, в последнем случае отмечено существенное изменение температуры стенки по окружности трубы. Вслед за этими расчетами выполнено экспериментальное исследование [8], в котором проводились визуальные наблюдения и количественные измерения характеристик течения воды в нагреваемой стеклянной трубе. Было установлено, что естественная конвекция вызывает возникновение вторичного течения на сравнительно коротком участке трубы. [c.645]

Здесь через и обозначена характерная скорость, определяемая из соотношения имакс = 0,537ыь С учетом данных о влиянии трения на теплопередачу, полученных при исследовании вынужденной конвекции, оказывается, что при числах Прандтля, близких к единице, среднее число Нуссельта выражается соотношением [c.79]

Мера соотношения сил трения, инерции и подъемной (архимедовой) силы, определяемой разностью плотностей в разл. то псах неизотермич. потока при своб. конвекция [c.596]

Уравнение теплового потока, выведенное в предыдущем параграфе, дает возможность рассчитать теплообмен при вынужденной конвекции для различных случаев, если сделать соответствующие допущения относительно формы кривой распределения температуры. Прежде чем заняться таким расчетом, необходимо вывести дифференциальное уравнение, описывающее энергетические зависимости в движущейся среде. Это уравнение выводится из баланса энергии в стационарном элементе объема, расположенном в иоле потока. Тепло в элемент объема может быть передано теплопроводностью или перенесено движущейся жидкостью через границы элемента. Кроме того, тепло может быть выделено внутренними источниками. Такие источники тепла всегда присутствуют в движущемся потоке вязкой жидкости, поскольку напряжения сдвига вызывают внутреннее трение и превращают кинетическую энергию в тепло. При небольших скоростях изменения температуры, вызванные внутренним трением, малы и ими обычно можно пренебречь. При больших скоростях потока вопросы влияния трения важны. В деле развития высокоскоро-стнрй авиации оци привлекают к себе большое внимание [c.215]

Для капельных жидкостей критерий Рг имеет порядок 10 . Это означает, что подобие скоростных и концентрационных полей в капельных жидкостях отсутствует. Там, где силы вязкого трения еще преобладают над инерционными, перенос компрнента конвекцией может быть сравнимым или даже превышать перенос молекулярной диффузией. [c.21]

Заряженные частицы перемещаются в растворе под влиянием электрического поля с различной скоростью. Уже в первой половине нашего столетия для этого явления было введено понятие "электрофорез" или "электрический перенос". Различие скоростей перемещения может быть обусловлено двумя причинами (а) различные молекулы несут на себе различные заряды и поэтому при наложении электрического поля могут ускоряться в различной степени (б) их перемещению препятствует различающееся по величине сопротивление трения. В простейшем случае разделительная среда (раствор электролита) находится в трубке. Из-за отвода Джоулева тепла на практике зачастую наблюдается искажение зон за счет различных плотностей электролита и конвекционных потоков. В случае классического электрофореза применяются гели или полоски бумаги, пропитанные электролитами для того, чтобы уменьшить помехи, вызванные конвекцией, а также чтобы увеличить сопротивление трения макро-молекул с незначительными различиями в зарядах и тем самым усилить эффект разделения. Использование полиакриламидного гель-электрофореза (ПААГ-электрофореза) позволяет проводить эффективное разделение молекул ДНК и белков. Благодаря изменению степени сшивания геля может быть оптимизирована производительность разделения. При использовании гель-электрофореза белков, денатурированных додецилсульфатом натрия (ДДСН), возможно непосредственное определение их молекулярной массы. Разделение в этом случае основано исключительно на затруднении миграции пробы через гель (без геля все денатурированные додецилсульфатом натрия белки перемещаются с одинаковой скоростью). [c.5]

Небольшие червячные машины с Q= (50—100) кг/ч имеют низкий термический коэффициент полезного действия вследствие больших потерь тепла в окружающую среду. В то же время мощные (автогенные) машины характеризуются значительно лучшим энергетическим балансом, так как необходимое тепло генерируется в самом материале. Однако в автогенных машинах не исключена возможность перегрева материала при его интенсивной вихревой конвекции в канале червяка. Поэтому, вообще говоря, необходимо зонное регулирование температуры с подводом извне и отводом тепла наружу. При зонном регулировании важно также учитывать (особенно при переработке резиновых смесей и для любых пла-стицирующих экструдеров) температурные зависимости коэффициентов трения материала о червяк и корпус. Отсутствие всеобъемлющей теории экструзии вынуждает использовать для исследования процесса статистические методы регрессионного анализа и экстремального планирования многофакторного эксперимента [9—12]. Этот подход, однако, позволяя решать конкретные частные задачи, не вскрывает механизма процессов переработки. [c.248]

Наряду с тепловой, к естественной конвекции относят концентрационную, термокапиллярную и капиллярно-концентрационную конвекции [26]. Последние две связаны с движением под действием сил поверхностного натяжения, в отличие от конвекций гравитационного типа. Интенсивность термокапиллярной и капиллярно-концентрационной конвекций определяется числами Марангони.. Интенсивность тепловой и концентрационной конвекции определяется числами Рэлея Ра= Ог Рг, Яао= Ого - 5с, где Ог и Ого — соответственно тепловое и диффузионное числа Грасгофа, характеризующие соотношение архимедовых сил, сил инерции и внутреннего трения в потоке, Рг — число Прандтля (v/a), 5с — число Шмидта /0) [26], где V — кинематический коэффициент вязкости, а — коэффициент температуропроводности, О — коэффициент диффузии. Число Грасгофа определяется по формуле Ог = дО М1 , где а — ускорение свободного падения L — характерный размер потока р — коэффициент объемного расширения ДТ —градиент температуры. [c.209]

Режим вынужденной конвекции (динамический режим). Он создается при относительном движении раствора и кристалла. В этом режиме скорость движения раствора в гидродинамическом слое увеличивается от нуля на поверхности кристалла до максимального значения на границе слоя. Скоростью движения раствора управляют, добиваясь значительного ее увеличения по сравнению со скоростью движения в режиме свободной конвекции. Таким путем можно увеличивать скорость роста граней, однако не беспредельно. Уже при скоростях движения 5—20 см/с (в зависимости от конкретного вещества) скорость роста монокристаллов достигает предельного значения, различного для разных температур и пересыщений, т. е. рост кристалла из области смешанной кинетики переходит в кинетически-лимитируе-мую. Следует заметить, что при вращении крупного кристалла в сравнительно небольшом объеме раствора жидкость вовлекается в круговое движение. В этом случае увеличение частоты вращения кристалла начиная с некоторого ее значения уже не приводит к увеличению скорости роста, хотя кинетически-лимитируемая область процесса и не достигнута. Второй причиной прекращения возрастания скорости роста (а затем даже ее снижения) является растущее выделение джоулевой теплоты при трении, сопровождающем вращение. Уменьшение скорости роста при 250—600 об/мин в зависимости от типа вещества наблюдали К- Н. Шабалин и Г. В. Инюшкин [1965]. [c.42]