Течение вихревое

При дальнейшем снижении кавитационного запаса происходит изменение формы течения. Вихревая кавитация переходит в нестационарное течение с отрывом струй. Этот переход хорошо [c.149]

В зоне отрыва возникает вихреобразное возвратное течение. Вихревое течение — движение жидкости, в которой перемещение ее элементов (частиц среды) состоит не только из поступательного движения, но и из их вращения около некоторой мгновенной оси. [c.297]

Для интенсификации процессов разделения аэродисперсных потоков используется аппараты вихревого типа, в которых поле центробежных сил создается вращением потока в неподвижном осесимметричном канале с закручивающим устройством. Несмотря на широкую область применения вихревых аппаратов, их использование не всегда достигает-ожидаемого эффекта из-за отсутствия методов расчета, адекватно описывающих, реально происходящие процессы. Экспериментальные и теоретические исследования на вихревых аппаратах, выполненные авторами, позволили установить основные закономерности формирования течения и взаимодействия аэродисперсных потоков в вихревой трубе, которые легли в основу метода расчета и программы моделирования таких аппаратов. [c.112]

П. Процесс теплоотдачи от шара в слое к газовому потоку — внешняя задача теплообмена. В отличие от обтекания одиночных тел в данном случае на формирование пограничного слоя влияют соседние шары. Они разбивают пространство вокруг шара на" отдельные зоны, дробят поток на струи, создают вихревые зоны в кормовых областях. Чем плотнее укладка шаров, тем больше число контактов каждого шара с соседними и тем сильнее выражено влияние последних, приводящие к уменьшению средней толщины пограничных слоев. Следовательно, порозность влияет не только на скорости газа в слое, но и на толщину пограничных слоев, образующихся на поверхности шаров. Поэтому эквивалентный диаметр для зернистого слоя э = 4е/а может служить геометрическим масштабом процесса теплоотдачи шаров в слое и характеризовать среднюю толщину пограничных слоев. В данном случае использования э при больших Кеэ не связано с рассмотрением течения газа в слое как внутренней задачи движения по ряду криволинейных каналов, а означает только, что определяющий размер для зернистого слоя не равен размеру его элементов, а зависит от геометрии свободных зон между ними. [c.151]

Причиной уменьшения величины коэффициента теплоотдачи вдоль лицевой поверхности трубки в направлении движения жидкости является незначительная теплопроводность воздуха. Все падение температуры происходит здесь в пограничном слое, толщина которого увеличивается. На задней поверхности трубки коэффициент теплоотдачи вновь повышается под действием вихревого течения. Если величина Ке является незначительной, то и коэффициент теплоотдачи является небольшим. При малых значениях Ке теплоотдача задней половины цилиндра меньше, чем передней. Так, при значениях критерия Рейнольдса приблизительно до Ке = 10 этой частью поверхности цилиндра передается ориентировочно до 30% тепла. При больших значениях Ке [c.75]

Рис. 1.5. Распространение метки в зернистом слое при ламинарном (б) и вихревом (а) режимах течения.

На форму потока, обтекающего трубки, оказывает большое влияние расположение отдельных трубок одна по отношению к другой и величина шагового расстояния S между ними. У первого ряда трубок условия теплопередачи подчиняются тем же закономерностям, что и у одиночных трубок у следующих рядов трубок условия теплопередачи совсем иные. Если расположение рядов коридорное, то последующие ряды трубок находятся в области вихревого течения, вызванного предшествующими рядами. Между трубками образуется экранированное пространство, в котором циркуляция жидкости незначительна, поэтому интенсивность течения вдоль лицевой и задней поверхности трубок у следующих за первым рядом рядов меньше, чем у первого ряда. Аналогичное явление наблюдается у трубок, расположенных чередующимся образом, или в шахматном порядке (фиг. 28). [c.76]

Принятый в литературе термин вихревая диффузия неудачен его не следует смешивать с образованием вихрей при быстром турбулентном течении газа. [c.581]

Развитие диффузионного пограничного слоя при селективном отсосе через нижнюю пластину происходит в условиях формирования потенциала концентрационной неустойчивости, вызванного появлением сил всплытия (вследствие воздействия сил гравитации на систему с неоднородным распределением плотности). Вторичное вихревое течение возникает при числах Релея, превышающих критическое [c.144]

Эльдер проводит аналогию между о течением через проволочную (прутковую) решетку и потоком через вихревую цепочку.В результате он получает [c.121]

Второе движение можно получить, если перекрыть каналы по торцам и вращать лопастное колесо с угловой скоростью со. Вследствие инерции жидкости в этом случае в каналах возникает вихревое течение ( относительный вихрь ). Для пояснения рассмотрим движение невязкой жидкости в круглом закрытом со- [c.31]

Смешивание осуществляется серией попеременных подач воздуха и пауз, осуществляемых автоматическим регулятором, рассчитанным на периоды времени 1 2 и 3 сек. Сжатый воздух создает вихревое движение материала, который по спирали поднимается вдоль стенок резервуара, после чего опускается по меньшей спирали, расположенной внутри первой. В течение 16—60 сек может быть смешано от 0,03 до 70 материала. Готовая смесь разгружается при подъеме конического клапана 4, расположенного на дне. Остатки материалов быстро удаляются несколькими короткими продувками воздуха. Потери через сепаратор составляют меньше 0,5—1% и, если необходимо, могут быть совсем исключены путем перевода их обратно [c.33]

Как будет показано ниже, в вихревой трубе происходит организованное течение газа в высоконапряженном поле центробежных сил со сложной структурой при непрерывном изменении всех характеризующих газ параметров. Безусловно, при влажном газе, при наличии конденсирующих компонентов, а также жидкой или твердой дисперсной фаз процессы, протекающие в вихревой трубе, должны еще больше усложняться. При этом следует ожидать значительной интенсификации процессов конденсации и сепарации. При движении парогазовых смесей в каналах сопловых вводов (пар одного компонента) условием конденсации является пересыщение пара и, чем быстрее идет расширение смеси, тем к большему пересыщению приходит система, что приводит к конденсации. Как следует из данных А. Стодола, исследовавшего конденсацию водяного пара в сопле, в этих условиях возможна и гомогенная конденсация даже при наличии некоторой доли дисперсной фазы (данные представлены в монографии Л. Е. Стернина [6]). При медленном расширении пара в сопле пересыщение может и не происходить, так как пар успевает конденсироваться на посторонних частицах. Из этого следует, что для начала конденсации важную роль играет промежуток времени, в течение которого создается пересыщение. В монографии отмечается и такой факт, что при наличии в потоке газа даже небольшого количества другого вещества с более высокой температурой и давлением насыщения в первую очередь происходит гомогенная конденсация этого вещества с образованием большого количества зародышей, на которых в дальнейшем конденсируется основной компонент. Пересыщение пара при этом может и отсутствовать. О том, что конденсация в соплах возможна, можно сделать вывод, если сопоставить уравнение Клаузиуса-Клайперона (1.2) и уравнение изменения давления при адиабатическом расширении в сопле совершенного газа [c.10]

Для раскрытия механизма температурного разделения (расслоения) вязкого газа в вихревой трубе интересно отметить, что это явление наблюдается не только в случае высокоскоростного вращения газа в трубе. Так, температурное расслоение в потоке наблюдается и при высокоскоростном течении газа по плоской пластине [16, 20] (рис. 1.13) и обтекании перпендикулярно расположенного цилиндра (рис. 1.14) [2, 20]. При этом отмечается, что разделительный эффект в пограничном слое 5 на плоской пластине в 10 раз меньше, чем в вихревой трубе, а за цилиндром соизмерим с эффектом в вихревой трубе. [c.29]

Для более полного раскрытия природы собственно вихревого эффекта необходимы знания структуры течения потоков в ВТ. Ниже рассматриваются результаты таких исследований. Как уже отмечалось, эффективность температурного разделения в значительной степени определяется конструктивными особенностями закручивающего устройства (ЗУ) и условиями формирования исходной высокоскоростной струи. В тангенциальном ЗУ (ТЗУ) формирование происходит, как правило, на прямолинейном участке сужающегося соплового ввода, из которого струя истекает на криволинейную (цилиндрическую) поверхность трубы и попадает под воздействие центробежного поля. Предложенное нами для вихревых аппаратов взамен ТЗУ винтовое закручивающее устройство (ВЗУ) обладает кроме конструктивных и рядом преимуществ термо- и газодинамического порядка. [c.36]

Изучению вихревого движения вне связи с эффектом температурного разделения посвящено множество работ, из которых интересно выделить исследования по объяснению явления распада так называемого концентрированного вихря, погруженного в поток и имеющего радиус по максимуму окружной скорости потока. Распад характеризуется возникновением на оси вихря критической точки, за которой возникает прилегающая к оси ограниченная область возвратного течения в форме пузыря (пузырьковая форма распада) для достаточно больших уровней закрутки и в форме спирали при средней закрутке. Эксперименты выполнены как с водой, так и с воздухом. Закрутку жидкости сообщали с помощью лопастного завихрителя. При этом отмечается, что распад вихрей [c.45]

Кустова Т. Ф., Мухутдинов Р. X., Артамонов Н. А. Исследования течения вихревых потоков в низконапорной модели паропылегазового конденсатора-сепаратора / Вихревой эффект и его применение в технике.— Самара СаГАУ, 1993,— С. 107-111. [c.144]

При дальнейшем возрастании значений критерия Рейнольдса застойная зона увеличивается. Начиная с Ке л ЮО, то с правой, то с левой стороны цилиндра отрываются отдельные завихрения, -которые уносятся потоком по направлению течения (вихревая зо1на Кармана). Резкое падение лобового сопротивления при Не(г 4-10 обусловливается тем фактом, что пограничный слой перед точкой отрыва становится турбулентным. При К0(г>4 1О вихревая зона Кармана уже не образуется лишь в застойной зоне наблюдаются отдельные завихрения. Лобовое сопротивление цилиндра при малых скоростях обуславливается главным [c.207]

Таким образом, доказано, что если течение — вихревое po ) ф onst), то равенство д п.р 3)/д х у) = О не может выполняться ни в какой его подобласти. Это означает, что замена переменных (х,у) (1пЛ,/3) в потенциальном течении всегда возможна, кроме подобластей простой волны, а в существенно вихревом течении (т. е. без подобластей, где ро ф) = = onst) замена переменных (х, у) (In Л, /3) возможна всегда. [c.28]

Из приведенного графика (рис. 1.17) видно, что максимальное температурное разделение (Ato = 6,5°С) в трубке Г-Ш получается тогда, когда 20% нагретого газа выводится из трубки через вентиль (3) в ее торце. Использование трубки для охлаждения в таком виде малоэффективно, что обусловлено, главным образом, трудностями в выделении охлажденного потока из общей массы газа, прошедшего через сопловой ввод. Для случая нагрева в тонкостенной плохо проводящей тепло трубке с //d = 34 температура газа в полости трубки может на сотни градусов превышать температуру торможения возбуждающего потока. В работе [21] отмечается, что при степени расширения л = 5 и температуре перед сопловым вводом 20°С в конце трубки воздух нагревался до 500°С, а при наличии пыли, взвешенной в воздухе, отмечали температуры до 1000°С. Основной эффект нагрева в данном устройстве осуществляется за счет ударно-волно-вых процессов. При обтекании газовым потоком цилиндра более резкое снижение температуры обусловлено, кроме сказанного, значительными перепадами давления, затрачиваемого на сужение и расширение потока, созданием неустойчивого течения за цилиндром. Возникающие при этом пульсация, циркуляционные вихри, находящиеся в состоянии тепло- и массообмена с основным потоком, обусловливают большее понижение температуры по сравнению с обтеканием пластины. Необходимо отметить, что излучение звуковых колебаний в окружающую среду имеет место и в вихревой трубе. Кроме того, экспериментально доказано, что в вихревой трубе течение неустойчиво и возникают регулярные колебания давления. Нами было показано, что низкочастотные колебания являются следствием процеСсионного движения вынужденного вихря вокруг геометрической оси камеры закручивания. [c.32]

В области вверх по потоку от скачков течение потенциально, там Po ) = Ро = onst, а в области вниз по потоку от скачков течение вихревое и там po ) Ро, что соответствует возрастанию энтропии. [c.181]

В свою очередь развитие вихревого движения в йределах каждого потока приводит к турбулизации граничной поверхности между потоками. Разрушение пограничного слоя и последующее проникновение газовых вихрей в поток жидкости сопровождается резким возрастанием массообмена и сопротивлекйя в насадочкой колонне. Закон сопротивления и в этом случае отличается от закона массообмена и сопротивления в период раздельного течения вихревых потоков. Завихренная жидкость в этом случае эмульгируется паровыми вихрями. [c.544]

Рассмотрим кратко место указанных вторичных точений в классе себе подобных. Строго говоря, такие течения следует называть квазипродольньши стационарными вихрями. Как известно [145], к ним относятся закрученные течения, вихревые элементы которых ориентированы преимущественно по потоку, хотя в принципе их оси могут составлять с направлением потока значительные углы. Многие аспекты развития не только продольных, но и других типов вихревых течений, проясняющих суть явлений генерации, существования, коллективного взаимодействия и рассеяния вихрей в потоках жидкости и газа, изложены в [123]. Не имея возможности хотя бы для краткого перечисления результатов исследований по этим вопросам, отметим лишь, что предпринимались неоднократные [c.120]

Вязкое течение, вихревое движение. Обычно молекулы жидкости, попавшие на твердую поверхность, накрепко прикрепляются к ней, так что оторвать их почти невозможно. Поэтому, если сдвигать верхнюю стеклянную пластинку параллельно нижней (неподвижной) со скоростью V (рис. 3), то скорость самого верхнего слоя жидкости будет равна V, а самого нижнего — нулю. На промежуточной глубине скорость имеет значение, промежуточное между О и V, как показано на рисунке. Жидкость течет как бы слоями, каждый из которых — со своей скоростью. Разная скорость слоев возникает из-за трения между ними, которое в жидкости называется вязкостью. Собственно говоря, вязкость описывает силу, которая возникает только при движении слоев жидкости относительно друг друга. Остановка пластины иемедлен- [c.12]

Массообмен в зоне отрыва можно приближенно рассчитать, вос-пользовавишсь для функции тока в кормовой области сферы разложением типа (4.101). При этом формально считается, что в зоне отрыва образуется диффузионный пограничный слой и что в точке набегания потока со стороны отрывной зоны (точка т = тг) концентрация вещества равна концентрации вдали от сферы. Полный диффузионный поток определяется суммой потоков в пограничных слоях до точки отрыва и в зоне отрьганого течения. Такой приближенный способ учета массообмена в вихревой зоне был применен в работах [281, 286]. Следует однако отметить, что он носит весьма условный характер, так как ввиду наличия циркуляции жидкости в вихревой зоне граничное условие постоянства концентрации вдали от капли для этой области не вьшолняется. На рис. 4.11 кривая/характеризует массообмен твердой сферы. Штриховая часть этой кривой соответствует решению без учета массообмена в зоне отрыва. Заметим, что при фиксированных значениях Ре с изменением Ке от 0,5 до 100 коэффициент массообмена для твердой сферы возрастает примерно в 1,6 раза. На рис. 4.11 приведены также экспериментальные данные Гриффита [287] для капель с отношением вязкостей i =0,38 0,42 и 2,6. Для твердой сферы и капель жидкости в газовом потоке для массо- и теплообмена опытные данные в ряде работ [288-291] обрабатьшались в виде корреляционной зависимости [c.201]

Омывание зерен насадки ( вихревая диффузия). Движение потока гааа через колонку с насадкой происходит так, что зерна насадки хотя бы частично омываются этим потоком и даже при медленном ламинарном движении это при-пэдит к завихрениям потока газа вокруг зерен насадки, что также ведет к размыванию полосы. Поток движется около зерна диаметром в течение времени, [c.581]

Кольцевые каналы, подводящие жидкость к диафрагмам, достаточно широки (с= 10- 15 мм), поэтому потери напора в них, как видно из значений ц для гладких коаксиальных патрубков, невелики. В то же время в таких каналах удается разместить утолще1П1ые ребра крепления, а образующийся за ребрами вихревой след практически исчезает при проходе жидкости через отверстие сужающей диафрагмы, и прн течении по конусу струя не претерпевает разрывов, в результате чего на торце насадки (в пределах каждого кольца орошения) отсутствуют несмочегшые участки. [c.132]

При малых числах Рейнольдса (Re 5) смешанно-конвек-тивное течение обладает структурой трехмерных вихревых ячеек (шнуров) [23], однако с ростом Re развивается неустойчивость сдвигового типа, связанная с возникновением двумерных волн Толмина — Шлихтинга. Для характеристики режима, соответствующего изменению механизма конвекции в плоском канале, введено [24] эффективное число Ричардсона Ri = = —Ra /(Re Pr) для газов при Рг = 0,7 и вязкости Ri = =—1,3-106 [25]. [c.132]

Свободная конвекция, наложенная на вынужденное движение в канале, формирует в условиях отсоса сложное смешанноконвективное движение, которое деформирует диффузионный пограничный слой и существенно меняет локальные характеристики массообмена. Интерферограммы и распределения безразмерной концентрации показаны на рис. 4.17 и 4.18. На начальном участке, до потери концентрационной устойчивости (Яа< <Кас), развитие диффузионного пограничного слоя идентично процессу с устойчивым распределением плотности. При Ка = Кас появляются конвекция и деформация профиля скорости. Далее течение принимает форму вихревых шнуров, что приводит к сильным пульсациям толщины диффузионного пограничного слоя, причем амплитуда пульсаций имеет определенную периодичность, достигая максимального значения в зоне формирования потенциала неустойчивости. [c.145]

Так как вихревая зона у внутренней стенки колена с углом поворота 90° заканчивается на относительном расстоянии р = п-р Ь = 6ч-8, то при таком промежутке между поворотами (или большем) течение в первом повороте не оказывает влияния на течение во втором. Поэтому структура потока за обоими поворотами получается одинаковой (рис. 1.38, а). Если же расстояние между поворотами меньше указанной величины, то вихревая зона у внутренней стенки после первого поворота не исчезает и, вследствие возрастания скорости у острого угла поворота, она замыкается, плавно закругляя поток (рис. 1.38,6). Это приводит к уменьшению интенсивности отрыва потока после второго поворота на 90°. Очевидно, что наиболее плавное скругление поворота вследствие замыкания вихревой зоны получается в том случае, когда второй поворот расположен близко к сеченню с максимальной шириной вихревой зоны, образующейся за первым поворотом (7 , 1,6- -2,4). При этом поток за вторым поворотом не отрывается от стенки, п вихревая зона отсутствует. [c.41]

Движение исходных материалов и полученных продуктов в печах осуществляется следующим образом в вагонах, поддонах (туннельные печи) на решетках Леполя в обжиговых машинах в спека-тельных тележках с днищем из колосниковых решеток на подинах шагающих, выкатных, карусельных (в термических печах) пересыпанием (печи с вращающимся барабаном) псевдоожижением слоя сыпучего материала (печи КС) вихревыми потоками перегребанием мешалками (печи сульфатсоляные, глетные) шуровкой по направляющим (печи методические) и т. п. В печах камерных с прерывным характером течения процесса при неподвижной садке исходных материалов организовано движение печной среды. [c.22]

В мощном ультразвуковом поле в газе или жидкости помимо колебательного движения возникают однонаправленные вихревые потоки -акустические течения. Эти течения классифицируют по характерному масштабу больше длины волны-крупномасштабные, порядка длины волны - среднемасштабные, существенно меньше длины волны-мелкомасштабные [7]. В зависимости от величины скорости течения по сравнению с колебательной различают быстрые и медленные течения. Акустические течения имеют различную физическую природу. [c.56]

При движении однофазного потока (за счет вязкости жидкости) по сечению потока образуется сдвиг одного слоя жидкости относительно другого п возникают силы, направленные перпендикулярно течению, что может повести к образованию вихревого движения жидкости. Таким образом, вязкость является источником вихревого движения л ндкости. Следовательно, вихревое движение жидкости может возникать лишь в реальных вязких жидкостях. [c.99]

Известно, что в сужающемся прямолинейном канале при дозвуковом энергетически изолированном течении газа происходит снижение термодинамической температуры. В винтовом сужающемся канале из-за значительных поперечных градиентов давления создаются условия для повышения скоростей слоев газа у выпуклой стенки по сравнению со скоростями в слоях газа у вогнутой стенки. Таким образом, в винтовом канале не исключено одновременное течение газа как с дозвуковыми, так и со сверхзвуковыми скоростями. Увеличивающаяся неравномерность распределения скоростей приводит уже в каналах сопловых вводов к температурному разделению потоков с более высокими термодинамическими температурами у вогнутой стенки и наиболее низкими в средней части канала по высоте. При дозвуковом течении газа по всей высоте термодинамическая температура будет понижаться по направлению к выпуклой стенке, при сверхзвуковом течении слои газа у этой стенки должны иметь несколько повышенную температуру, чем средние слои. Описанное распределение термодинамической температуры будет сохраняться и после истечения струй в трубу, при этом будут формироваться охлажденный и нагретый потоки. Нечто подобное будет происходить и в тангенциальных сопловых вводах, и, ближе всего к изложенной картине, — в сопловых вводах с лотковым или улиточным выходом. Некоторым подтверждением температурного разделения в каналах сопловых вводов служат данные В. И. Метенина, который наблюдал температурный эффект разделения в вихревой трубе (Д.т = 30 мм) с одним сопловым улиточным вводом при отношении сторон канала соплового ввода 2 3 (больший размер по [c.37]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология