Вязкостное движение

Влияние осевой и радиальной диффузии. Б предыдущих разделах- турбулентное движение потока рассматривалось без учета диффузии. Исследование турбулентного движения жидкости является одной из самых сложных задач гидродинамики. Природа явления далеко не ясна. Естественная норма вязкостного движения— ламинарный поток. Б этом случае течение подчинено форме и направлению канала не только в целом, но и во всех деталях свойства любой малой области (струйки) точно соответствуют поведению всего потока в целом. Однако, несмотря на то что в самом потоке не существует причин для турбулентности, одна форма движения сменяется другой. [c.94]

Онн должны обладать пологой вязкостно-температурной кривой и низкой температурой замерзания. Вязкость является одной из важнейших характеристик гидравлических жидкостей. Чрезмерное уменьшение вязкости при положительных температурах приводит к течи жидкости через различные соединения и уплотнения гидравлической системы, что вызывает потерю давления и замедляет действие агрегатов. Малая вязкость жидкости не позволяет ей предотвращать сухое и полусухое трение деталей гидравлической системы. Высокая вязкость жидкости приводит к увеличению сопротивления движению жидкости по трубопроводам, особенно при низких температурах. [c.212]

Наконец, коэффициенты дисперсии в стационарном и нестационарном режимах перемещивания могут существенно отличаться за счет наличия релаксационных процессов. В пространстве между зернами [7], особенно в вязкостном режиме течения, неизбежно возникают области замедленного движения жидкости — застойные зоны. При стационарном во времени поле концентраций эти зоны мало влияют на процесс переноса вещества вдоль и поперек потока. В нестационарном же режиме перемешивания, примесь, импульсно введенная в основной поток, сначала задерживается при проникновении ее в застойные зоны, затем же с соответствующей задержкой вымывается. Это обстоятельство также приводит к размытию фронта волны перемешивания. Если обозначить объемный коэффициент массообмена между проточными и застойными зонами через (с ), то по оценке размерностей релаксационная составляющая коэффициента дисперсии должна выражаться как [c.88]

Когда кильватерная зона полностью сформирована, она оседает на пленке твердых частиц, движущейся вдоль границы раздела. Взаимодействие между соседними частицами, подобно вязкостным силам в истинной жидкости, вызывает конвективные циркуляционные токи твердых частиц в кильватерной зоне — вниз и к оси по краям, вверх (в виде струи) по оси, затем в стороны и вниз в верхней части. Этим, несомненно, объясняется куполообразная форма кильватерной зоны. Рассмотренный выше характер движения наблюдали в случае двухмерного пузыря обычно он осложняется интенсивным хаотическим движением твердых частиц. [c.152]

В вязкостно-гравитационной области ламинарного режима движения среды (ОгРг >8-10 и 7 е < 2300) при наличии теплообмена расчет можно вести по уравнению [120] [c.250]

Повышение индекса вязкости масел при добавлении вязкостных присадок можно объяснить следующим образом. Под влиянием колебательно-вращательных движений макромолекулы полимера принимают в растворах самые разнообразные формы. В разбавленных растворах макромолекулы менее зависят друг от друга в своем тепловом движении, поэтому конформационный набор их весьма разнообразен. При этом вязкость разбавленных растворов вязкостных присадок мало зависит от температуры, и загущенные масла имеют высокий индекс вязкости. С увеличением концентрации вязкостных присадок в маслах расстояние между макромолекулами быстро сокращается, появляется межмолекулярное взаимодействие и набор конформаций, принимаемых макромолекулами, обедняется. Поэтому максимум значения индекса вязкости соответствует определенному значению концентрации вязкостной присадки. Дальнейшее увеличение концентрации вязкостной присадки приводит к снижению индекса вязкости загущенных масел. [c.144]

С понижением температуры вязкостное сопротивление смазок возрастает. За нижнюю границу применения консистентной смазки обычно принимают ту температуру, при которой ее внутреннее трение возрастает настолько, что мощность привода становится недостаточной для приведения механизма в движение или выхода на нужный режим. [c.669]

Учитывая турбулентное движение жидкости в области истечения и вследствие этого пренебрегая влиянием сил вязкостного трения, можно допустить, что потери энергии при расширении струи затрачиваются в основном на преодоление сил поверхностного натяжения, т. е. считать, что /о//вых [c.101]

Якорная мешалка характеризуется малой скоростью вращения, большой площадью рабочих плоскостей и небольшим расстоянием между якорем и стенками сосуда. При осуществлении теплопередачи через стенку сосуда используют боковые скребки, предотвращающие образование стационарной пленки между якорем и стенками сосуда. Для маловязких жидкостей (0,1—1,0 Н-с/м ) используют простую якорную мешалку подковообразного типа (рис. 1-12, а). Однако по мере увеличения вязкости требуется усиление якоря поперечными лопастями (рис. 1-12, б) или установка дополнительных лопастей (рис. 1-12, в). Это необходимо для преодоления сил вязкостного трения и поддержания движения й слое жидкости [8]. Для перемешивания очень вязких жидкостей эффективны мешалки двойного действия (рис. 1-12, г) — комбинации из якоря и лопасти, вращающихся независимо друг от друга. Тот же эффект получают, когда основной подковообразный якорь снабжен дополнительными вертикальными лопастями. Этот тип мешалок известен как рамно-якорный и показан на рис. 1-13. [c.25]

Расплавы полимеров характеризуются очень высокими вязкостями, поэтому неудивительно, что методы создания давления, основанные на использовании величины [V-т], которая пропорциональна вязкости, приобрели большое практическое значение при переработке полимеров. Очевидно, что чем выше вязкость, тем больший градиент давления может быть получен. Таким образом, высокая вязкость расплавов полимеров особенно ценна для создания давления. Устройства для создания давления, или насосы, предназначены для генерации давления (в противовес потере давления при течении по трубам). Эта цель может быть достигнута только при помощи движущейся наружной поверхности, которая соскребает расплав, что приводит к созданию течения, вызываемого трением стенок (разд. 8.13). Характерной чертой этого вязкостного динамического метода создания давления является то, что наружная поверхность движется независимо от движения расплава. Одночервячная экструзия, каландрование и вальцевание иллюстрируют практическое значение этого метода создания давления. [c.305]

Тиксотропные превращения обязаны тепловым колебаниям молекула изотермических условиях и представляют собой обратимые переходы гель <=> золь или сту-день<=>раствор высокомолекулярного вещества. Степень дисперсности системы при тиксотропных превращениях не изменяется — коллоидные частицы не коагулируют, разрушенные структуры восстанавливаются в результате столкновения и сближения на расстояния действия межмолекулярных сил взаимодействия частиц дисперсной фазы, находящихся в системе в хаотичном движении. Различают прочностную и вязкостную тиксотропию — соответственно обратимое разрушение сплошного простран- [c.30]

Практический интерес при изучении вязкостных характеристик жидких дисперсных систем представляют реологические исследования. Реологическим исследованиям нефтяных систем уделяется значительное внимание. Особые трудности при этом возникают из-за проявления отклонения их поведения во многих случаях от поведения ньютоновских жидкостей. Реологические исследования позволяют связать макроскопические деформации и течение нефтяной дисперсной системы с мгновенными конфигурациями и движением ее гидродинамически подвижных частиц. В свою очередь вязкое сопротивление является функцией межмолекулярных взаимодействий в системе, определяющих ее инфраструктуру. [c.88]

Изложенная выше теория является во многих отношениях неполной. В ней, например, не учитывается так называемое электро-вязкостное торможение, возникающее при электрокинетических движениях. Автор в 1955 г. показал, что введение этого фактора приводит к появлению поправки во всех формулах элементарной теории для часто встречающегося, как мы увидим далее, случая, когда толщина двойного электрического слоя достаточна велика. [c.142]

Анализ уравнений движения Навье — Стокса, проделанный Прандтлем еще в 1904 г., показал, что в случае жидкости малой вязкости (вода, воздух и т. п.) при достаточно больших значениях числа Рейнольдса влияние вязкости сказывается лишь в тонком слое, прилегающем к поверхности обтекаемого тела,— пограничном слое ). Вне этого слоя роль вязкостных сил оказывается настолько малой, что соответствующими членами в уравнениях Навье — Стокса (26) или (27) можно пренебречь. [c.90]

От всех масел резко отличаются две группы синтетических масел полиорганосилоксановые и фторуглеродные. Полиорганосилоксановые масла по вязкостно-темп( ратурным свойствам превосходят все известные масла и значительно лучше нефтяных масел. Их вязкость с изменением температуры от 100 °С до —34°С увеличивается лишь в 14 раз, в то время как вязкость нефтяного масла возрастает в тысячи раз. Низкий температурный коэффициент изменения вязкости полиорганосилоксанов связан с особенностью их строения. При низких температурах макромолекулы органосилоксанового масла имеют преимущественно спиралеобразную конформацию, что приводит к небольшому числу межмолекулярных взаимодействий между макромолекулами. При повышении температуры спирали разворачиваются, число межмолекулярных связей увеличивается, что приводит к определенной компенсации уменьшения вязкости, вызванного усилением теплового движения макромолекул и их сегментов. Фторуглеродные масла, наоборот, отличаются очень резким повышением вязкости с понижением температуры. Они имеют относительно высокие температуры застывания (не ниже -30°С). [c.662]

Механизм действия вязкостных присадок связывается с тем, что нитевидные, волокнистые молекулы полимеров в растворенном состоянии в масле при низких температурах образуют клубки и незначительно влияют на вязкость масла. При повышении температуры, когда вязкость самого масла резко уменьшается, к,лубки загустителя из-за теплового движения разворачиваются в нити и волокна и тем самым увеличивают вязкость масла за счет увеличения числа межмолекулярных связей между молекулами присадки и масла. [c.666]

Рассмотрим механизм явления электрофореза. Движение взвешенных в жидкости частиц под действием внешнего электрического поля обусловлено наличием на поверхности некоторого заряда. Наложение электрического поля за-ставляет частицы двигаться к противоположному полюсу. Если поместить в электрическое поле напряженностью Е заряженный шарик радиуса R, то шарик приобретет скорость и, которую можно вычислить из уравнения, где действующая сила приравнивается вязкостному [c.125]

Второй путь относится к тому случаю, когда радиус частицы становится близким к толщине двойного слоя, т. е. кривизна поверхности велика ц использование формулы плоского конденсатора неправомочно. Эти условия сходны с тем, которые рассматриваются в теории растворов сильных электролитов Дебая и Гюккеля, когда размеры ионов меньше средней толщины ионной атмосферы противоионов, т. е. 6>R. Для такого случая можно приравнять движущую электрическую силу еЕ вязкостному сопротивлению при движении сферической частицы в жидкой среде [c.128]

При больших значениях числа Re в области турбулентного движения влияние сил вязкостного трения в потоках оказывается исчезающе малым. [c.28]

Сравнение с ламинарным режимом (для которого гу) показывает, что при переходе к турбулентному режиму влияние вязкости на сопротивление значительно уменьшается, и, напротив, значительно возрастает влияние скорости движения жидкости. Это объясняется тем, что в турбулентном потоке вязкостное сопротивление (пропорциональное первой степени скорости) сосредоточено лишь в пределах тонкого слоя у стенок. Основная часть сопротивления создаётся в результате перемешивания частиц жидкости в переходном участке и турбулентном ядре и связана с рассеиванием кинетической энергии [c.125]

Характер влияния числа Re определяется режимом движения жидкости. Резкая местная деформация потока обычно усиливает тенденцию к поперечному перемешиванию частиц и нарушает упорядоченность их движения. Поэтому в большинстве местных сопротивлений ламинарный режим наблюдается только при очень малых значениях числа Re, когда силы инерции частиц незначительны по сравнению с действующими на них силами вязкостного трения. При этом движение жидкости происходит без отрыва от стенок, а местные потери напора оказываются пропорциональными первой степени скорости (так же, как при ламинарном движении в трубе) коэффициент местного сопротивления при этих значениях Re выражается формулой [c.147]

Из формулы (1.35) видно, что водонасыщенность струи жидкости в любом сечении, перпендикулярном к движению, определяется вязкостным и гравитационным градиентами давления. Причем гравитационный и капиллярный градиенты давления имеют противоположные знаки и противодействуют друг другу. Так, например, увеличение угла наклона пласта при прочих равных условиях должно приводить к уменьшению содержания воды в потоке жидкости при одинаковых водонасыщенностях. [c.29]

Перемещение тяжелой фазы относительно вязкой среды сопровождается возникновением сил вязкостного сопротивления и замедлением процесса седиментации. После входа в аппарат газа движение постепенно переходит от неравномерного к равномерному. Длительность этого перехода называется временем релаксации. Для обеспечения перехода от неравномерного движения к равномерному в гравитационных сепараторах (и ступенях сепарации) предусматривают зону выравнивания потока. По данным Гипрокаучука, в вертикальных аппаратах высота этой зоны рекомендуется не менее Яо = 0,6 м, в горизонтальных — длина зоны осаждения принимается не менее о = 3 м. [c.366]

При выводе уравнений сохранения количества движения для взвеси, эквивалентных уравнениям Навье— Стокса, Хинце [8] определял вязкостную деформацию жидкости, исходя из объемной скорости потока [c.170]

Лю [10] также демонстрировал двойственный характер действия частиц как при генерировании, так и при подавлении турбулентности. Такую же роль, которая немного более понятна, играет вязкость в однофазном течении [19]. Может показаться, что можно провести аналогию между действиями вязкостных сил и частиц. Однако это представляется совершенно неприемлемым, поскольку траектории движения частиц намного длиннее масштаба наименьших вихрей. Итак, хотя уравнение (8.2) указывает на близкое сходство действий частиц и газовой фазы в процессах инициирования турбулентности, это является лишь следствием упрощенной континуальной модели, использованной при выводе уравнения (8.2). Совершенно очевидно, что механизм процесса генерирования турбулентной энергии дисперсной фазы существенно отличается от механизма этого процесса для газа. [c.277]

Соу [2] провел анализ движения заряженного, однородного, сферически симметричного облака частиц. При отсутствии вязкостного взаимодействия с окружающей жидкостью из уравнения (9.8) можно получить [c.296]

Наиболее широко исследованными случаями движения заряженных частиц [28, 29] являются пучки электронов или других заряженных элементарных частиц. В указанных источниках содержатся также данные, имеющие отношение и к интересующей нас проблеме в них рассматриваются нелинейные системы с полями значительной интенсивности, обусловленными наличием пространственных зарядов. При течении взвесей задача дополнительно усложняется наличием вязкостного взаимодействия частиц с газом, [c.297]

Кажущаяся, или открытая, пористость Я (в %) определяется по объему пор, заполняемых пикнометрической жидкостью, по отношению к общему объему материала. Эта пористость характеризует тот объем открытых пор, по которому перемещается газ или жидкость в процессе эксплуатации или дополнительной обработки материала путем пропитки или уплотнения. Исходя из механизма движения газов в пористой структуре углеграфитовых материалов, определяемого соотношением между длиной свободного пробега молекул газа при нормальных условиях (X) и размером пор (2 г), весь спектр пор можно подразделить на группы с определенным интервалом размеров радиуса. Средняя длина свободного пробега молекул воздуха, Ог, СО, СОг, НгО и т. п. при нормальных условиях составляет (5,9—7,1) -Ю А. В зависимости от величины отношения длины свободного пробега молекул к диаметру поры возможны три механизма перемещения молекул газа в пористой структуре. При Х/2/ > 1 течение газа молекулярное, при У2г < 0,01 — вязкостное, а если выполняется условие 0,01 < Х/2г < 1, то наблюдается промежуточный режим течения. [c.17]

Приборы для экспериментального изучения реологических свойств ньютоновских и неньютоновских жидкостей весьма разнообразны. Их называют вискозиметрами или реометрами. Поскольку вязкостные свойства жидкостей могут проявляться только при движении, то все приборы должны быть основаны на законах движения либо самой жидкости, либо некоторых инородных тел, помещенных в исследуемую жидкость. [c.63]

При Кеэ < 1 экспериментальные трудности определения X также очень велики. В работе [29], результаты которой приведены в [1], наблюдалось резкое увеличение Я/ уже при минимальных расходах газа через слой в среднем получено Я 1,5Яоэ при Кеэ = О— 1. Следует обратить внимад1ие на то, что в наших опытах наблюдалось аналогичное явление (рис. .5, а). Увеличение коэффициента Я при вязкостном режиме течения в зернистом слое по сравнению с коэффициентом Хоэ для непроду-ваемого слоя можно объяснить неравномерностью распределения газа по сечению, связанной с неравномерностью порозности и температуры в слое. При движении газа вниз, навстречу потоку теплоты возможно даже образование застойных областей. В работе [29] показано, что Я зависит не только от Кеэ, но и от диаметра элементов слоя. Следовательно, резкое увеличение л при Кеэ = 0 — 1 нельзя объяснить вкладом конвекции в процесс переноса теплоты или разницей температур газа и слоя, как это делается в [29], поскольку в этих случаях критерий Ке, однозначно характеризует процесс (см. также стр, 162), [c.126]

Эти уравнения подобны аппроксимации Оссина в механика однофазной жидкости и должны описывать движение на достаточно большом расстоянии от Пузыря. Там возмущения достаточно > малы, чтобы подлежащие исключению квадратичные члены можно, было считать малыми по сравнению с остающимися линейными. Аппроксимации Оссина действительно используются для анализа обтекания погруженного тела вязкой жидкостью при малых числах Рейнольдса, включая точки вблизи тела. Это оправдывается предположением, что опущенные квадратичные члены уравнения, хотя и не очень малы в сравнении с линейными, но все же малы по сравнению с членами, описываюн ими вязкостное напряжение. Таким образом, в поле потока, видимо, нет такой области, где члены, квадратичные по возмущениям, были бы доминирующими в уравнениях. Однако в рассматриваемом намя случае такие предположения не правомерны, так как члены описывающие вязкостные напряжения, опущены при выводе [c.109]

Выше уже отмечалось, что слой твердых частиц размером менее -—100 мкм часто расширяется однородно в ограниченном интервале скоростей до возникновения пузырей. Такое поведенне ограничено очень узким интервалом размеров частиц, примерно до 40 мкм (несколько меньше для некоторых неорганических солей ), так как для более мелких частиц отношение поверхностных сил к массовым становится настолько большим, что порошок вообще нельзя перевести в псевдоожиженное состояние. Некоторое, хотя и ограниченное, расширение непрерывной фазы сильно влияет на характер движения твердых частиц. Можно принять, что оно соответствует (в жидкостной аналогии) увеличению числа Рейнольдса на один порядок. Силы, эквивалентные вязкостным в непрерывной фазе, по-видимому, проявляются слабо, скорее под действием деформированного пузыря возникают эффекты, подобные слабым вихрям. [c.156]

Некоторое улучшение транспорта при использовании водяного пара можно объяснить лучшими вязкостными характеристиками водяного пара и меньшим размеро.м транспортной линии (0,4 против 1,2 м для экспериментов, где в качестве транспортирующего агента применяли воздух). Стесненностью потока в трубах меньшего диаметра объясняется зависимость скорости движения частиц от относительной плотностн потока ртв/рг (рис. 5.5). Данные, представленные на рис. 5.5 для кривых /—4, получены на полупромышленной установке при работе с использованием в качестве твердой фазы молотого порошкообразного алюмосиликатного катализатора и цеолита МдА, обладающих сходными характеристиками. Как видно, скорость движения частиц в исследованном диапазоне скоростей транспортирующего воздуха практически линейно зависит от скорости газа и его, характеристики. Причем е увеличением диаметра транспортной линии кривые располагают- [c.181]

На поверхности неорганических твердых веществ часто встречаются свойственные этим веществам нарушения структуры. Они вызываются присутствием на указанной поверхности иснов, загрязняющих данное вещество. Получить чистую поверхность весьма трудно и считать реальную поверхность гладкой можно в очень редких случаях. Адам (641 показал влияние шероховатости поверхности на величину контактного угла и продемонстрировал, что при передвижении капли по поверхности она имеет по фронту движения значительно больший контактный угол, чем с тыльной части. Он приписал наличие гистерезиса контактного угла вязкостному сопротивлению движению кромки жидкости на твердой поверхности. Поэтому термодинамические соотношения адгезии практически могут быть приложимы только к жидкостям, у которых имеется точное соответствие между чистой работой, затраченной на образование новой поверхности, и приростом свободной энергии, согласно уравнению (74). [c.63]

Системы полимер - растворитель, концентрация полимера в которых такова, что взаимодействием между растворенными макромолекулами можно пренебречь, называются разбавленными растворами. Концентрационной границей является величина [ril i. Макромолекулы в разбавленном растворе представляют собой более или менее анизотропные по форме статистические клубки, способные удерживать в результате сольватации или иммобилизации некоторое количество молекул растворителя. Свободное движение таких молекулярных клубков может быть уподоблено движению сферической частицы, радиус которой соответствует большой полуоси гипотетического эллипсоида вращения, а объем ее равен объему статистического клубка. Вязкость таких растворов описывается уравнением Эйнштейна [см. уравнение (2.43)]. Однако асимметрия молекулярных клубков является причиной проявления аномалии вязкостных свойств даже в разбавленных растворах синтетических и природных полимеров вследствие ориентации таких частиц в потоке при достаточно больших т, а также из-за гидродинамического взаимодействия. При небольших и средних т разбавленные растворы полимеров являются ньтоновскими жидкостями. [c.194]

Определим область движения частицы Ре = aLlвитб/v= 0,37-0,178-10 /220 X X Ю" = 0,3. Так как Ре < 1, то это область Стокса, т. е. область чисто вязкостного течения. [c.59]

Совершенно иная динамика изменения мезофазных превращений при дальнейшей карбонизации. С увеличением изотермической выдержки рост сфер происходит не только за счет изотрохшой фазы, но и за счет коалесценции уже образовавшихся сфер, причем рост сфер за счет коалесценции является превалирующим. Как показали наблвдения, слияние частиц происходит при столкновении, и этот процесс напоминает слияние дв рс капель вязкой изотропной жидкости. Движению сфер способствует движение потока изотропной жидкости и движение газовых пузырьков, выделяющихся в процессе деструкции. слияние происходит следующим образом в первый момент времени сферические частицы контактируют только в одной точке, затем контактная точка развивается в контактный перешеек, растущий с течением времени, при этом происходит сближение центров сфер. Аналогичный процесс описывается в работе [ 7 J. Конечно, сферы мезофазы - это не изотропные жидкие капли и процесс их ко-алесценции определяется не только вязкостными свойствами, но и определенной внутренней организацией, присущей жидкокристаллическому состоянию [ 8 . [c.51]

Теперь становится ясным физический смысл различных членов этого выражения. Квадратные скобки содержат сумму членов, определяющих теплопроводность и вязкостную диссипацию. Числитель — это количество тепла, необходимое для нагрева твердой фазы от Т а до плавления при Т ,. Скорость плавления также увеличивается пропорционально квадратному корню из произведения скорости движения поверхности и ширины стержня. Кроме того, увеличение скорости пластины повышает вязкостную диссипацию. В этом выражении не учитывается конвекция в пленке расплава. Тадмор с сотр. [29, 30] приближенно учли конвекцию, включив в А, тепло, необходимое для нагрева расплава от до средней температуры расплава [c.288]

Хаотическое движение частицы охватывает определенный объем пространства, возрастающий во времени. В горизонтальной плоскости он соответствует возрастающей площади, пропорциональной квадрату среднего сдвига. В отличие от реального пути частицы, изменяющего направление до 1020 раз в секунду, усредненная величина при совершенной беспорядочности движения может быть точно вычислена на основании статистических законов. Для сферической частицы с радиусом г она прямо пропорциональна абсолютной температуре Т и времени наблюдения I и обратно пропорциональна коэффициенту гидродинамического (вязкостного) сопротивления среды — бпцг (где т] — коэффициент вязкости) [c.28]

Если жидкость поступает в трубу из большого резервуара и вход в трубу плавно скруглен, то во всех точках входного сечения скорость практически одинакова (рис. 2-6). По мере движения жидкости вдоль трубы прилегающие к teнкaм слои потока затормаживаются силами вязкостного трения и у стенок образуется пристенный пограничный слой, толщина которого возрастает по длине трубы. [c.119]