Вязкое ламинарное течение

Искомая длина будет равна 11,63 см. Таким образом, при осевом усилии около 89 кН можно спрессовать столб материала высотой 11,63 см, причем радиальное напряжение достигнет верхнего предела. Ясно, что если литьевая машина этого типа должна обеспечивать столь высокие давления впрыска, то необходимо уменьшить коэффициент трения материала о стенки цилиндра.. Этого можно добиться, например, нагревая цилиндр и создавая тонкую пленку расплава на его стенке. При этом волочение перейдет в вязкое ламинарное течение, сопротивление которого не зависит от величины локальных нормальных напряжений. [c.242]

Теплоотдача при ламинарном течении вязких жидкостей [c.60]

Особенностью перемешивания высоковязких сред в аппаратах со шнековыми и ленточными мешалками в ламинарном режиме является четко выраженный циркуляционный характер течения жидкости [13], в том числе вдоль поверхностей теплообмена. Сходство характера течения среды в этих аппаратах с течением жидкостей в трубах и каналах оказало влияние на форму расчетных зависимостей для определения коэффициентов теплоотдачи. Общие виды уравнения теплоотдачи и значения показателей степеней этих уравнений для шнековых и ленточных мешалок [47. 49, 64 ] соответствуют уравнению теплообмена для длинных труб при вязком ламинарном течении жидкости [82] [c.166]

Уравнение (5.58) используют при расчете процессов перекачки маловязких жидкостей тина воды, бензина, спирта и т. п. Законы, описывающие процессы течения (деформирования) смазочных масел и специальных жидкостей, требуют учета внутреннего трения этих материалов. Для лучшего понимания особенностей и закономерностей течения реальной вязкой жидкости рассмотрим простейший случай ее деформации между параллельными неподвижной и сдвигаемой поверхностями (рис. 5.11). Слой жидкости, непосредственно прилегающий к движущейся пластинке, перемещается со скоростью и акс. Скорость движения слоя жидкости у неподвижной пластинки ио равна нулю. Распределение скоростей по зазору при ламинарном течении подчиняется линейному закону [c.266]

Аномалия вязкости может благоприятно влиять на уменьшение сопротивлений при работе механизмов. В результате снижения вязкости масла (смазки) с ростом скорости его деформирования увеличение энергетических затрат на деформирование замедляется. Иными словами, чтобы вдвое увеличить объем перекачиваемой по трубопроводу ньютоновской жидкости, необходимо вдвое увеличить перепад давления (при ламинарном течении). Для аномально вязкой жидкости, в частности для загущенных масел и пластичных смазок, удвоение перепада давления приведет не к двукратному, а к существенно большему увеличению расхода. [c.277]

Решение. В случае быстрых реакций размер трубчатого реактора, начиная с определенной длины, достаточной для обеспечения хорошего смешения взаимодействующих веществ, уже не играет роли. Для очень вязких сред, а также для ламинарного течения эта минимальная длина может быть весьма велика. Однако на практике удовлетворительное смешение достигается, как правило, уже при длине трубы, равной нескольким диаметрам. [c.320]

Рис. 16.1.1. Установившееся ламинарное течение вязкой ньютоновской жидкости между двумя параллельными пластинами.

При работе гидравлических уплотнений на вязкой запирающей жидкости (масло) почти всегда имеет место ламинарное течение и расход жидкости может быть рассчитан по уравнению (8. 22). [c.264]

При протекании жидкости через трубку разные ее слои, располагающиеся концентрически от стенок трубки к ее середине, движутся с разной скоростью у стенки слой молекул неподвижен, следующие слои движутся со все большей скоростью, постоянной для каждого слоя. Такой поток называется ламинарным. При увеличении скорости слои образуют завихрения и перемешиваются ламинарный поток переходит в турбулентный. Ламинарное течение характеризуется двумя основными законами. Первый из них (постулат Ньютона) определяет силу вязкого сопротивления жидкости Р по уравнению [c.191]

Как видно из уравнений (8. 22) и (8. 30), количество протекающей через концентричную щель несжимаемой вязкой жидкости пропорционально 6 при ламинарном течении и при турбулентном течении. [c.265]

Ламинарное течение (нагрев только в результате вязкой диссипации) [c.126]

Расчет подшипника скольжения проводится при следующих допущениях поверхности шейки вала и вкладыша имеют правильную цилиндрическую форму, течение масла в зазоре рассматривается ламинарным изотермическим для вязкой несжимаемой жидкости. Количественные характеристики процесса при ламинарном течении и распределение гидродинамических давлений в смазочном слое описываются уравнением Рейнольдса [c.153]

Ньютоновскими или нормально вязкими называют жидкости, вязкость которых не зависит ни от приложенного давления, ни от градиента скорости (в условиях равномерного ламинарного течения) [c.381]

Двухслойная модель. В действительности при любой степени турбулентности потока в тонком пристенном слое сохраняются черты ламинарного течения, скорость равна нулю лишь непосредственно на стенке (условие прилипания). В этой зоне, называемой вязким подслоем, преобладает механизм молекулярной вязкости, а турбулентные пульсации скорости резко затухают по мере приближения к стенке. Толщина вязкого подслоя б, в котором сохраняются закономерности чисто ламинарного течения. [c.162]

Сделанные выше оценки влияния изменения плотности позволили при некоторых условиях упростить уравнения движения по сравнению с их общей формой, указанной в разд. 2.1. Во многих наиболее важных случаях течений, вызванных выталкивающей силой, возможны и дальнейшие упрощения. Они относятся к членам с давлением и вязкой диссипацией в уравнении (2.1.3), представляющем собой уравнение баланса энергии. Оценим величину каждого из этих членов в сравнении с другими членами уравнения (2.1.3), о которых известно, что они оказывают существенное влияние на перенос тепла в достаточно интенсивных течениях. Это — члены, описывающие конвективный перенос тепла ц перенос тепла теплопроводностью. Рассмотрим снова в качестве удобного примера стационарное ламинарное течение, подобное изображенному на рис. 2.2.1, хотя полученные результаты не ограничиваются этим случаем течения. [c.53]

Первые исследования устойчивости ламинарных течений жидкости опубликованы около ста лет тому назад. Современная линейная теория устойчивости, учитывающая вязкий механизм взаимодействия возмущений с течением, применяется для анализа устойчивости вынужденных течений уже около пятидесяти лет. В большинстве исследований рассматривались двумерные плоские потоки. Основные уравнения теории устойчивости — уравнения Орра — Зоммерфельда — являются линейными относительно параметров возмущений. В работе [123] в них было учтено влияние выталкивающей силы на устойчивость течения около вертикальной изотермической поверхности с температурой to, расположенной в неподвижной среде с температурой to - [c.11]

Рассмотренные выше положения касаются теплоотдачи к жидкости, поток которой ограничен гладкими стенками. Если стенки имеют шероховатость, то ее влияние при ламинарном течении проявляется в увеличении обтекаемой поверхности (подобно эффекту оребрения) на структуру же потока шероховатость не влияет. Аналогичные выводы относятся и к турбулентным течениям в области гладкого трения, т. е. когда выступы шероховатостей не выходят за пределы вязкого подслоя. В области же шероховатого трения теплоотдача интенсифицируется за счет турбулизации вязкого подслоя. Одновременно возрастает и гидравлическое сопротивление, обусловленное трением. Создание искусственной шероховатости используется как метод интенсификации теплоотдачи. Экспериментально найдено, что оптимальное соотношение шага между соседними выступами и их высотой равно примерно 13. При этом коэффициент теплоотдачи примерно в 2,3 раза выше, чем при гладких трубах. [c.305]

Ламинарное течение становится неустойчивым при возрастании инерционных сил в потоке по сравнению с силами вязкого трения. [c.10]

При ламинарном течении шероховатость не влияет на потери напора, поскольку жидкость плавно обтекает выступы. Та же картина наблюдается на начальных стадиях турбулентного течения, когда при небольших Ке толщина ламинарного пограничного слоя 8л > бщ. Однако при увеличении Ке величины 5л и 6ш становятся близкими, а при дальнейшем развитии турбулентности бщ становится больше толщины 8л, уменьшающейся с ростом Ке. При достаточно больших значениях Ке (их тоже называют "критическими" и обозначают Ке рг) роль выступов в возникновении пульсаций, образовании ансамблей и развитии турбулентности становится определяющей, а роль вязкого (ламинарного) пограничного слоя вырождается — осуществляется переход к автомодельному течению. Значения Ке рг, начиная с которых Хг зависит исключительно от степени шероховатости Ещ, быстро понижаются с ростом Ещ. Наличие шероховатости приводит к возрастанию потерь напора, что обычно отражается увеличением значения Хг в зависимостях типа [c.161]

Лукач и др. [17] для ламинарного течения аномально-вязкого материала в валковом зазоре без скольжения дают соответствующие формулы, которые в несколько модифицированном виде приведены ниже [c.227]

Если вакуум низкий, то молекулы значительно чаще сталкиваются между собой, чем со стенками трубы. На хаотическое тепловое движение молекул накладывается направленное движение от высокого к низкому давлению. Газ у стенок трубы останется неподвижным, тормозящим движение соседнего слоя газа благодаря вязкому взаимодействию. Чем ближе к центру трубы, тем быстрее движутся слои газа. Каждый слой обладает своей скоростью (слоистое, ламинарное течение). Такое течение называют вязким и поток рассчитывают по формуле Пуазейля [c.73]

Пластическая деформация и вязкое течение [2]. Течение жидкости является особым видом остаточной деформации, которая непрерывно возрастает под действием постоянного тангенциального напряжения., У полимеров обычно наблюдается ламинарное течение, при котором жидкость перемещается параллельными несмешивающимися между собой слоями. [c.357]

На рис. 6 представлено движение газа, имеющее характер ламинарного потока. Стрелки указывают скорость течения прилежащих элементарных слоев. В каждом слое движущиеся молекулы находятся в неправильном, беспорядочном тепловом движении, но над ним преобладает направленное движение указанной на рисунке скорости. Вследствие теплового движения молекулы переходят из слоя в слой. Коль скоро молекула, например С, переходит из зоны высокой скорости СВ в зону низкой скорости ЕР, она сталкивается с молекулами, находящимися в последней. При этом часть ее первоначальной энергии направленного движения передается молекулами медленнее движущегося слоя, а другая часть рассеивается, превращаясь в энергию беспорядочного движения молекул, не только поступательного, но и вращательного и колебательного. Подобным же образом, если С переходит в поток большей скорости АВ, то некоторые молекулы последнего испытывают замедление за счет ускорения молекулы С, но при этом опять-таки имеет место превращение части энергии направленного движения в беспорядочное, т. е. превращение работы в тепло. Эта потеря энергии направленного движения выражается в трении вязкого (т. е. ламинарного) течения. [c.36]

Важнейшей составной частью физико-химической механики является реология — наука о деформационных свойствах дисперсных систем. Для ламинарного течения (т. е. деформации простого однородного сдвига) уравнения гидродинамики гомогенной истинно-вязкой жидкости сводятся к закону Ньютона [c.12]

Уже Рейнер отмечал , что при ламинарном течении вязких жидкостей каждый элемент объема не только деформируется со скоростью сдвига V, но и вращается с угловой скоростью со = у/2. Рассматривая с этих позиций стационарное течение расплавов полимеров, можно считать, что каждый элементарный объем полимерного материала, вращающегося относительно поля напряжений с определенной частотой, подвергается периодической деформации растяжения с вдвое большей частотой , поскольку за один поворот каждое сечение дважды совмещается с направлением главного растягивающего напряжения. Таким образом, установившееся ламинарное течение является своеобразным аналогом динамического режима деформации, а эффективная вязкость, наблюдающаяся при стационарном течении расплава, — аналогом динамической вязкости . [c.35]

В связи с этим продольно оребренные трубки применяются обычно при теплообмене в условиях ламинарного течения, которое наблюдается главным образом у вязких жидкостей. Для нарушения стабилизированного ламинарного течения и интенсификации теплоотдачи иногда прибегают к следующему на определенных расстояниях ребра нарезаются и разгибаются в разные стороны. Это, конечно, несколько увеличивает гидравлическое сопротивление Ч [c.204]

Если пренебречь объемными силами, то для случая ламинарного течения вязкой несжимаемой жидкости уравнение Навье — Стокса и уравнение неразрывности можно заппсать в виде [c.234]

Напряжение вязкого трения на стенке круглой трубы при ламинарном течении газа согласно закону Хагена— Пуазейл(1, следующему из уравнения (0), можно представить в виде [c.71]

В свою очередь толщина определяется балансом вязких, гравитационных и виешьшх сил трения. В ламинарном течении касательное напряжение па стенке [c.95]

Картина течения около находящейся в пучке трубы зависит от числа Рейнольдса. В области малых значений Ке, так же как и на одиночной трубе, формируется ламинарный пограничный слой, который отрывается при Ф 90°, а за трубой образуются вихри. Межтрубное пространство занято в основном областью ламинарного течения и крупномасштабными вихрями в рециркуляционной зоне. Влияние этих макроскопических вихрей на ламинарный слой на лобовой поверхности ближайших труб полностью нивелируется вязкими силами и отрицательным градиентом давлеиия. Такая структура течения, реализующаяся при Ке<10 , рассматривается как преимуществеино ламинарная. [c.141]

Другие аспекты. Для течений, скорость и температура которых известны в каждой точке жидкости, местная скорость объ-емного прироста энтропии Sn может быть рассчитана с помощью соотношения (17.7.3) или (17.7.4). Такая процедура возможна, если имеются точные или конечно-разностные решения уравнений движения, как, например, в случае ламинарных течений. С другой стороны (в частности, для случая турбулентного переноса), поля скоростей и температур могут быть неизвестны. Однако для некоторых течений такого рода, играющих важную роль в приложениях, существует ряд данных по теплопередаче и вязкому трению на поверхностях раздела жидкость — твердое тело. С помощью этой информации, используя метод интегрального баланса для области, где происходит перенос, оказывается возможным рассчитать соответствующую скорость прироста энтропии. [c.494]

С увеличением давления В. всегда возрастает (см. Давление). При течении жидкости в цилиндрич. канале из-за тормозящего действия вязкого сопротивления устанавливается распределение скоростей по радиусу канала у стенки канала она равна нулю, а в центре максимальна. При ламинарном течении ньютоновской жидкости профиль скоростей оказывается параболическим (рис. 2), и В. выражается через перепад давления Ар, требуемый для создания определенного объемного расхода Q г = кR Ap/8ZQ, где К-радиус, 2-длина канала (ф-ла Гагена-Пуазёйля). [c.448]

Одной из причин возникновения турбулентности является потеря устойчивости ламинарного течения, сопровождающаяся образованием вихрей. Различают естественную и искусственную турбулентность. Первая устанавливается естественно и для случая течения внутри гладкой трубы вполне определяется значением числа Ке. Вторая вызьгаается искусственным путем вследствие наличия в потоке каких-либо преград. Однако при любом виде турбулентности в тонком слое у поверхности из-за наличия вязкого трения течение жидкости затормаживается и скорость падает до нуля. Этот слой принято называть вязким подслоем. [c.181]

Изложим подробнее наиболее обоснованную теорию вязкого подслоя, принадлежаш,ую Ландау и Левичу [3, 4]. Закон затухания турбулентности близ твердой поверхности эти авторы получают из следующих соображений. Так как основную роль в передаче импульса играет вязкость, то средняя скорость течения возрастает в вязком подслое по тому же закону, что и при ламинарном течении, т. е. пропорционально расстоянию от поверхности г/. Продольная составляющая пульсационной скорости пропорциональна и, следовательно, пропорциональна г/. Поперечная со- [c.235]

Одним из первых вопрос об условиях подобия процессов в камере энергетического разделения рассмотрел А. И. Гуляев. Разрабатывая гипотезу противоточного-теплообмена, он принял допущение, что в подобных вихревых трубах с установившимся адиабатным ламинарным течением вязкого газа имеют одинаковые значения показатель адиабаты Л = ср/с , числа Маха М= = ку/а (а — скорость звука), Рейнольдса Ее, Прандтля Рг. Величина A задана краевыми условиями. Поскольку перенос теплоты в вихревой трубе обусловлен в основном свободной турбулентностью, не зависящей от характера течения в ядре потока, в геометрически подобных трубах интенсивность переноса слабо зависит от числа Рейнольдса Ке, влияние которого можно учесть через число Стантона 81 = ф(Ке), не включая Ке в определяющие критерии. Не является определяющим и число Рг, изменения которого не влияют на характер процессов переноса в газах. При числе Маха М=1с1ет следует, что в геометрически подобных трутбах должны [c.19]

Если Ве>Кенр, то движение в пограничном слое принимает турбулентный характер, а затем распространяется и на всю массу жидкости и остается ламинарным (точнее, вязким) только в очень тонком слое вблизи самой стенки, хотя и здесь не исключается проникновение турбулентных пульсаций. Как и при ламинарном течении, происходит стабилизация потока (см. рис. 67), но много быстрее ламинарного. [c.279]