Жидкости сопротивление пограничного слоя при

Сопоставление данных по гидравлическому сопротивлению, теплоотдаче к поверхности зернистого слоя, диффузии и продольному перемешиванию при течении (см. последующие главы) позволяет более ясно понять физическую природу движения жидкости в зернистом слое при различных значениях критерия Рейнольдса. Как и в трубах, при малых значениях Ке пограничный слой заполняет все сечение поровых каналов и распределение скоростей существенно зависит от формы канала, С ростом же Ке пограничный слой сжимается и взаимодействие потока с зернистым слоем (гидравлическое сопротивление) начинает главным образом определяться формой отдельного элемента и характером его поверхности. [c.70]

Для решения задачи нужно принять ряд допущений, аналогичных принятым при рассмотрении процесса испарения. В этом случае, вследствие растворимости конденсата в окружающей пузырек одноименной жидкости, а также с учетом того, что скорость подъема пузырька существенно больше скорости изменения его радиуса, термическое сопротивление пленки конденсата процессу теплопередачи будет равно нулю. Иными словами, в качестве лимитирующего сопротивления процессу передачи тепла является сопротивление пограничного слоя жидкости, омывающей пузырек, и /С = а ар. Ограничивающим паровую фазу в пузырьке на всем протяжении процесса будет угол 2р = 2а. [c.71]

Жидкие среды с высокой теплопроводностью обеспечивают при низких скоростях и меньшей плотности (500—700 кг/м ) весьма высокую конвективную теплоотдачу за счет значения коэффициента теплопроводности, сводящего к минимуму тепловое сопротивление пограничного слоя. Если при низкой теплопроводности жидкости возникновение пограничного слоя резко снижает интенсивность теплоотдачи и поэтому барботаж такой ванны необходим как средство уменьшения толщины пограничного слоя, то при высокой теплопроводности жидкости в этом особой нужды нет, поэтому даже свободная конвекция обеспечивает интенсивный теплообмен. [c.88]

При теплопередаче от стенки к жидкому потоку или от жидкого потока к стенке при вихревом движении основной перепад температуры происходит в пограничном слое жидкости. Это значит, что термическое сопротивление пограничного слоя среды играет решающую роль в процессе теплоотдачи. Следовательно, увеличение степени турбулентности, приводящее к уменьшению толщины пограничного слоя, способствует более интенсивной теплоотдаче. [c.448]

В общем случае концентрации реагирующих веществ С п и С. п у поверхности катализатора могут значительно отличаться от концентраций в основной массе жидкой фазы. Это обусловлено сопротивлением пограничного слоя на поверхности контакта твердое тело — жидкость. В рассматриваемом процессе можно принять, что и С п <С 2, где ж — соответственно те- [c.78]

На следующей стадии тепловой поток проникает через ламинарный пограничный (пристенный) слой жидкости вследствие теплопроводности слоя. Температура жидкости в пограничном слое резко падает от средней температуры жидкости до температуры стенки 1 Сопротивление, которое оказывает пограничный слой жидкости проникновению через него теплоты, называется тер.мическим сопротивлением пограничного слоя, а величина, обратная термическому сопротивлению,— термической проводимостью. [c.126]

И, наконец, тепловой поток должен преодолеть термическое сопротивление пограничного слоя нагреваемой жидкости, которое можно представить как / 2 = —, где аг — коэффициент теп- [c.127]

В процессе конвективной сушки тепло, подводимое газом к частице, расходуется на испарение жидкости, нагрев материала и преодоление энергии связи влаги с материалом. С испаренной влагой тепло частично возвращается в газовую фазу. Скорость обмена теплом и массой для частиц с малым внутридиффузионным сопротивлением (В1< 0,1 В1д<0,1) зависит только от сопротивления пограничного слоя газа, т. е. от его толщины, степени турбулизации и физических свойств. Толщина и гидродинамическое состояние пограничного слоя зависят от относительной скорости газа [26, 57]. Для описания физических свойств пар0-газ01В0Й смеси, окружающей частицу, используется критерий Прандтля. Поэтому коэффициенты тепло- и массообмена обычно связывают с внешними условиями через критериальные зависимости [c.85]

Сопротивление пограничного слоя кипящей жидкости в эфиризаторе и конденсирующихся паров сырого эфира в верхней его части незначительно по сравнению с другими величинами, поэтому для данного случая берем приближенный коэфициент теплопередачи от кипящей жидкости к стенке [c.57]

Теплообмен при сушке распылением. Тепло, подводимое газом к частице в процессе конвективной сушки при В1 д<0,1, расходуется на нагрев частицы, испарение жидкости и на разрушение связи влаги с материалом. В этом случае скорость тепломассообмена зависит от сопротивления пограничного слоя газа вокруг частицы. Результаты исследования теплообмена в единичной капле в условиях сушки распылением, выполненные по методике Долинского А. А., обобщены уравнением [c.150]

Другой причиной уменьшения напора по сравнению с его значением, подсчитанным по уравнению Эйлера, являются гидравлические потери, неизбежно сопутствующие течению реальной жидкости через рабочее колесо насоса. Помимо обычных потерь на трение по длине и на преодоление местных сопротивлений (вход в колесо, поворот, выход из колеса и т. п.) движение реальной жидкости в межлопастных каналах и обтекание лопастей связано с образованием пограничного слоя, утолщение которого в зоне местных диффузорных явлений может существенно изменить кинематику действительного потока по сравнению с обтеканием тех же профилей идеальной жидкостью. Сложный закон изменения относительной скорости по поверхности лопасти приводит к образованию участков, где относительная скорость уменьшается и кинетическая энергия потока переходит в энергию давления. Эти участки контура лопасти чрезвычайно опасны с точки зрения возможности отрыва потока. Частицы жидкости в пограничном слое, обладая меньшей кинетической энергией, не способны проникнуть внутрь области, в которой давление воз- [c.38]

Аналогичными рассуждениями можно показать, что в случае диффузии очень хорошо растворимых в жидкости компонентов (рис. 11-7) кривая равновесия будет иметь небольшой наклон. Поэтому сопротивление жидкого пограничного слоя i—с или pi—Рэ окажется несоизмеримо мало по сравнению с сопротивлением пограничного слоя [c.567]

Влияние скорости потока воды изучалось в экспериментах с кислородом при перепаде давления, не превышаюш,ем 2 атм в режиме б). В табл. 5.2 собраны данные экспериментов, удовлетворяющих этих условиям. Сопротивление мембраны вычислялось по (5.4) с использованием величин б/е=234 10-б м Р/г=1,6310 1з моль/(м-с Па) Н=73800 мЗ/моль. Сопротивление пограничного слоя в жидкости вычислялось как разница общего сопротивления массопереносу и сопротивления мембраны в соответствии с (5.3). Сопро- [c.173]

Учет сопротивления пограничного слоя жидкости. Сравнение 72] уравнений (13-26) и (13-30) показывает, что [c.488]

Здесь 5—толщина слоя жидкости, эквивалентная по величине термического сопротивления сопротивлению пограничного слоя, если считать, что через слой В тепло передается только теплопроводностью. Прим. ред. [c.212]

Случай 1. Сопротивление газового пограничного слоя ничтожно мало в сравнении с сопротивлением пограничного слоя жидкости. [c.571]

Случай 2. Сопротивление пограничного слоя жидкости ничтожно мало в сравнении с сопротивлением газового пограничного слоя. [c.571]

Случай 2. Сопротивление пограничного Слоя жидкости ничтожно мало. Если сопротивление пограничного слоя жидкости ничтожно мало, то из этого следует, что состав жидкой фазы является по существу однородным, вплоть до границы раздела, на которой V становится равным дг . Тогда при этом допущении кривая В (рис. 13) становится уже не только изображением зависимости у от х, но также и у от х,. Кривая А—кривая равновесия—является по определению изображением значения равновесия величин y и Х1. Поэтому ссли для какого-нибудь частного значения величины л проводится [c.572]

Ламинарный пограничный слой и ламинарный подслой турбулентного пограничного слоя представляют основное термическое сопротивление передачи тепла от поверхности тела к жидкости, так как в области турбулентного движения передача тепла идет почти беспрепятственно вследствие интенсивного перемешивания жидкости. Таким образом, понятие коэффициента теплоотдачи связано с сопротивлением пограничного слоя для ламинарного слоя эта связь обратно пропорциональна [c.421]

Когда абсорбируемый растворимый в жидкости газ находится в смеси с нерастворимым газом, первый из них должен диффундировать через второй для достижения поверхности раздела фаз. В результате парциальное давление растворяемого газа у поверхности в общем случае ниже, чем в основной массе газовой фазы. Истинная картина процессов, протекающих в газовой фазе, не ясна, и, вероятно, столь же сложна, что и процессы в жидкости. Обычно употребляют термин газо-пленочное сопротивление , подразумевая под этим наличие у границы фазового раздела со стороны газа неподвижной пленки определенной толщины, через которую растворяемый газ переносится исключительно молекулярной диффузией, в то время как остальная масса газа имеет практически однородный состав. Это точно соответствует пленочной модели для описания процессов, протекающих в жидкой фазе. Однако для газовой фазы такая картина более правдоподобна, так как при перемещении газа относительно поверхности жидкости, несомненно, образуется пограничный слой аналогично слою, образующемуся при движении газа вдоль твердой поверхности. О последнем процессе имеется более подробная информация. Разумеется, можно считать большим упрощением, что погра- [c.146]

Так как процесс испарения жидкости из тонких пленок протекает весьма интенсивно н по мере уменьшения толщины пленки на границе пленка — пар коэффициент теплоотдачи ави стремится к бесконечности, то можно предположить, что основное термическое сопротивление передаче тепла сосредоточено в пограничном слое инертной жидкости, омывающей пузырек. В этом случае коэффициент теплопередачи между инертной жидкостью и испаряющимся пузырьком практически равен коэффициенту теплоотдачи на границе раздела инертная жидкость — испаряющийся пузырек, т.е. К [c.55]

Качественная картина возможных распределений концентраций компонентов А п В ъ пограничной области жидкости показана на рис. У-З. Кривые 1 относятся к тому случаю, когда реакция между А ш В протекает сравнительно медленно. Наибольшее превращение происходит в объеме жидкости, а в пограничном слое концентрация А понижается главным образом благодаря диффузионному сопротивлению. [c.161]

Физический смысл / 2 очевиден это термическое сопротивление твердой стенки. Оно пропорционально толщине стенки бът и обратно пропорционально ее теплопроводности кст- Величины и / з — термические сопротивления, которые имеют место на границах контакта обоих теплоносителей со стенкой. По теории пограничного слоя передача тепла от жидкости или газа к твердой стенке или наоборот происходит в тонком пристенном слое только путем теплопроводности. В результате термическое сопротивление границы раздела представляет собой термическое сопротивление [c.8]

При обтекании невязкой жидкостью сопротивление трения равно нулю. Однако в невязком (дозвуковом) течении отсутствует также и сопротивление давления. Этот результат известен в литературе как парадокс Даламбера. В потоках с большими числами Рейнольдса, когда применима концепция пограничного слоя, иа достаточно тонких телах с гладкой поверхностью отрыв может не наступить. В этом случае распределение давления по поверхности описывается теорией невязкого потенциального течения, из которой и следует нулевое сопротивление давления. Расчет течения в пограничном слое на таком теле позволяет найти распределение поверхностного трения Тщ, (л) и, следовательно, коэффициент сопротивления. [c.136]

С увеличением размера частиц или уменьшением вязкости нефтепродукта скорость движения частицы повышается, в результате чего под действием инерционных сил разрушается окружающий ее пограничный слой жидкости, а в зоне пониженного давления, образующейся за кормовой поверхностью частицы, возникают завихрения, т. е. обтекание жидкостью частицы носит турбулентный характер, Вследствие увеличения перепада давления между лобовой и кормовой поверхностями частицы главную роль при определении силы сопротивления жидкой среды начинает играть лобовое сопротивление. [c.46]

При ламинарном движении, наблюдающемся при небольших скоростях и малых размерах тел или при высокой вязкости среды, тело окружено пограничным слоем жидкости и плавно обтекается потоком (рис. П-29, а). Потеря энергии в таких условиях связана в основном лишь с преодолением сопротивления трения. [c.96]

При увеличении скорости движения происходит отрыв пограничного слоя от поверхности тела в точках, где скорость жидкости является наибольшей, например у кромок вертикальной пластины (рис. VI- ), и образование турбулентного кормового следа за движущимся телом. Начало отрыва пограничного слоя характеризуется резким возрастанием сопротивления среды движению тела. [c.247]

Достигнув определенного размера, пузырьки поднимаются к поверхности кипящей жидкости. Во время подъема их объем увеличивается вследствие испарения жидкости внутрь пузырьков. Таким образом, процесс переноса тепла при кипении складывается из отдачи тепла жидкости стенкой и передачи тепла внутренней поверхности пузырька в виде теплоты испарения. При этом необходимо преодолеть термическое сопротивление тонкого пограничного слоя жидкости на границе пузырек — жидкость, т. е. иметь температуру выше температуры [c.291]

Из указанного выше механизма процессов экстрагирования следует, что в них распределяемому веществу приходится преодолевать как внутреннее, так и внешнее диффузионное сопротивление. Первое связано с диффузией вещества изнутри пор твердых частиц к их поверхности, второе — с диффузией от поверхности через пограничный слой жидкости в ее основную массу. При растворении же преодолевается лишь одно внешнее диффузионное сопротивление. Поэтому процессы растворения протекают быстрее процессов экстрагирования. [c.550]

В левой частй уравнений (11.54) и (11.55) находится аналог критерия Нуссельта, в котором линейному размеру отвечает выражение это выражение можно считать масштабом толщины пограничного слоя жидкости [285]. В правую часть уравнений входит отношение скорости ю . или ю к выражению (Vя gУl , которое можно полагать масштабом скорости движения жидкости в пограничном слое. Уравнения (11.54) и (11.55) подтверждают предположение о том, что основное сопротивление теплопередаче от поверхностей, погруженных в газожидкостный лой, составляет ламинарный пограничный слой жидкости у поверхности теплообменника. [c.119]

При турбз лентном течении жидкости в пограничном слое диффузионный поток на пластинку зависит от скорости в степени, несколько меньшей единицы (около 0,9). Формула (26,9) показывает, что в отличие от случая ламинарного пограничного слоя [ср, фор-мулу (16,3)] подобие между передачей количества движения и вещества нарушается. Этому отвечает половинная степень при коэффициенте сопротивления Kf. Выражение (26,9) для потока качественно можно Применять при турбулентном пограт1чном слое на теле произвольной формы. [c.161]

На основании этих двух решений Спэрроу производил сравнение локальных коэффициентов теплоотдачи или Ми (х) в одной и той же точке при одинаковых локальных значениях поля. Проведя сравнение имевшихся у него результатов для Рг = 0,73, он обнаружил, что локальные значения коэффициентов теплоотдачи достаточно хорошо совпадают при всех значениях АХ от О до 1. Для больших значений результаты решения, соответствующие постоянному полю, оказываются ниже. Спэрроу считает, что это различие объясняется либо влиянием направленного вверх потока, либо тем, что в полученном им решении при расчете использовалось конечное число членов ряда. Из рис. 3 видно, что отклонение скорее всего объясняется влиянием направленного вверх потока, которое становится более существенным с уменьшением значения Прандтля, так как при этом снижается термическое сопротивление пограничного слоя. В физическом отношении эта разность может быть обусловлена тем, что большое магнитное поле на начальном участке пластины оказывает малое влияние на теплоотдачу к жидкости, как как скорости течения здесь довольно низкие. Для более верхних участков пластины, где скорости возрастают, напряженность магнитного поля падает ниже того постоянного значения, которое было принято Спэрроу, и пондермоторная сила опять оказывается меньше, чем она была бы при постоянном поле. Следовательно, количество тепла, уносимого потоком, будет больше, чем количество тепла, рассчитанного для постоянного магнитного поля, и общее количество тепла, передаваемого к жидкости, также будет больше. [c.285]

Описание движения жидкости в пограничном слое является более простой задачей по сравнению с точным решением основных уравнений движения вязкой и теплопроводящей жидкости. Уже из этого становится ясной целесообразность введения понятия пограничного слоя В пограничном слое скорость жидкости быстро убывает по мере приближения к неподвижной твердой стенке становясь равной нулю на стенке. Вследствие этого градиенты скорости, а следовательно, и силы вязкости достигают в пограничном слое больших значений, имение они и обусловливают быстрое торможение жидкостк вблизи твердых стенок. Соответственно этому гидродинамическое сопротивление полностью определяется процессами, происходящими в пограничном слое. [c.18]

Необходимо заметить, что при расчете производительности или размера абсорбирующей системы на основе уравнений (15) и (16) пользуются коэфициентами /г/ и кд, как было установлено при обсуждении случая 1, в котором сопротивление в пограничном слое газа ничтожно мало, и случая 2, в котором ничтожно мало сопротивление пограничного слоя жидкости. Однако этот коэфициент пограничного слоя газа определяется движущей силой, которая выражена разностью в составе газа в молях поглощаемого газа на моль инертного газа. Подобным же образом коэфициент пограничного слоя жидкости к/ зависит от разности в составе жидкости, выраженной в молях растворенного газа на моль чистого растворителя. С другой стороны, те немногие коэфициенты, которые можно найти в литературе для коэфициента пограничного слоя газа, выражены в разности парциальных давлений растворенного газа, а для коэфициента пограничного слоя жидкости в разностн составов, выраженных в весовых единицах (граммы, килограммы, фунт или моль) растворенного газа на единицу объема (куб. сантиметр, литр или куб. метр) раствора, КогДа концентрации поглощаемого газа малы соответственно как в газовой, так и в жидкой фазах, то без большой ошибки можно применить уравнение (16), пользуясь при этом преобразованием значений величины кд в значения величины кд для средней концентрации растворенного газа. Подобным же образом такое преобразование может быть сделано и для определения к/ из кр Однако этот путь может привести к значительной ошибке, когда концентрация поглощаемого газа велика. Приводимые ниже преобразования дают путь применения метода расчета, представленного уравнениями (15) и (16), к случаям, когда имеют место высокие концентрации поглощаемого газа, к/ [уравнение (15)] выражается в виде [c.575]

Если диффундирующее вещество слабо растворимо в жидкой среде, то параметр т должен быть велик, ибо при равновесии весьма малая концентрация в жидкой фазе должна соответствовать большой концентрации в газе. Член 11т к в (11.43) становится пренебрежимо малым, и общий коэффициент массопередачи Кх практически совпадает с коэффициентом массоотдачи ж-В этом случае главное сонротивление диффузии оказывается ншдкостью и поэтому говорят, что ход массопередачи контролируется пограничным слоем на жидкостной стороне межфазовой поверхности. Если же диффундирующее вещество хорошо растворимо в жидкой среде, то параметр т должен быть мал, ибо нри равновесии уже небольпшя концентрация а в газовой фазе соответствует весьма больпкш концентрации его в жидкости. Член т кт в (11.42) становится пренебрежимо малым, и общий коэффициент массопередачи Ку практически совпадает с коэффициентом массоотдачи k . В этом случае главное сопротивление диффузии оказывается уже газом и поэтому говорят, что ход массопередачи контролируется пограничным слоем на газовой стороне межфазовой поверхности. [c.76]

Рассматривается конвективный массо- и теплоперенос при малых и средних значениях Ке для случаев обтекания частиц. Циркуляционное движение жидкости внутри капель играет существенную роль при расчете массопередачи в случае лимитирующего сопротивления дисперсной фазы. Для такого режима наблюдается нестационарный характер процесса массопередачи, что при больших значениях Ре приводит к зависимости критерия Шервуда или Нуссельта от критерия Фурье. Внешний массо- и теплообмен при больших Ре стационарен и описывается уравнениями диффузионного пограничного слоя. При исследовании решений этих уравнений показано, что для расчета величины массового потока достаточно знать распределение вихря по поверхности твердой сферы или касательной составляющей эрости по поверхности капли и газового пузырька. Обсуждены гранр цы применимости погранслойных решений при увеличении отношения вязкостей дисперсной и сплошной фаз. Общий случай соизмеримых фaJ0выx сопротивлений описан обобщенной циркуляционной моделью. Закономерности массо-и теплопереноса при лимитирующих сопротивлениях сплошной и дисперсной фаз и общий случай соизмеримых фазовых сопротивлений рассмотрены в разделах 4.2—4.4. [c.168]

Ширадзука и Каваси [345] рассчитали массовый потока на сферу при больших 5Ь и Ре в приближении диффузионного пограничного слоя, определяя поле скоростей вокруг сферы из выражений щя функции тока (1.114). На рис. 4.22 приведена зависимость Ум=5Ь/5Ь от и, вычисленная при больших значениях Ре по данным работ [341, 344, 345]. Если в стоксовом режиме обтекания массо- и теплообмен в псевдопластических средах протекает быстрее, а в дилатантных медленнее, чем в ньютоновских жидкостях, то при больших значениях критерия Ке наблюдается обратный эффект. Напомним, что аналогичным образом ведет себя и коэффициент сопротивления (см. раздел 1.4). [c.217]

Сушествует три области течения жидкости область гидравлически гладких труб , переходная и область шероховатых труб. В области гидравлически гладких труб преобладаюшее влияние на сопротивление оказывают вязкостные напряжения. Шероховатость труб при наличии ламинарной пленки пограничного слоя не влияет [c.61]

Очень тонкий ламинарный слой, непосредственно примыкающий к стенке, обычно называют ламинарным подслоем, так как в этой области преобладаю вязкие силы. К этому подслою примыкает область с сильно развитым турбулентным течением, называемая переходным слоем, в котором средняя скороси. в осевом направлении быстро увеличивается с расстоянием от стенки. Третья область — основной поток — отличается от двух предыдущих тем, что в пей преобладают инерционные силы, а изменения скорости с расстоянием от стенки относительно малы. В переходном слое развивается интенсивная мелкомасштабная турбулентность, в то время как в основном потоке существует крупномасштабная турбулентность. На самом деле большинство вихрей образуется, конечно, на стенке и перемещается затем в основной ноток, где они затухают. Они зарождаются в виде мелких вихрей, имеющих высокие скорости, и затухают в виде крупных вихрей, имеющих низкие скорости. Пограничньп слой очень тонок на входе в канал или на передней кромке плоской пластины и утолщается с расстоянием вниз но потоку вдоль стенки, по мере того как силы сопротивления замедляют все большую массу жидкости. Эффект утолще ния пограничного слоя показан на рис. 3.6 и 3.7 [16, 17]. [c.46]

Сила сопротивления жидкой среды зависит от плотности и вязкости нефтепродукта, а также от размера осаждающейся частицы, ее формы и характера движения. Ламинарное обтекание жидкостью частицы характерно для малого размера частиц и значительной вязкости нефтепродукта При этом сила сопротивления жидкой среды равна сумме всех элементарных сил трения между частицей и обтекаюпхим ее пограничным слоем. [c.46]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология