Турбулентность воздушной среды

ТУРБУЛЕНТНОСТЬ ВОЗДУШНОЙ СРЕДЫ [c.24]

Выбросные газы и аэрозоли, попадая из трубы в атмосферу, смешиваются с воздухом. Эта смесь вследствие турбулентности воздушной среды непрерывно увлекает новые количества воздуха и образует расширяющийся выхлопной факел, в котором концентрация вредных веществ непрерывно уменьшается. На каком-то расстоянии от трубы расширяющаяся струя воздуха касается своим краем земли в этом месте возникает зона загрязнения. В начале зоны загрязнения концентрация вредного вещества на поверхности земли имеет максимальное значение. Затем она уменьшается приблизительно обратно пропорционально квадрату расстояния. [c.244]

Во многих методах расчета рассеивания вредных веществ в атмосфере используются закономерности распространения турбулентных струй в неподвижной среде. Фактически атмосферная воздушная среда всегда в большей или меньшей степени турбу-лизована. Необходимо отметить, что одна и та же воздушная среда для одних струй может рассматриваться как спокойная, а для других — как сильно турбулизованная. Для мощных струй, особенно на их начальных участках, атмосферную турбулентность можно не учитывать, если же струи вытекают с меньшими скоростями из труб меньшего диаметра, то атмосферная турбулентность существенно меняет характер их течения. Так, многочисленными наблюдениями установлено [26], что нагретый воздух (дым), сносимый ветром, не поднимается по мере удаления от трубы, а на некотором расстоянии начинает двигаться параллельно земле Не вдаваясь в подробности этого явления, за высоту подъема АН условно принимают [26] высоту, на которой угол к траектории оси струи с горизонтальной плоскостью равен 10°. [c.32]

Экспериментальные данные по теплопередаче в турбулентном течении воздуха около изотермической поверхности, опубликованные в работе [159], хорошо согласуются с соотношением (11.7.48). В то же время результаты аналогичных экспериментов [18], проведенных в воздушной среде, лучше аппроксимируются зависимостью (11.7.39). [c.82]

Смешение двух параллельно движущихся турбулентных потоков газа и воздуха в указанном выше примере истечения газа в воздушную среду происходит прежде всего благодаря молярной, турбулентной диффузии, при которой через пограничную [c.47]

При полимеризации в воздушной среде особенно важно не допускать возникновения турбулентных потоков воздуха вдоль [c.64]

Экспериментально установлено, что диапазон скоростей частиц полидисперсного материала является наибольшим в начале разгонного участка [6] и уменьшается вследствие взаимодействия частиц между собой по мере приближения к стабилизированному участку. Длина разгонных участков для частиц разной крупности при этом становится соразмерной [39]. Таким образом, максимально возможная разница в скоростях движения частиц реализуется на неустановившихся режимах движения среды [6. 30]. Влияние концентрации от нулевого значения объясняется попаданием частиц в след движения других [24]. Это явление возникает из-за постоянного затягивания окружающей среды в турбулентный след, образуемый за подвижной частицей. Такой эффект по-разному проявляет себя в водной и воздушной средах. [c.71]

А — коэффициент турбулентного обмена в воздушной среде чистого помещения, м /сек. [c.179]

Опытные установки (№ 1 и № 2), схема которых показана на рис. 11-23, представляли собой аэродинамические каналы. Воздух в каналы поступал из вентилируемого объема, в воздушной среде которого определялся коэффициент турбулентного обмена [c.72]

Регулирование расхода воздуха на одном из заводов резиновых технических изделий, где установлено 16 намазочных машин, от которых сделана централизованная вытяжка, позволило снизить на 30% объем удаляемого воздуха. При этом состояние воздушной среды в цехе и на рабочих местах не ухудшилось. Так как количество воздуха,, подаваемого в помещение, сократилось на 30%, то подвижность и турбулизация воздуха снизились. Следовательно, уменьшился коэффициент турбулентного обмена А и местные отсосы стали действовать более эффективно. [c.157]

В вентилируемых помещениях, в которых наблюдается расслоение среды по плотности, процессы следует характеризовать аналогичным критерием. Но в этот критерий не должны входить градиенты плотности и скорости, так как первый является искомой величиной при решении задач по вентиляции, а второй (градиент скорости) не входит в условия однозначности. Исходя из изложенного в главе П, представляется возможным охарактеризовать турбулентное перемешивание в воздушной среде вентилируемого помещения величиной диссипируемой энергии, которая входит в условия однозначности. [c.170]

В этих условиях на процесс турбулентного перемешивания накладывается расслоение среды по плотности. Как уже отмечалось в V главе такое расслоение затрудняет перемешивание воздушной среды. [c.205]

Турбулентность нижних слоев атмосферы вызвана как механическими, так и тепловыми процессами. Вследствие трения слоев воздуха о земную поверхность ветер становится порывистым, а тепловая турбулентность обусловлена неустойчивостью воздушных слоев, получающих теплоту от нагретой солнцем земли. Если нижние слои воздуха не приобретают и не теряют теплоты, то с высотой температура изменяется очень слабо атмосфера находится в состоянии безразличного равновесия, и турбулентность воздуха вызывается, главным образом, механическими причинами. С усилением солнечного нагрева устойчивость атмосферы нарушается, падение температуры с увеличением высоты возрастает, и турбулентность значительно усиливается. Температурный градиент, при котором дым быстро рассеивается во всех направлениях, обычно достигается в ясные дни, приблизительно через час после восхода солнца и заканчивается за час до заката. В ясные тихие ночи тепловое излучение с поверхности земли вызывает инверсию температурного градиента. Атмосферная турбулентность при этом минимальна, и рассеяние дыма замедляется чрезвычайно сильно. Таким образом, в степени турбулентности атмосферы вблизи земной поверхности ясно выражены суточные изменения. Из среднего вертикального температурного перепада и скорости ветра можно составить безразмерную функцию — число Ричардсона. Именно это число определяет степень атмосферной турбулентности и опосредовано характеризует отношение сил плавучести и сил инерции воздушной среды, обусловленных ее турбулентностью, [c.277]

Ориентировочная оценка показывает, что сейчас наименьшей величины достигают последние члены в правых частях уравнений они примерно в 23 раза меньше, чем член правой части (71), содержащий градиент давления Г примерно в 15 раз меньше, чем инерциальные члены в левых частях уравнений, и примерно в 10 раз меньше, чем члены, учитывающие кориолисовы силы (первые в правых частях равенств). В связи с этим при предварительном исследовании явлений в уравнениях (1), (2) пренебрежем последними членами в правых частях — силами внутреннего турбулентного трения в воздушной среде, по сравнению с остальными силами. [c.650]

Вопросам турбулентности атмосферы посвящено большое число работ, поэтому отметим только основные характерные черты этого явления. Тейлор и Карман предложили определять турбулентность как неупорядоченное движение, которое возникает в газообразных или капельных жидкостях, когда они обтекают непроницаемые поверхности или когда соседние потоки одной и той же жидкости следуют рядом или проникают один в другой. Турбулентное движение, отмечает Хинце [19] предполагает наличие неупорядоченности течения, в котором различные величины, характеризующие состояние воздушной среды претерпевают хаотические изменения во времени и в пространстве и при этом могут быть выделены статистически точные их осредиенные значения. Из этого следует, что можно определить средние значения, в том числе и загрязнения воздуха вредными веществами в данной точке и, что не менее важно, вероятность отклонения величин от их среднего значения. Поэтому а расчетах возможного загрязнения атмосферы в заданных точках нужно указывать не только средние значения концентрации вредных веществ, но и вероятность отклонения концентраций от их средних значений. [c.24]

Распространение загрязнений в воздухе происходит в результате атмосферной диффузии, теоретические основы которой интенсивно развиваются в последние годы в связи с глобальной проблемой охраны окружающей среды [1, 6]. Имеется несколько групп факторов, определяющих пространственное поле концентраций загрязнений атмосферы [7]. К ним относятся такие характеристики источников загрязнений, как расположение их по поверхности земли, мощность и режим инжектирования примесей в атмосферу, физико-химических параметры загрязнений при выходе их из источников (например, скорость и температура выбрасываемых газов). Загрязнения переносятся воздушными течениями и путем диффузии, обусловленной турбулентными пульсациями воздуха. Для описания переноса загрязнений ветром необходимо иметь сведения о вертикальном профиле ветра при различных метеорологических условиях. [c.18]

В результате прогрева топлива и начавшегося интенсивного испарения вокруг капли образуется облако пара. Пары топлива, образовавшиеся на поверхности капли, вследствие диффузии и турбулентных пульсаций будут удаляться от капли в окружающую среду. При этом из-за перемешивания паров топлива с воздухом их концентрация по мере удаления от поверхности капли понижается, а температура образующейся топливо-воздушной смеси повышается в связи с дальнейшим прогревом паров топлива. Таким образом, на некотором расстоянии от капли могут создаться местные очаги смеси, концентрация топлива в которых соответствует нижнему (концентрационному) пределу воспламенения.-Согласно теории горения гомогенных топливо-воздушных смесей [6, 7 ], воспламенение их возможно лишь по истечении не- [c.19]

В целях улучшения взаимодействия воздушной и топливной струи создаются завихренные потоки, при этом обеспечение вихревого движения воздуха может быть осуществлено с помощью лопаточного завихрителя, шнековых направляющих, тангенциального подвода и др. Широкое распространение среди вихревых, или, как их иногда называют, турбулентных форсунок, получили форсунки А. И. Карабина (рис. 101). В этих конструкциях топливо подается через прямой центральный канал, а на [c.212]

Ниже приведены характеристики турбулентных свободных струй. Данные относятся к однородной воздушной системе (струя — воздушная и захватываемая среда — тоже воздух) при изотермических условиях. [c.142]

Как известно [16], такая зависимость установлена при распространении турбулентной струи в изотермических условиях в неподвижной среде. По данным работы [2], при стабилизации пламени воздушными струями в 0,36 L. [c.108]

Итак, были рассмотрены два представления о природе процессов диффузии в газах и жидкостях. А. Эйнштейн дал общее толкование любых диффузионных процессов. Оно охватывает как молекулярную диффузию в любых средах, так и многие другие диффузионные явления. Опыты, например, показали, что размывание облака газа, дыма и даже скопления детских воздушных шаров в атмосфере происходят с одинаковой скоростью. Это объясняется тем, что перемешивание в атмосфере происходит за счет вихрей, увлекающих как частицы дыма и молекулы, так и детские шары. Такая диффузия, вызванная перемешиванием среды, называется турбулентной. [c.156]

Известно, что сила гидравлического сопротивления, действующая на частицу, пропорциональна для турбулентного режима квадрату скорости и плотности среды — w po- При классификации капельными жидкостями в сравнении с газами скорость потоков обычно меньше на два порядка, а плотность — больше на три порядка. Поэтому произведение w po для жидкостей значительно меньше, и в воздушном потоке влияние гидродинамического следа проявляется сильнее. Это приводит в газовых потоках, в результате интенсивного движения частиц в сторону гидродинамического [c.71]

Статистически обоснованная зависимость (116) (подтвержденная экспериментальными исследованиями воздушных классификаторов различных типов для всех без исключения случаев) отражает, очевидно, внутренние, глубинные связи, характерные для гравитационного разделения в подвижной среде при развитом турбулентном течении двухфазного потока. [c.182]

Следует подчеркнуть, что все эти построения имеют место для воздушных методов разделения, когда в потоке складывается развитая турбулентность. Переход к малоскоростным, ламинарным потокам, например к разделению в водной среде, очевидно, потребует соответствующей корректировки этого метода. [c.205]

Смешение газа и воздуха в зависимости от характера их 7 вижения (ламинарного или турбулентного) происходит либо путем только одной молекулярной диффузии (за счет теплового движения молекул), либо путем турбулентной диффузии. В последнем случае турбулентный массообмеи, происходящий между газовым потоком и воздухом (будь то неподвижная воздушная среда или спутный воздушный поток), интенсифицирует процесс смешения, так как перенос реагирующих масс происходит путем взаимопроникновения довольно больших газовых объемов (молей), отличающихся друг от друга величиной и скоростью, а также направлением движения. [c.10]

При истечении (ламинарном или турбулентном) газа из сопла (или из какого-либо отверстия) смешение имеет довольно сложный характер. При ламинарном истечении газа в атмосферу неподвижного воздуха между граничными слоями движущейся струи и окружающими ее слоями воздуха возникает трение. Под действием сил трения наружные слои струи подтормаживаются, а прилегающие к струе слои неподвижного воздуха вовлекаются в движение. Таким образом, происходит молекулярная диффузия воздуха в газовые слоц и газовых молекул в воздушную среду. По мере удаления от выходного сечения сопла скорости по сечению струи падают, а количество иодмешавшегося к струе воздуха постепенно возрастает. [c.11]

Переход диффузионного факела в неподвижной воздушной среде от ламинарного режима горения к турбулентному наблюдается для разных газов при разных значениях Ке. По данным Гаусорна, Уэддела и Хоттела, для водорода Ие составляет около 2200, для городского (коксового) газа 3700—4000, для окиси углерода около 4750, для пропана и ацетилена 8900—10400. Обобщенная зависимость перехода ламинарного факела в турбулентный отсутствует. [c.149]

Приведенные данные относились к изотермическим и слабо-подогретым турбулентным воздушным струям, в которых различие плотности газа в струе и окружающей среде столь незначительно, что не оказывает влияния на движение , а скорее служит удобным средством фиксации переноса пассивной субстанции. Значительный интерес представляет расширение области эксперимента и исследование влияния турбулйзатора на распространение струй сжимаемого газа. Подробные данные такого рода, в особенности по пульсационной структуре, в настоящее время, видимо, отсутствуют. Судя по результатам эксперимента и измерений средних величин [58, 59], наложение низкочастотных пульсаций значительно интенсифицирует также турбулентный обмен в струе переменной плотности. [c.156]

Миграция и трансформация в окружающей среде. Мигрирует в стратосферу вследствие турбулентной диффузии и претерпевает фотолитическое разложение с выделением lg, H l, СО, Og. Период полусуществования в атмосфере 10 недель. В воде трансформация идет за счет гидролиза. Период полусуществования в воде 10 недель. Происходит постоянный обмен между водной и воздушной средой Ч. У. и продуктами его деградации [78]. [c.338]

Как показано многочисленными исследованиями, траектория частиц крупностью более 1 мм в воздушном потоке мало зависит от турбулентных пульсаций среды [122]. Основной причиной, вызывающей отклонение достаточно крупных частиц от прямолинейных траекторий, являются массовые ударные взаимодействия их между собой. Влияние взаимодействий на интенсивность поперечных перемещений частиц но сравнению с другими стохастическими возмущающими факторами должно возрастать с увеличением размера частиц [6]. Вследствие этого скорость движения частиц любой крупности можно представить в виде двух составляющих. Соотнощенне между средними значениями радиальной и аксиальной составляющими скорости определяется конкретными условиями разделения [43]. Радиальная составляющая является причиной беспорядочных ударных взаимодействий со стенками канала. [c.107]

Формы закреплены на замкнутом цепном транспортере 1, который прохо- дит с ними по туннелю 2 вулканизатора. В туннеле циркулирует нагретый до 220 С воздух, подаваемый вентилятором 4 через калорифер 3. Скорость цеп- ного транспортера колеблется от 0,44 до 0,76 м/мин в зависимости от характера вулканизуемых изделий. Направление движения воздуха по воздуховодам, показано на рисунке стрелками. Следует отметить, что туннельные вулкани- заторы с обогревом горячим воздухом применяются довольно редко, так как под действием воздуха каучук окисляется. Кроме того, воздух является плохим проводником тепла. При вулканизации в среде горячего воздуха трудно обес- печить равномерное и быстрое нагревание изделия. Фирма Дженерал элект-1 рик (США) успешно применяет метод непрерывной вулканизации изделий в туннельных вулканизаторах, создавая турбулентное движение воздушной среды в туннеле. Турбулентный характер движения воздуха значительно сокращает продолжительность вулканизации изделий по сравнению с вулканит зацией при ламинарном движении воздуха. [c.542]

Выше мы рассмотрели процессы дробления капель в воздушном потоке. Происходящий при распылении процесс распада жидких пленок, нитей и капель можно назвать прямым процессом распыления. Очевидно, он должен сопровождаться обратным процессом коагуляции капель [38]. Действительно, при распылении жидкостей образуются полидисперсные системы капель, концентрация которых вблизи сопла распылителя очень велика. Эти капли движутся в газе с различными скоростями мелкие капли быстро увлекаются газом, а более крупные отстают. Благодаря этому должны происходить частые столкновения капель одна с другой, ведущие к их слиянию [39]. Авторы работ [39] и [40] предложили назватз этот процесс кинематической коагуляцией . Известна также турбулентная коагуляция золей, обусловленная неупорядоченным турбулентным движением среды. В турбулентных потоках грубодисперсных аэрозолей, имеющих переменную скорость, оба вида коагуляции происходят одновременно. [c.33]

Поставленная задача может быть решена, если аварийная вентиляция превысит в помещении турбулентный обмен. При этом выравнится поле концентрации и возможность образования высоких концентраций в отдельных точках воздушной среды помещения будет исключена. [c.197]

Было бы желательно, чтобы в дальнейшем были продолжены исследования химических процессов, а также различных процессов перемешивания, протекающих в турбулентном диффузионном нламени, заключенном между осевой линией струи горючего газа и окружающей атмосферой. Эти исследования должны включать в себя измерения нолей концентрации, температуры и скорости, а также, возможно, и пульсаций этих величин в пламепи для различных характерных случаев. К ним могут относиться цилиндрические струн го])ючего газа, распространяющиеся в воздушной среде, коаксиальные струи горючего газа и воздуха, а в случае применения оптических методов исследования — соответствующие плоские системы течений. Желательно, чтобы степени турбулентности потоков до смешения можно [c.336]

Г1ри тепловом распространении пламени различают но )мальное (тихое) распространение Г., или дефлаграцию (последовательное воспламенение горючей смеси происходит но механизму теплопроводности и, частично, за счет диффузии активных центров), и детонацию (поджигание производится распространяющейся ударной волной). Нормальное Г. в свою очередь подразделяется на ламинарное и турбулентное. Ламинарное пламя обладает вполне определенной скоростью перемещения относительно неподвижного газа, к-рая зависит от состава смеси, давления и темп-ры и определяется только химич. кинетикой и молекулярной теплопроводностью. Такая скорость, называемая нормальной скоростью пламени, является поэтому физико-химич. константой смеси. Ламинарное пламя наблюдается в неподвижных смесях или в потоках, движущихся ламинарно. Величины скорости пламени обычно составляют в воздушных средах порядка нескольких десятков сантиметров в секунду и только для водо-родо-воздушных смесей дбстигают 2,5 м сек. В тех случаях, когда наряду с молекулярной теплопроводностью в большой степени участвует т. н. турбулентный перенос тепла, при перемешивании возникает турбулентное пламя. Скорость распространения турбулентного пламени в отличие от ламинарного зависит от скорости газового потока, что является главной и наиболее важной особенностью турбулентного пламени. Турбулентное пламя имеет большое значение в технич. процессах сжигания газообразных и парообразных горючих. [c.497]

При высоких скоростях вращения мешалок перемешиваемая жидкость вовлекается в круговое движение п вокруг вала образуется воронка, глубина которой увеличивается с возрастанием числа оборотов и уменьшением плотности и вязкости среды. Для предотвращения образования воронки в аппарате помещают отражательные перегородки, которые, кроме того, способствуют возникновению вихрей и увеличению турбулентности системы. 06-Рис VI-4 Лопастн 1я разоваиие воронки можно предотвратить и при мешалка. " ПОЛНОМ заполнении жидкостью аппарата, т. е. при отсутствии воздушной прослойки между перемешиваемой жидкостью и крышкой аппарата, а также при установке вала мешалки эксцентрично к оси аппарата или применении аппарата прямоугольного сечения. [c.254]

Таким образом, имеется такая область протекания процесса горения—ее принято называть диффузионной, — в которой существенными и решающими для скорости процесса становятся физические факторы, как, например, характер течения газо-воздушного потока, распределение скоростей, концентраций и температур в этом потоке, форма и размеры обтекаемых тел (камеры, горелки и т. п.), характер общей и местной турбулентности потока, соотношения между молекулярной и молярной (турбулентной) диффузией, перераспределение тепла внутри потока (особенно в зоне горения), а также между потоком и внешней средой (теплообмен, вызванный неадиабатич-ностью системы). Не говоря о некотором, еще возможном воздействии кинетических факторов, чисто физическая картина процесса становится столь сложной, что задача не может получить общего решения либо не удается составить замкнутую систему дифференциальных уравнений с четким определением граничных условий, либо при наличии такой системы уравнений их не удается проинтегрировать без грубых упрощений, не отвечающих истинному ходу процесса. [c.65]

В работе Тейлора [27] подробно рассмотрена диффузия вещества в ламинарном потоке, проходящем по прямой трубке Поскольку диффузия молекул вещества в жидкости в этих условиях происходит весьма медленно, необходимы очень узкие трубки В результате исследователи начали обдумывать возможность изменения характера ламинарного потока в открытой капиллярной колонке В частности, были исследованы характеристики колонки с турбулентным потоком [28], с потоком, разделенным воздушными перемычками [29, 30], спиральные колонки [31 ] и колонки, изготовленные из де рми-рованных или волнообразных трубок [32], а также электроос-мотический поток [33] Все эти способы позволили уменьшить размывание полосы неудерживаемого компонента, однако размывание полос удерживаемых компонентов было больше расчетного Среди последних работ в области капиллярной ЖХ большая часть посвящена исследованию колонок с каналами очень малого диаметра [34 - 38] [c.60]

Текстильную нить толщиной 2—30 текс вытягивают со скоростью 600 —1800 м/мин. Темп-ры верхней галеты и утюга соответственно 70—80 и 120—160°С. Кратность вытягивания 3,5 — 5,0. Масса нптп на выходной иаковке от 0,5 до 3 кг. После кручения (100—300 витков на 1. м) текстильную нить с целью фиксации крутки и снижения усадки обрабатывают в паровых или воздушных котлах при 110—140°С в течение 20 — 30. ими. Затем нить перематывают на товарную паковку, масса к-рой 300—1000 г. Компактность готовой нити, обычно приобретаемая вследствие высоких круток, достигается соединением элементарных волоконец обработкой их на крутильно-вытяжных машинах турбулентными потоками газообразной среды, чаще всего сжатого воздуха. Текстурирование текстильных нитей, обычио толщиной 11 и 16 текс, проводится на машинах вьюркового или фрикционного типа. Наиболее эффективны машины, совмещающие при одном технологич. переходе операции вытягивания, текстурнрования и термостабилизации нити. [c.59]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология