Горизонтальные внутренние течения

ГОРИЗОНТАЛЬНЫЕ ВНУТРЕННИЕ ТЕЧЕНИЯ [c.641]

В вертикальных внутренних смешанно-конвективных течениях, рассмотренных в разд. 10.6, выталкивающие силы либо действуют в одном направлении с вынужденным потоком, либо противодействуют ему. В таком случае выталкивающие силы и, следовательно, результирующие характеристики переноса симметричны относительно оси трубы или средней плоскости между двумя поверхностями, расположенными параллельно друг другу. Однако на горизонтальные внутренние течения естественная конвекция оказывает иное влияние, поскольку выталкивающие силы действуют перпендикулярно направлению вынужденного потока. При возрастании выталкивающих сил симметричное вынужденное течение, наблюдающееся в случае отсутствия естественной конвекции, существенно искажается. В случае течения [c.641]

В разд. 10.6 и 10.7 мы рассматривали соответственно вертикальные и горизонтальные внутренние течения. Однако во многих практических приложениях, например в трубчатых солнечных коллекторах, применяют наклонные каналы. Выталкивающие силы не параллельны силам давления, и возникает вторичное течение. При ламинарном режиме течения жидкость движется вдоль спиральных линий тока и течение не является осесимметричным. [c.650]

Выбор характерной плотности зависит от рассматриваемого внутреннего течения. В качестве простого примера рассмотрим горизонтальный слой жидкости между верхней и нижней ограничивающими поверхностями, имеющими температуры соответственно и 2- Если > /ь слой жидкости неустойчиво стратифицирован, когда плотность рассматриваемой жидкости уменьшается с ростом температуры. При некоторых условиях возникает движение, вызванное выталкивающей силой. В таком течении местная характерная плотность р на различных высотах вычисляется по линейному распределению температуры, существующему в вертикальном направлении в отсутствие движения жидкости, т. е. в условиях чистой теплопроводности. В других, более сложных внутренних течениях и (или) при других полях объемной силы методика выбора закона изменения ха- [c.28]

Горизонтальные цилиндрические полости. Проведены измерения и расчеты пограничного слоя в таких полостях с помощью интегрального метода [99]. Вода в горизонтальных цилиндрах с коэффициентом формы 3 охлаждалась до 4 °С. При этом охлаждение воды, первоначально имевшей температуру 20 °С, проводилось путем понижения температуры стенки со скоростью 0,6—54°/ч. Визуализация течения осуществлялась с помощью окрашенных примесей. Изменение температуры жидкости измерялось фиксированными термопарами. При этом числа Рэлея изменялись в пределах 10 — О . Было установлено, что не-установившаяся картина внутренней циркуляции вскоре переходит в некоторый квазистационарный процесс. При Ра > 10 внутреннее течение складывалось из некоторого центрального ядра и течений в пограничных областях вблизи поверхности. При падении температуры ядра ниже 4°С наблюдалась инверсия картины течения. Важную роль во всем этом процессе играло кондуктивное поле, которое развивалось в центральном ядре течения. Полученные результаты иллюстрируют наличие очень важных и сложных механизмов переноса в полостях указанной геометрии, особенно для случая, когда процесс в полости происходит вблизи точки максимума плотности. [c.338]

В напорных и дренажных каналах плоскокамерного модуля реализуется двумерное течение газа с односторонним или двусторонним отсосом или вдувом при этом канал может быть ориентирован горизонтально или вертикально. В рулонных модулях кривизна канала не слишком велика, и в первом приближении можно использовать модели двумерного течения, однако следует учесть меняющуюся ориентацию стенок канала относительно вектора силы, связанной с гравитацией. В трубчатых и половолоконных элементах внутренний канал обладает симметрией тела вращения, течение в них также двумерно. Внешняя цилиндрическая поверхность элемента омывается потоком газа, возникает задача массообмена на проницаемых поверхностях, образованных пучком трубок. Следует отметить, что свободноконвективное движение (возникающее при потере устойчивости двумерного вынужденного движения вследствие концентрационной неоднородности плотности среды) в общем случае усложняет течение газа, делает его трехмерным. [c.121]

D. Внутренняя поверхность горизонтальных труб. Режимы течения при конденсации в трубе. Вопросы структуры двухфазного потока рассматриваются здесь кратко, дополнительная информация приведена в 2.3, а обзор режимов течения при конденсации выполнен в [45 . [c.347]

В. Конденсация при вынужденной конвекции. Здесь рассмотрена конденсация внутри труб при вынужденном течении. Трубы, имеющие шероховатые внутренние поверхности, обогреваемые конденсирующимся паром, установлены в испарителях горизонтально и на их наружной поверхности испаряется рассол. [c.361]

В частности, было отмечено, что отложение кокса по внутреннему периметру имеет неравномерный характер в нижней части трубы толщина кокса больше, чем в верхней. Это обстоятельство указывает на то, что и в промышленных нагревательных печах будет иметь место неравномерность коксоотложений, причем независимо от ориентации труб вертикальная или горизонтальная. Это связано, во-первых, неравномерностью теплового потока (наибольшее коксоотложение будет происходить со стороны, обращенной к факелу), во-вторых, режимом течения двухфазного потока (например, в горизонтальном змеевике при небольших скоростях фаз имеет место расслоенный режим, что приводит в результате ухудшения теплообмена к перегреву части трубы, контактирующей с паровой фазой). Последнее обстоятельство относится лишь к горизонтальным трубам [38]. [c.256]

В случае больших Ка предполагалось, что ядро жидкости (внутренняя область полости, удаленная от пограничных слоев на стенках) является изотермическим и вращается как твердое тело, т. е. с постоянной завихренностью. Это допущение выдвигалось ранее [190] при исследовании свободноконвективного течения в горизонтальном круглом цилиндре, а позднее [205] для ячеистого течения между двумя параллельными горизонталь- ными пластинами. При рассмотрении ядра течения в вертикальной полости [17] показано, что если оно не является застойной зоной, то завихренность там остается постоянной. Правда, это доказательство справедливо только для случая изотермического ядра. Кроме того, граница области ядра должна представлять собой замкнутую линию тока, которая не проникает в вязкий граничный слой вблизи поверхностей. В работе [207] эта задача решена численно с использованием метода, основанного на разложениях по ортогональным полиномам. Результаты этих исследований сравнивались в работе [207] с экспериментальными данными [182], и было установлено достаточно хорошее их соответствие. В работе [16] рассмотрено также турбулентное течение в вертикальной полости. [c.255]

Несколько режимов течения для такой системы было рассчитано в работе [142]. Так, при Ка < 100 течение было симметричным относительно горизонтальной оси, причем влияния на распределение температур в кольце оно не оказывало. В результате изотермы представляли собой кривые, близкие к окружностям, а перенос тепла осуществлялся главным образом за счет теплопроводности. По мере возрастания чисел Ка изотермы начинают переходить в эксцентрические окружности, как это видно в правой части рис. 14.4.3 при Ка = 10 . Теплопередача продолжает осуществляться в основном опять же за счет теплопроводности. При еще более высоких Ка на стенках отделяются внутренний и внешний тепловые пограничные слои. При этом, как [c.286]

Получены соответствующие полуэмпирические соотношения для теплопередачи [143, 144]. Эти соотношения, судя по всему, применимы для чисто кондуктивного режима, а также режимов ламинарного и турбулентного течений. В пределе, при для теплоотдачи внутреннего цилиндра получается такая же корреляционная формула, что и в случае одиночного горизонтального [c.292]

Для определения зависимости между касательным напряжением и скоростью сдвига используется капиллярный вискозиметр. При течении жидкости через горизонтальный участок трубки из нержавеющей стали внутренним диаметром 2,54 мм были получены следующие результаты измерений расхода и падения давления [c.450]

В тех случаях, когда глинистые отложения уплотняются под действием веса вышележащих осадочных пород, адсорбированная глинистыми минералами вода выжимается вместе с поровой водой. Количество остающейся воды зависит от глубины погружения типа и объемной доли глинистых минералов, присутствия обменных катионов на них и геологического возраста формации. На рис. 8.28 приведены средние объемные плотности пород различных возрастов. При вскрытии глинистого сланца горизонтальные напряжения в породе на стенке скважины снимаются и обезвоженный сланец начинает адсорбировать воду из бурового раствора. Если развивающееся при этом давление набухания вызывает увеличение центробежного растягивающего напряжения до уровня, превышающего предел текучести, ствол скважины дестабилизируется. Как уже описывалось ранее, эта дестабилизация проявляется в виде пластического течения, когда осадочные породы, состоящие преимущественно из натриевого монтмориллонита, вступают в контакт с буровыми растворами на пресной воде. Однако в интервалах поливалентных глин, контактирующих с солевыми растворами и ингибированными буровыми растворами, происходит разрушение стенок скважины посредством осыпания довольно твердых обломков, в результате чего диаметр ствола увеличивается. При использовании чистых рассолов увеличение диаметра ствола принимает характер кавернообразования (рис. 8.29, А), поскольку, как показано на рис. 8.15, Б, чистая жидкость не создает достаточного давления на стенку скважины и поэтому перепад давления на элементе глинистого сланца в стенке скважины очень мал. Обваливание ствола намного слабее, если буровой раствор содержит реагент, регулирующий фильтрацию (см. рис. 8.29, Б), так как образующиеся трещины закупориваются глинистой коркой. Однако осыпание при этом полностью не устраняется в связи с тем, что внутреннее давление на стенку скважины ограничивается разностью pw—pf) При бурении скважины [c.318]

При К. движущегося пара внутри трубы (канала) режимы течения и характер взаимод. паровой и жидкой фаз могут значительно изменяться в результате изменения по мере образования конденсата скорости пара, касательного напряжения трения иа межфазной пов-сти и Ке . При больших скоростях пара (когда действие силы тяжести на пленку конденсата пренебрежимо мало и течение ее определяется в осн. силой трения) местные и средние по длине трубы коэф. теплоотдачи не зависят от пространств, ориентации трубы. Если силы тяжести и трения соизмеримы, условия К. определяются углом наклона трубы и взаимным направлением движения фаз. В случае К. внутри горизонтальной трубы и малой скорости пара кольцевая пленка конденсата образуется только на верх, части внутренней пов-сти трубы. На ниж. части возникает ручей , в зоне к-рого в результате относительно большой толщины слоя жидкости теплоотдача значительно менее интенсивна, чем на остальном участке пов-сти. [c.450]

Экстракцию органических веществ рекомендуется проводить по периодической схеме в горизонтальном экстракторе 1. Экстрактор представляет собой емкостной аппарат с внутренним вращающимся перфорированным барабаном, снабженный рубашкой для обогрева и обратным холодильником. Расчетное количество измельченного сырья из бункера 3 загружается в барабан экстрактора 1 через боковой люк. После загрузки сырья люк закрывается и в экстрактор 1 самотеком заливается расчетное количество растворителя из аппарата Е-1, затем барабан приводится во вращение и в рубашку экстрактора подается пар. Экстракцию проводят при температуре кипения растворителя в течении 45 минут, после чего обогрев аппарата 1 отключается, и экстракт насосом Н-1 подается на фильтр 2. После фильтрации экстракт собирается в сборнике Е-2. На оставшийся остаток измельченного сырья загружается вторая порция растворителя и процесс экстрагирования повторяется. Аналогично проводятся третья и четвертая стадии экстракции, время экстрагирования на которых составляет 30 минут. Все экстракты собираются в емкость Е-2. [c.21]

Рассмотрим движение ламинарного потока жидкости в горизонтальной трубе, радиус которой равен R, а длина I (рис. 1-9). Так как движение ламинарное, то можно представить весь поток состоящим из ряда соосных кольцевых слоев, скорость которых возрастает от периферии к оси трубы на внутренней поверхности трубы скорость жидкости, как уже известно, равна нулю. Выделим внутри потока геометрически подобный жидкостный цилиндр радиусом г и обозначим давления на его торцевые сечения через Рх и р2- При установившемся течении сила давления р лг уравновешивается силой противодавления р пг и силой внутреннего трения 2ш1 1 где ш) —скорость течения. Поэтому можно написать [c.45]

При включении пилообразной развертки переключатель П2 находится в положении I. При включении ждущей развертки он находится в положении 2, а переключатель синхронизации - в положении "Внутренняя". При этом сигнал через переключатель синхронизации, переключатель П, и Х-усилитель попадает на устройство "Запуск развертки и калибратора". Импульс, полученный на выходе устройства, одновременно подается на калибратор и генератор пилообразного напряжения и запускает их. Последний работает в течение одного периода. Напряжение с выхода генератора пилообразного напряжения подается на горизонтально отклоняющие пластины трубки. Чтобы задержать исследуемый сигнал на время, необходимое для запуска развертки, имеется линия задержки, установленная перед Г-усилителем. Кроме того, линия задержки позволяет получить изображение сигнала на средней части экрана, где искажения значительно меньше. При использовании внешнего источника напряжения развертки переключатель П2 находится в положении 3. [c.439]

Указанные профили в любом горизонтальном сечении существуют лишь короткий промежуток времени, сменяясь один другим а—>-б—— -а и т. д. При вычислении суммарного количества движения допустимо принимать условно профиль скоростей (а). Интенсивность таких центростремительных и центробежных течений определяется скоростью вращения вихря. В работах [110—112] измерялась сила тока, проходящего через жидкость с низкой электропроводностью, залитую в кольцевой зазор между вращающимся внутренним цилиндром и коллектором, вмонтированным в наружный цилиндр. Проведенные измерения позволили определить скорость вращения вихря, для которой было найдено соотношение [c.42]

Существенно, что при течении потоков внутри замкнутых каналов (внутренняя задача) понятие пограничного слоя, строго говоря, неприменимо, поскольку распределение скорости по поперечному сечению потока оказывается монотонным. Это обстоятельство иллюстрируется имеющимся аналитическим решением упрощенного уравнения Навье — Стокса для стационарного ламинарного потока в круглой горизонтальной трубе постоянного сечения. Уравнение Навье—Стокса в этом случае упрощается до следующего вида [c.10]

Воду во внутреннем резервуаре и водяной бане тщательно перемешивают в первом — вращением крышки (с вставленным в нее термометром) вокруг стержня, во второй — установленной в ней крыльчатой мешалкой. Убедившись, что температура воды в обоих резервуарах равна 20° С, что в течение 5 мин отклонение температуры не превышает 0,2° С и что уровень воды во внутреннем резервуаре установлен строго горизонтально так, что острия всех трех штифтов лишь едва заметно выдаются над его поверхностью, приподнимают коротким движением стержень, пуская одновременно в ход секундомер (стержень удерживается автоматически в приподнятом положении), и наблюдают вытекание воды из резервуара, улавливая момент, когда нижний край мениска достигнет кольцевой метки на колбе, соответствующей вместимости 200 мл в этот момент останавливают секундомер. [c.262]

В данной главе сначала приводится общее описание соответствующих задач переноса, а затем более подробно исследуются некоторые важные конфигурации течений. Здесь же рассматриваются течения в протяженных пористых средах вблизи вертикальных, горизонтальных и наклонных плоских поверхностей. При этом исследуются различные течения при наличии естественной или смещанной конвекции, а также определяются условия, при которых существуют автомодельные решения. Кроме того, в данной главе рассмотрены и другие течения, например течение вблизи вертикальных цилиндров и течение при наличии точечных источников тепла. Затем обсуждаются случаи внутренних течений в частичных, а также в полностью замкнутых полостях. Описывается влияние на характер течения различных факторов, таких, как угол наклона и наличие сквозного потока, постоянные и периодические граничные условия, изолированные и проводящие стенки и др. [c.364]

Прежде чем приступить к обсуждению свойств поверхностных , или баротропных (см. разд. 6.2), волн, необходимо иметь в виду, что результаты изучения с одинаковым успехом можио приложить и к внутренним , или бароклинным , модам. Это следует из существования решений, полученных путем разделения переменных для уравнений стратифицированной жидкости в случае, когда горизонтальный масштаб велик по сравнению с вертикальным. Это свойство было показано в гл. 6. Таким образом, когда говорится о возвышении свободной поверхности или о компонентах горизонтальной скорости и, и) для баротропного движения жидкости с глубиной Я, то те же рассуладення оказываются справедливыми и для внутренних течений, свойства которых могут быть Описаны в терминах эквивалентных переменных r x,y,i), й(x,y,t) и ( х,у,1) теории мелкой воды и эквивалентной глубины Яе (см. разд. 6.11, 6.14 и 6.17). [c.311]

При нагреве и охлаждении змеевики расширяются и сжимаются не одинаково. Входные уч астки расширяются меньше, чем выходные. Поэтому пружинные подвески предназначены для восприятия части нагрузок, возникающих от расширения п сжатия и уменьшения внутренних напряжений в металле труб. Кроме того, для снижения напряжений у опорных деталей пода и свода печи предусматривают зазоры, которые обеспечивают горизонтальное перемещение нижних направляющих и верхних опорных штанг, чем предотвращается их защемление и продольный изгиб труб змеевиков. С течением времени, вследствие явлений ползучести (так называемого, криппа) металла., змеевики постепенно удлиняются и оседают, поэтому при эксплуатации печей необходимо периодически изменять натяжение пружин. Степень натяжения пружин определяют по стрелочному указателю. [c.75]

При теоретическом рассмотрении задачи Консетов [80] и Волков [50] предложили упрощенную физическую модель процесса конденсации движущегося пара внутри горизонтальной трубы, показанную на рис. 4.8. Согласно этой модели, предполагается, что на внутренней поверхности трубы образуется три участка движения конденсата начальный, верхний и ручей. На начальном участке и в ручье, ограниченном углом ф, течение конденсата совершается в направлении оси трубы под действием силы трения пара о поверхность конденсата. На верхнем участке трубы, ограниченном углом 20 = 2л — ф, имеет место пространственное течение конденсата в виде тонкой пленки в направлении равнодействующей двух сил — силы трения пара о поверхность конденсата и силы тяжести. При этом направление течения конденсата составляет с осью трубы угол р, величина которого вдоль трубы меняется от значений, близких к нулю в начальном сечении ручья, до значений, близких к 90° — в конце ручья (на выходе из трубы). [c.142]

НЫХ, горизонтальных и в наклонных прямоугольных полостях широко исследованы ввиду гораздо большей простоты этого случая по сравнению с полным трехмерным процессом переноса. Часто в одном из измерений полость может быть очень длинной. Тогда для ее центральной области можно воспользоваться соответствующим двумерным описанием. Хотя внутренние естественноконвективные течения, представляющие интерес с точки [c.252]

Действие архимедовых выталкивающих сил на внутренние конвективные течения за счет вынужденной конвекции в неньютоновских жидкостях часто оказывает существенное влияние на скорости переноса. Такого рода влияние рассматривалось главным образом для течений в горизонтальных, вертикальных и круглых трубах. [c.446]

Большинство выводов, сделанных в предыдущей главе, при определенных условиях можно использовать и для характеристики передаточных функций давления в барабанном паровом котле с естественной циркуляцией воды в системе. В упомянутых котлах в результате естественной циркуляции в динамике давления и уровня участвует лишь часть внутренней емкости котла. Вода, выходящая при температуре кипения из барабана, поступает в самотечные трубы. Течение воды по самотечным трубам зависит от статического давления столба жидкости, так что температура этих опускающихся ненагреваемых частиц ниже температуры кипения, соответствующей давлению на том или ином участке самотечной трубы. Можно показать, что даже при переходных изменениях давления в котле (при падении давления) в самотечных трубах не должно происходить образование пара до тех пор, пока градиент давления не превысит определенной критической величины, а скорость воды достаточно большая. Эта критическая величина характерна для любого котла, если потери давления на входе кипящей воды в самотечные трубы являются средними и если самотечные трубы установлены преимущественно вертикально и не имеют горизонтальных участков. Таким образом, в эффективную емкость пароводяного пространства самотечные трубы обычно не включают. В связи с этим в первом приближении в объем Ve включают объем барабана V и объем кипятильных труб V t )- Следующей задачей является определение объема кипящей воды V и объема насыщенного [c.306]

Благодаря работам ученых появилась возможность количественно оценить самое подвижное звено круговорота воды в природе — его атмосферную ветвь, которая стала более точно определяться только после организации регулярных наблюдений в свободной атмосфере на аэрологических станциях. Схема этого процесса такова часть водяного пара, испарившегося с поверхности океана, поступает в атмосферу, а затем выпадает в виде осадков на поверхность океана. Остальная часть водяного пара океанического происхождения выносится на материк атмосферными воздушными течениями. Из этого переносящегося в горизонтальном направлении (адвективного) потока влаги на ближайшей к океану части материка могут образоваться облачность и выпадать осадки. В дальнейшем по мере перемещения водяного пара над сушей к адвективной влаге будет добавляться влага, испарившаяся с суши и внутренних водоемов. Она перемешивается с юдяным паром, поступившим с океана. Из этой влаги затем могут образоваться осадки, состоящие из адвективного и местного водяного пара. После осуществления на материке процессов влагооборота часть адвективной и местной влаги выносится за пределы материка на другой его склон. [c.9]

Металлический хроы (10—20 г) в виде крупнозернистого порошка помещают в керамическую трубку (внутренний диаметр 3 см, длина 50 см). Трубка закрепляется в горизонтальном положении ее нагревание производят горелкой с воздушным дутьем. Важно предварительно полностью удалить из трубки воздух путем пропускания сильного тока хорошо высушенного хлора в течение по крайней мере 0,5 ч. Затем усиливают нагревание, поднимая температуру до максимально достижимой, охлаждают и вытесняют хлор сухим СОг. В трубке образуется СгС1з в виде блестящих фиолетовых листочков, причем объем образовавшегося твердого вещества значительно превышает объем взятого для реакции хрома. Для того чтобы избежать возможности забивания трубки, рекомендуется при загрузке хрома распределить его по длине трубки. [c.1586]

Эффект внутренней пластификации можно продемонстрировать на примере получения эластичной пленки. С этой целью по 2 г каждого сополимера и соответствующего гомополимера растворяют в 30 мл тетрагидрофурана. Полученные растворы выливают на горизонтально установленные стеклянные пластинки, которые обрамлены металлическими рамками (0,5X10X10 см). Медленно испа ряют растворитель под тягой и через несколько часов пленку можно отделить от стекла. Пленки высушивают на воздухе в течение двух суток. Эластичность и жесткость пленок определяют сгибанием и разгибанием, а также процарапыванием ногтем. Для проявления эффекта внешней пластификации пленку получают из раствора 1,6 г гомополивинилхлорида и 0,4 г диоктилфталата в 30 мл [c.180]

При экструзии полимеров у тановлено [13, 14], что использование головок с конусностью не более 10° позволяет избежать большинства дефектов в экструдате, полученном при использовании головки с параллельными каналами. Достаточно простой расчет таких головок приведен в работе [15], где рассмотрены четыре типичных образца головок с линейно-сходящимися каналами. Три из них представляют собой широкощелевые головки с конусностью в вертикальной или горизонтальной плоскости или в обеих плоскостях (типа рыбий хвост ). Внутренняя поверхность четвертой головки образована вращением увлеченного прямого угла. С использованием поправки [16] для закона вынужденного течения аномально-вязкой жидкости в широкощелевых каналах дано основное уравнение течения через щелевую головку без конусности [c.251]

На рис. 3 приведены примеры результатов расчетов и экспериментов [13] по гидравлическому сопротивлению для течения пароводяной смеси в обогреваемых гладкой горизонтальной и вертикальной трубах в зависимости от Хх и у нри р = 98 бар, IV = = 1000кг-м 2.с-1. Внутренний диаметр горизонтального участка 11,1 мм, вертикального — 8 мм. На горизонтальном участке были установлены три отбора давления. Расстояние между первым и третьим — 3 м и между вторым и третьим— 0,55 м. На вертикальном участке расстояние между отборами давления 0,6 м. Обозначим участки между отборами давления соответственно а, Ъ, с. По вертикальной оси на рис. 3 отложена относительная потеря [c.63]

Воду во внутреннем резервуаре тщательно перемешивают, вращая крышку (с вставленным в нее термометром) вокруг стержня. Воду в водяной бане перемешивают с помощью крыльчатой мешалки. Убедившись, что температура воды в резервуаре и бане равна 20° С и в течение 5 мин отклонение температуры не превышает 0,5° С, а уровень воды во внутреннем резервуаре установлен строго горизонтально, быстро приподнимают стержень, пуская одновременно в ход секундомер, и наблюдают вытекание воды из резевуара. Когда нижний край мениска достигнет кольцевой метки на колбе, соответствующей вместимости 200 см , останавливают секундомер. Измерение времени истечения 200 см дистиллированной воды производят последовательно четыре раза. Если результаты измерений отличаются от среднего арифметического не более чем на 0,5 с, среднее арифметическое результатов записывают в качестве среднего результата. [c.269]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология