Поток поле скоростей

Рис. П-3. Подобие полей скорости ламинарного потока реальной жидкости.

Описанные выше исследования ясно показывают, что при значениях между 120 и 150° впервые возникают явления, приводящие к образованию течения типа факела. Далее по потоку поля скорости и температуры принимают форму, совершенно отличную от течения в пограничном слое. Эти явления усиливаются при больших g. Метод пограничного слоя становится неприменимым. В статье [95] указано, что величина g=130° предположительно является границей приемлемой точности метода пограничного слоя. [c.270]

Кроме нестационарных течений, рассмотренных в предыдущих разделах, в дальнейших главах будут описаны некоторые другие важные классы переходных процессов. В гл. 9 рассматриваются нестационарные явления, возникающие при плавлении льда. Представлены результаты экспериментальных исследований и численных расчетов характеристик течений около вертикальных и горизонтальных поверхностей. Хотя все процессы замерзания и плавления льда являются нестационарными, многие из них можно считать квазиустановившимися, если выбрать соответствующий масштаб времени. В гл. 10 обсуждаются нестационарные процессы при смешанной конвекции около плоской вертикальной поверхности, рассеивающей тепло. Рассматриваются несколько видов течения, соответствующих различным тепловым потокам, полям скорости, начальным условиям и жидкостям. В гл. И описывается нестационарный переход к турбулентному режиму течения и исследуется развитие во времени нескольких механизмов перехода. Кроме того, представлен обзор методов расчета линейной устойчивости неустановившихся течений. Проведено сравнение различных подходов и рассмотрен вопрос о том, какие из них наиболее эффективны для нескольких конкретных течений. [c.468]

В любой физической системе, включающей перемешивание двух потоков, поле скоростей должно быть неоднородным. Поскольку конвекция в процессе перемешивания играет существенную роль, что вполне естественно, неоднородность распределения скоростей должна иметь важное значение. Грубо говоря, можно ожидать, что взаимодействие в случае неоднородного начального поля скоростей должно происходить так же, как и в однородном потоке, с той только разницей, что суммарный процесс в первом случае несколько укорачивается в направлении к точке инициирования пламени. Это обусловлено природой поля скоростей в следе плоской пластины, в которой на хвостовом крае образуется застойный поток, все еще сохраняющий медленное движение на некотором расстоянии вниз от пластины. [c.152]

Взвешенные в потоке зерна кипящего слоя непрерывно переходят с одного места на другое, интенсивно перемешиваясь друг с другом. При этом непрерывно изменяются и промежутки между соседними частицами, их локальное сопротивление потоку, поле скоростей которого также становится существенно нестационарным. [c.233]

Для модельных цепных молекул с эффективным упругим потенциалом диффузионное уравнение в потоке произвольного типа имеет вид (1.16). В сдвиговом потоке поле скоростей задается соотношением ( 11.4). Градиент скорости С может быть постоянным или гармонически осциллировать во времени 0 = Со ехр /со г. [c.196]

Считая, что обмен жидкостями между средами разной проницаемости происходит за счет капиллярной пропитки малопроницаемых включений, функцию интенсивности фазовых перетоков определим из решения задачи о противоточной капиллярной пропитке. Для подсчета интенсивности фазовых перетоков ц рассмотрим одиночный блок объема V с характерным размером 1, окруженный трещиной. Определим переток / -ой фазы как поток поля скорости фильтрации фазы 1)21 через поверхность блока 8, отнесенной к единице его объема [c.174]

Результаты теоретических и экспериментальных исследований подобного рода течений воды (плотины и дамбы) и нефти (пласты) в грунтах обобщены в монографиях [22]. Успешно проанализированы многие практически важные задачи о распределении давления и потоков, когда масштабы течения столь велики по сравнению с размерами зерен, что весь зернистый слой можно считать квазиоднородной средой с одной обобщен- ной характеристикой — проницаемостью. Структура же потока и поле скоростей в промежутках между зернами изучены слабо. Поэтому приходится в основном базироваться на различных, весьма идеализированных моделях этой структуры, рассчитывать на основании введенной модели. проницаемость слоя и. сопоставляя с экспериментом, вводить определенные поправки и [c.33]

С (X, I) не влияет па поле скоростей и в то же время в каждой индивидуальной реализации турбулентного потока удовлетворяет обычному уравнению молекулярной диффузии [c.107]

Решение любой гидродинамической задачи предполагает получение расчетных значений для полей скоростей и давлений потока. Знание этих величин позволяет иметь подробную информацию о локальных и средних характеристиках течения. [c.8]

Использование уравнения движения реальной жидкости совместно с уравнениями неразрывности позволяет решить основную задачу гидродинамики — определить поля скоростей, давление и плотность жидкости, движущейся под действием заданных внешних сил. Однако решение уравнений Навье—Стокса получено только для простейших случаев одно- и двухмерного потока. Кроме того, это уравнение ие описывает течение жидкости при турбулентном режиме. [c.276]

Формирование поля скоростей происходит под воздействием поступающего в -й элементарны объем ДУ газового потока, энергия которого обозначена на диаграмме связи элементом 8р. Энергия уходящего газового потока обозначена элементом Изменение кинетической энергии газа отображено узлом О и С-элементом, с которыми связаны упругие свойства газового потока. Затраты энергии на сопротивление слоя потоку газа изображены на диаграмме узлом 1 и Л-элементом, который является обобщенным коэффициентом трения. Передача импульса энергии газового потока твердым частицам представлена ТР-элементом с коэффициентом передачи 8р 8р — суммарное лобовое сечение частиц -го элементарного объема. Элемент 1, отображающий инерционные свойства движущегося материала, и 5 -элемент, соответствующий затратам энергии на преодоление силы тяжести с учетом силы Архимеда, объединены единичным узлом. Согласно методике составления уравнений по диаграмме связи аналитическая форма баланса энергии для Д имеет вид [c.231]

После определения поля скоростей в обеих фазах вычисляется диффузионный поток к жидкой капле или газовому пузырю. Уравнение конвективной диффузии прп наличии химической реакции имеет вид [c.236]

Ряд работ посвящен экспериментальному изучению поля скоростей в потоке через слой зерен [1—5]. Было установлено, что скорость газового потока у стенки трубы может быть или несколько выше, или близка к средней скорости потока, причем повышение скорости по радиусу трубы наблюдается при засыпке шариков с шероховатой поверхностью. [c.100]

Ряд работ посвящен экспериментальному изучению поля скоростей в потоке через слой зерен [1—4]. Было установлено, что скорость газового потока у стенки трубы может быть или несколько выше, или близка к средней скорости потока, причем повышение скорости по радиусу трубы наблюдается при засыпке шариков с шероховатой поверхностью. К тому же выводу приводят результаты исследований [5, 6], в которых изучалось изменение окраски слоя зерен, содержавших крахмал или ацетат свинца, при продувании через слой потока газа с примесью иода или сероводорода. [c.113]

В работе [7] изучалось изменение массы шариков нафталина при продувании через них воздуха. Скорость испарения нафталина связана со скоростью газового потока, поэтому различие массы шариков в разных зонах указывает на различие скоростей потока. Такой метод использован, в частности, в работах А. И. Скобло [3] для определения поля скоростей в движущемся слое шариков. [c.113]

Наиболее существенное изменение поля скоростей турбулентного потока (а также соответственно коэффициента сопротивления) с изменением режима течения, т. е. числа Ке, имеет место в тех случаях, когда течение происходит с отрывом потока от твердой поверхности, а изменение Ке вызывает соответствующее перемещение точки отрыва вдоль этой поверхности. Такое течение характерно, например, для отрывных диффузоров с углами расширения 15- 45°, для колен с небольшими радиусами [c.15]

Местоположение начала отрыва в диффузоре обусловливается не только степенью неравномерности распределения скоростей на входе (величиной () ,1х)- но и характером распределения, аналогично его влиянию на профили скорости в сечениях безотрывного диффузора. При подводе жидкости к диффузору с вытянутым профилем скорости отрыв происходит в сечениях, более близких к входу, чем при подводе потока с равномерным полем скоростей (рис. 1.23, а и б). При вогнутом профиле скорости иа входе начало отрыва в диффузоре несколько отодвигается вниз по потоку (рис. 1.23, в). [c.29]

Выравнять поля скоростей в диффузоре можно также с помощью системы направляющих лопаток—дефлекторов, которые отклоняют часть потока вблизи входа из средней области диффузора к его стенкам, вследствие чего зона отрыва уменьшается илн полностью устраняется [44—46, 57, 63 1. В результате улучшается распределение скоростей и снижаются гидравлические потери. [c.35]

На характер поля скоростей в отводах и коленах с закругленными внутренними кромками некоторое влияние оказывают режим течения (число Ке), а также относительная шероховатость стенок А или выступы, находящиеся вблизи внутреннего закругления перед поворотом. Следует отметить, что, чем меньше число Ке, тем раньше начинается отрыв потока на внутреннем закруглении, тем шире зона отрыва и больше неравномерность [c.41]

Влияние неравномерности распределения скоростей потока по сечению на эффективность работы аппаратов обусловлено тем, что коэффициенты эффективности (коэффициенты тепло- и массопередачи, очистки и т. п.) находятся не в прямой пропорциональной зависимости от скорости протекания рабочей с )еды. Следовательно, при неравномерном поле скоростей, когда каждому элементу поперечного сечения аппарата соответствует некоторое локальное значение коэффициента эффективности, средний (истинный) коэффициент эффективности аппарата будет отличаться от коэффициента эффективности при равномерном поле скоростей. [c.56]

После входа установлены криволинейные направляющие лопаткн 1 (значительная пульсация потока, поле скоростей меняется во времени) [c.254]

Результаты измерений свидетельствуют о том, что чем больще неравномерность поля скоростей на входе в диффузор, тем более вытянутыми получаются профили скорости на начальном участке. Вместе с тем (см. рис. 1.14) в последующих сечениях диффузора увеличение неравномерности скоростей на входе (увеличение относительной длины о проставки) ускоряет выравнивание поперечного распределения скоростей по длине диффузора профили скорости при Пх > 4 и /у = 20 и соответственно 1 > 8 и 0 = более пологие (да сшах меньше), чем при = 0. Более ускоренное выравнивание потока объясняется, как и выше, интенсификацией турбулентного перемешивания при наличии проставки перед диффузором. [c.26]

Твердая сфера в простом сдвиговом потоке. Установим значения коэффициентов в формуле (6.3) в случае реаги-руюш,ей в диффузионном режиме твердой сферической частицы, свободно взвешенной в простом линейном сдвиговом потоке, поле скоростей которого в стоксовом приближении определяется формулами (2.5). С учетом асимптотик при малых (формулы (2.21), (2.14)) и при больших (формула (4.7) главы 4) числах Пекле из (6.3) для среднего числа Шервуда получаем [c.270]

С целью исследований тепло- и массообмена в технол. аппаратах созданы АСНИ для изучения аэро-и гидродинамики потоков. Важнейшая задача-выбор конструктивного оформления аппаратов, обеспечивающего оптимальную организацию потоков в-ва и тепла. Поведение системы прогнозируется на основе решения ур-ний аэро-и гидродинамики (в частных производных). На отдельных этапах исследований используются модельные идеализи-ров. представления гидродинамики (модели идеального вытеснения и смешения, многофазные циркуляционные модели), для к-рых из эксперимента определяются статистич. оценки коэф. диффузии, межфазного обмена и др. Принципиальное улучшение исследований достигнуто в результате одновременного измерения локальных характеристик потоков (полей скоростей, давлений, концентраций специально вводимых в-в). [c.27]

Установлено, что в интервале значений 0,01 < Кп < 0,1 уравнения гидродинамики сплошной среды тоже могут быть использованы, но только Оля яОра потока. А непосредственно на стенке канала (или обтекаемого средой тела) наблюдается явление "проскальзывания" говорят о скачке скоростей (при теплообмене — о скачке температур и т.д.). При Кл > 1 пограничный слой на стенке канала (обтекаемого тела) не образуется, отраженные от стенки молекулы могут столкнуться с другими молекулами только на удалении от стенки, так что она практически не влияет на характеристики движения потока (поле скоростей и др.). Такой режим течения называется свободномолекулярным. В тех случаях, когда значение Кп заметно превышает 1 (обычно полагают — при Кп > 3), молекулярное течение рассчитывают, исходя из условия однократного столкновения молекул со стенкой канала. Что касается диапазона 0,1 < Кп < 1, то в настоящее время он изучен слабо в этой промежуточной области надо учиты- [c.257]

В установившемся турбулентном потоке поле скоростей и концентрации обычно расщепляется на постожшую во времени часть и пульсации около нее. Уравнения (3.110), (3,111) можно написать в следующем виде [c.97]

Чаще всего встречаются следующие векторные поля скоростей,центробежных сил, электрическое, магнитное, силовое я т. д. Понятие векторного ноля можно распространить также и на вектор V, который начинается в конечной точке вектора г (рис. 4). Более ясное представление о векторном поле дают касательные кривые векторов V, так называемые траектории или векторные лпнип. В случае скоростного поля они называются линиями потока, в случав сппового поля — силовыми линиями. Векторные линии векторного поля представляют собой направленную кривую, касательные к которой указывают направление вектора V в точке касания (рис. 5). [c.363]

Задача определения силы сопротивления, действующей на частицу в суспензии, сводится к задаче отыскания полей скоростей и давлений вокруг частицы, движущейся в замкнутой оболочке. Течение жидкости в ячейке должно удовлетворять уравнениям Навье-Стокса. Рещение в аналитическом виде удается получить только для двух предельных случаев режима ползущего движения, описываемого уравнениями Стокса, и инерционного режима движения, описываемого уравнениями идеальной несжимаемой жидкости. На поверхности частицы должно удовлетворятся обычное условие отсутствия скольжения, т. е. скорость движения жидкости должна быть равной средней скорости движения частицы. Условия на внещней границе ячейки, отражающие воздействие всего потока на выделенную ячейку, не могут быть определены однозначно, поскольку механизм этого воздействия недостаточно понятен. В основном используются три типа условий 1) предполагается, что возмущение скорости, вызванное наличием частицы в ячейке, исчезает на границе ячейки [105] 2) ставится условие непротекания жидкости через границу ячейки (обращается в нуль нормальная составляющая скорости) и предполагается отсутствие касательных напряжений на границе ячейки (модель свободной поверхности) [106] 3) условие непротекания жидкости сохраняется, но предполагается, что на границе ячейки обращаются в нуль не касательные напряжения, а вихрь [107]. [c.68]

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]

Отметим также, что уравнения (111,94), (111,95) и (111,97) представляют собой именно те три уравнения, которые были использованы в подходе Дэвидсона из них следует, что давление должно быть гармонической функцией. Однако нри отказе от условия Джексона о постоянстве давления по всей поверхности пузыря можно удовлетворить как уравнению (111,96), так и трем остальным уравнениям. Характерно, что Мюррей, подобно Дэвидсону и Джексону, для описания скоростного цоля частиц принял безвихревой поток вокруг сферы (трехмерная система) или цилиндра (двухмерная система). Поле скоростей ожижающего агента получается из уравнения (П1,96), и затем поле давлений — из уравнения (111,97). При этом величина 11 выбираете по методу Тейлора—Дэвиса, так что в ряду Тейлора члены, содержащие 0 , принимаются равными нулю для давления на поверхности пузыря вблизи 0 = 0. [c.111]

Характер поля скоростей подводимого потока ири данном режиме течения зависит только от форм и геометрических параметров аппаратов и подводящих у частков. Если формы и параметры заданы, то с этой точки зрения безраз шчно, какой технологический процесс происходит в аппарате (в некоторых случаях следует только учесть влияние эффекта температурного градиента). Это очень важно, гак как можно решать вопрос о распределении скоростей и способах вч равнивания их по сечению, а также о выборе схем подводящих и отводящих участков в достаточно обобщенном виде. Результаты теоретических исследований и экспериментов со схематизированными моделями можно распространить на аппараты разнообразного технологического назначения, если только их формы и геометрические параметры, а также условия подвода потока к рабочим элементам или изделиям и соответственно условия отвода потока будут близки к исследованным. [c.10]

Мак-Карти 198] исследовал трехмерный поток через проволочную реи1етку с произвольным распределением сопротивления в канале постоянного, но различной формы, сечения. Не вводя ограничения на величину изменения сопротивления решетки по сечению и на степень неравномерности поля скоростей, как это сделано во всех перечисленных работах, он вывел уравнения, позволяющие вычислить изменение сопротивления решетки, необходимое для получения заданного профиля скорости. Эти уравнения справедливы для случая плоской решетки произвольной кривизны, но только для равномерного исходного профиля скорости. [c.11]

Экспериментальные исследования перечисленных вопросов равномерного распределения потоков по течению каналов и аппаратов до 50-х годов не носили систематического характера. Исследования выравнивающего действия сетки, плоских и пространственных (трубчатых) решеток, помещенных в потоке с большой начальной неравномерностью поля скоростей, 1)ыли проведены в 1946—1948 гг. [58], Начальная неравномерность поля скоростей на прямых участках создавалась путем установки перед ними прямолинейных диффузоров прямоугольного сечения с углами расширения =244-180° и степенью расншреиия /ii fi/fo = 33, а также коротких ( g/2b[ 1 ni — 3,3), криволинейных (dp/dx = onst) i ступенчатых диффузоров. [c.12]

Поскольку, как было отмечено, ни абсолютные размеры, ни абсолютная скорость в отдельности практически не влияют иа ст[ уктуру потока для большего обобщения результатов измерений поля скоростей удобнее представлять в безразмерных параметрах, т. е. в виде зависимостей относительных скоростей ш ци/цу,( или от относительных координат (расстояний) у у Я или у -- Здесь Шц и ву,,,.,,. — соответственно средняя и максимальная скорости по сечению канала у — расстояние от оси потока — радиус сечения канала Ь,- — полуширина прямого канала, колена или камеры. Поля скоростей, представленные в безразмерном виде, могут быть отнесены к участкам трубопроводов и аппаратов любых абсолютных размеров с различными средами (с различными физическими свойствами) и скоростью (в пределах, при которых вполне допустимо пренебрежение влиянием сжимаемости), если только эти ноля получены в геометрически подобных моделях при одинаковых числах Ре или при Ке -= Ксапт- В дальнейшем эпюры скоростей будут выражены только в безразмерных параметрах. [c.15]

На рис. 1.1, 6 и б показаны поля скоростей при о шах 3, но зоны повышенных скоростей очень малы и составляют около 1/20 площади сечения. Если для этих полей скоростей подсчитать коэффициенты количества движения и кинетической энергии, то получим да 1,13 и Л и 1,4, т. е. значения, практически мало отличающиеся от единицы. Это и понятно несмотря на большие местные отклонения скоростей в большей части се-че[гия скорость близка к среднему значению. На рис. 1.1, в величина 2, но так как в одной половине сечения находится зона повышенных скоростей, а в другой имеются обратные токи — отрицательные скорости, указанные кoэфl[Jициeнты получаются соответственно М,, 2 и 4, т. е. сравнительно очень большими, что характеризует значительную сте-пергь неравномерности потока. [c.18]

При расширении потока по сечению уменьшается его максимальная скорость, а поле скоростей на расстоянии (8—10) выравнивается настолько, что величина гй , ,х становится близкой к единице (на расстоянии, даже меньшем, чем для виолне стабилизированного турбулентного профиля скорости). Затем профиль скорости опять несколько вытягивается. [c.22]

Скругление кромок поворота колена значительно смягчает срыв потока и, следовательно, улучшает распределение скоростей. Чем больше относительный радиус закругления = rJ2b , тем меньше неравномерность потока и тем короче участок выравнивания скоростей за поворотом (рис. 1.35, а, б). При радиусе скругления кромок колена / = 0,5Ь область отрыва потока исчезает, и поле скоростей выравнивается, так что отношение скоростей снижается до величины гй ах 1,25 (гй ах 1,5), при этом поток становится более симметричным относительно оси сечения (рис. 1.35, в). При улучшении распределения скоростей соответственно снижается сопротивление колена. Так, в случае 0,5 коэффициент со- [c.39]