Движение и тепло

Здесь Лт и Хт — коэффициенты турбулентной вязкости и турбулентной теплопроводности, которые характеризуют перенос количества движения и тепла за счет поперечных пульсаций скорости. I [c.322]

Метод, предложенный Пристли [660], основан на предположении, что поднимающийся газ находится в турбулентном движении, вызванном самим облаком сделаны допущения о захвате воздуха дымовым облаком, о распространении облака и о потери количества движения и тепла из- [c.38]

Рассмотрение подчинено единому подходу, заключающемуся в том, что явления переноса обычно возникают одновременно с приложением напряжений в процессах переработки полимеров. Например, как отмечалось в гл. 1, плавление (теплоперенос) и прессование (течение жидкости) часто происходят одновременно. Более того, из-за высокой вязкости полимерных расплавов их течение в перерабатывающих машинах носит неизотермический характер, что приводит к необходимости при решении задач, связанных с этими течениями, учитывать одновременно и теплоперенос. Наконец, на некоторых стадиях переработки, например, таких, которые включают в себя дегазацию или введение определенных добавок, одновременно имеют место все три вида переноса (массы, количества движения и тепла). [c.96]

Соотношение (136) является следствием предположения о наличии аналогии между процессами переноса количества движения и тепла при Рг = Ргт = 1 [аналогия Рейнольдса). [c.328]

Хотя система (28,6) получена уже из приближенных уравнений, однако она остается еще весьма сложной. Вспомним, однако, что уравнения (28,6) применяются к потокам в очень длинных трубах и вдали от входного сечения. Тогда члены, относящиеся к турбулентному обмену количеством движения и тепла в направлении оси г, будут малы. Это дает основание написать (28,6) в виде [c.114]

Кроме того, уравнения (60,1)—(60,3) получены из приближенных усредненных уравнений для турбулентных течений (21,3), пригодных лишь вдали от стенок. Вблизи стенок должны применяться уже более точные уравнения (20,13), содержащие члены, зависящие от молекулярной вязкости и теплопроводности. Кроме того, очень близко у стенок передача количества движения и тепла турбулентными пульсациями будет очень малой и соответствующие члены в (20,13) можно опустить. [c.274]

Имеется еще один тип переноса тепла в жидкостях и газах. В такой среде могут возникнуть макроскопические движения, и тепло может передаваться от одной точки к другой вместе с массами вещества. Этот процесс называется конвективным теплообменом. Третий способ теплообмена — лучистый теплообмен. Твердые тела, так же как жидкости и газы, способны излучать и поглощать тепловую энергию в виде электромагнитных волн. В производственных процессах часто все три вида теплообмена участвуют одновременно. [c.25]

Абсцисса будет та же (г/+), как и на графике рис. 6-20. На рис. 8-12 показаны такие кривые распределения температуры для различных значений критерия Прандтля. Кривая для Рг=1 идентична универсальной кривой распределения скорости, когда коэффициенты турбулентного переноса количества движения и тепла равны. Построение кривых распределения температур по опытным данным описанным методом дает возможность проверки правильности допущений, принятых при изложении теоретических выкладок настоящего раздела. [c.284]

Выводы этого раздела необходимо распространить на вещества с низкими значениями критерия Прандтля, например на расплавленные металлы. В этих веществах нельзя не учитывать молекулярный обмен количеством движения и тепла в турбулентной зоне, как мы это сделали в предыдущих расчетах. Такое распространение было сделано Р. С. Мартинелли [Л. 124]. [c.286]

При ламинарном ветре дым смешивался бы с воздухом лишь за счет молекулярной диффузии и степень расплывания облака была бы чрезвычайно мала. Однако естественный ветер обычно турбулентен и характеризуется наличием многочисленных беспорядочно движущихся вихрей различной протяженности, начиная с нескольких сантиметров. Мы еще не имеем полного представления о природе вихрей. Современная метеорология стремится выразить их структуру через соотношение между турбулентными скоростями в разные моменты времени или в разных точках пространства, но для наших целей проще рассматривать вихри как объемы воздуха, которые, подобно молекулам в газе, переносят массу, момент движения и тепло из одного участка пространства в другой за счет непрерывного перемешивания с окружающим воздухом. Если невозможно указать свойства, отличающие отдельный вихрь от остальной массы воздуха, это означает, что данный вихрь полностью растворился в окружающем воздухе. Таким образом, распространяющееся по ветру облако аэрозоля непрерывно рассеивается, при этом частицы диффундируют по всем направлениям и концентрация в облаке быстро падает. [c.273]

Высший уровень переноса связан с движением потоков. Перемещающиеся массы жидкости (безразлично — капельной или газа) несут с собой и количество движения, и тепло, и вещество и таким образом переносят их. Этот механизм переноса называется конвекцией (или конвективным переносом), причем в данном случае это название едино для переноса и количества движения, и тепла, и вещества. [c.94]

Основные уравнения для установившихся процессов турбулентного переноса количества движения и тепла следующие. [c.99]

Учитывая различия в характере течения при заполнении формы, целесообразно рассматривать описание потока отдельно для каждой области, стыкуя решение на границе их раздела. С учетом сделанных допущений уравнения движения и тепло-и массопереноса для основной области течения во время заполнения будут иметь вид [c.175]

Скорость распространения звуковых волн. Звуковые волны можно рассматривать как гармонические волны сжатия очень малой амплитуды, распространяющиеся в сжимаемом газе. Скорость распространения таких волн можно рассчитать на основании следующих допущений 1) потоки количества движения и тепла т и дг равны нулю 2) скорость газа весьма мала . [c.323]

Описанная выше картина в значительной степени идеализирована. С ее помош ью удается сформулировать и рассчитать весьма полезную математическую модель, которая может быть положена в основу теории турбулентного теплопереноса. Использование этой модели открывает большие возможности для изучения аналогий между процессами переноса количества движения и тепла. Детальный анализ аналогий можно найти в обзоре [1]. [c.350]

Необходимость таких уравнений обусловлена тем, что при их наличии можно вычислять число капель, их поверхность, массу и объем, производить усреднение размеров, рассчитывать процессы движения и тепло-, массообмена. Каждое конкретное распределение аналитически может быть определено бесконечным числом способов. Простейшим из них является — параболическое выравнивание по методу наименьших квадратов [60]. Уравнение любого распределения с заранее заданной точностью можно представить выражением [c.34]

Рейнольдсовы члены переноса появляются явно в уравнениях (7.18) — (7.20). Эти члены характеризуют перенос массы, количества движения и тепла, обусловленный турбулентными флуктуациями, и могут быть идентифицированы следующим образом [c.243]

Вязкостно-инерционно-гравитационное и вязкостно-инер-ционное течения наблюдаются как при ламинарном, так и при турбулентных режимах течения. Системы чисел подобия (92) и (93), хотя и получены путем анализа основных уравнений применительно к ламинарному течению, будут справедливы и при турбулентном течении, если только в последнем случае под скоростью, температурой и давлением понимать осредненные во времени значения соответствующих величин. Это объясняется тем, что перенос количества движения и тепла за счет турбулентного обмена (т. е. пульсаций скорости и температуры) зависит от координат и чисел Ке, Рг и Сг, которые уже содержатся в системах (92) и (93). В случае турбулентного течения системы (92) и (93) должны быть дополнены еще одним безразмерным параметром — интенсивностью турбулентности во входном сечении трубы или в потоке, набегающем на тело. [c.56]

Аналогия Рейнольдса. Разумно предположить, что аналогия Рейнольдса между передачей количества движения и тепла приближенно справедлива Для турбулентного слоя смешения. Поэто-щу процесс передачи тепла через слой смешения, который можно [c.184]

Вместе с тем надо иметь в виду, что точность метода, основанного на записи пульсаций, зависит от применяемой аппаратуры и времени осреднения. Формулы, описывающие перенос количества движения и тепла, по пульсациям скорости и температуры, учитывают действие турбулентных вихрей всех размеров, существующих в рассматриваемом случае. Между тем при реальных измерениях исследуется лишь некоторый участок из всего спектра турбулентных пульсаций, зависящий как от инерции аппаратуры, так и от периода осреднения. Вопрос же о том, вихри каких размеров переносят максимум энергии в толщах морской воды, еще почти не исследован. [c.456]

Наиболее типичные задачи химической технологии относятся к процессам массопередачи. Как уже говорилось в начале этой книги, отличительной особенностью химика-технолога является умение рассчитывать и эксплуатировать аппараты для производства реагентов, осуществления химических реакций и разделения полученных продуктов. Это умение основывается в значительной степени на знаниях в области массопередачи. Процессы переноса количества движения и тепла встречаются во многих областях техники, но применение процессов массопередачи, как правило, ограничивается химической технологией. Серьезное применение массопередача нашла также в металлургических процессах, а совсем недавно — в аппаратах для высокоскоростных полетов. [c.441]

Аналогия между переносом количества движения и тепла уже детально рассматривалась, теперь ее можно распространить на массопередачу. Этот вопрос был поставлен в предыдущих главах и будет изучен детально в последующих. [c.442]

Подобно тому как количества движения и тепла переносятся благодаря движению отдельных частиц жидкости, может переноситься и масса. Мы видели, что скорость этих процессов переноса, вызванных перемешиванием объема жидкости, может быть выражена коэффициентом турбулентной кинематической вязкости, коэффициентом турбулентной температуропроводности и коэффициентом турбулентной диффузии. Последнюю величину можно связать с длиной пути перемешивания, которая в данном случае равна одноименной длине, введенной в связи с переносом количеств движения и тепла. В самом деле, аналогия между тепло-и массопередачей настолько явная, что уравнения, выведенные для теплопередачи, часто применимы к массопередаче при простом изменении обозначений. Мы отсылаем читателя к гл. 7 и 25. [c.443]

Аннотация. Глава разделена на четыре части. В первой рассматривается турбулентное течение в трубах. Механизм переноса количества движения и тепла иллюстрируется рис. от 9-1 до 9-4. Рис. 9-5 и 9-7 свидетельствуют об аналогии между переносом количества движения и тепла. Коэффициенты теплоотдачи определяются в зависимости от массовой скорости, физических свойств, длины и диаметра трубы. Приводятся расчетные зависимости и номограмма, а также иллюстрирующие примеры. Во второй части рассматривается ламинарное течение, в третьей— переходная область. В четвертой части разобрано течение в зазорах, слоевое течение под влиянием силы тяжести, течение в прямоугольных каналах и течение у плоских поверхностей. [c.279]

Для описанного процесса еще не создана обобщенная модель, учитывающая перенос массы, момента количества движения и тепла. Но моделирование этого процесса возможно. Эта задача подобна моделированию литья под давлением реакционноспособных систем, но осложняется необходимостью учета концентрационной зависимости газопереноса, а также термодинамических свойств материала. Следует учесть также явления переноса, происходящие внутри литьевой машины. [c.549]

До сих пор при выводе уравнений сохранения были рассмотрены только однородные и гомогенные среды. Рассмотрим теперь уравнения сохранения для многокомпонентных систем, в которых могут протекать химические реакции. В однородных гомогенных средах перенос массы осуществляется, если скорость среды отлична от нуля или (и) на среду действуют внещние массовые силы. В многокомпонентной системе периюс массы может осуществляться еще и за счет пространственных градиентов концентраций. Одновременно с переносом массы в таких системах осуществляется перенос количества движения и тепла. [c.61]

Рейнольдсом впервые установлена связь между переносом количества движения и тепла при движении массы жидкости или газа [97]. В дальнейшем гидродинамическая теория теплообмена была развита Нрандтлем, Карманом, Лейбензоном и другими учеными. Элементы этой теории заключаются в следующем. [c.100]

Одним из наиболее крупных направлений современной механики является исследование законов движения и тепло- и массооб-мена в дисперсных средах, в частности в кипящем слое. Это направление сегодня недостаточно разработано. Было сделано огромное число попыток создать подходящие механические модели и разработки, соответствующие математические методы. Однако подавляющее большинство из них следует признать неудовлетворительными. Большое внимание, которое уделялось учеными рассматриваемым проблемам, вызвано огромным практическим значенпем их как для решения фундаментальных проблем науки, так и для решения важнейших прикладных задач. Законы динамики днс-персных сред имеют важнейшее значение для описания таких явлений природы, как движение песчаных бурь, снежных заносов, образование и перемещенне песчаных отмелей и т. п. Кроме того, такие законы определяют совершенство многих технологических процессов в современной промышленности, которые используют кипящие, фонтанирующие слои. Не удивительно поэтому, что разработке данного направления посвящено огромное число работ. Многие экснериментальные исследования поставлены в совершенно несопоставимых условиях, и поэтому полученные огромные материалы не поддаются систематизации н обобщению. [c.115]

Турбулентное течение характеризуется беспорядочным перемещением внутри потока отдельных объемов — молей жидкости. При этом перенос количества движения и тепла внутри потока определяется уже в основном не физическими свойствами жидкости, а характерными параметрами тур лентного переноса. Любая величина в турбулентном потоке может быть представлена суммой осредненной и пульсационной составляющей. Используя связь между пульсационными и осредненными составляющими, можно применить общие уравнения гидродинамики и к тур лентному потоку. [c.384]

Вихревая кинематическая вязкость v = ц /р и вихревая температуропроводность а = Я 7рСр выражены в одних и тех же единицах измерения. На основании опытных данных о турбулентном переносе количества движения и тепла удалось оценить отношение Оказалось, что в общем случае это отношение составляет порядка единицы. В литературе по турбулентности приведены различные численные значения указанного отношения, колеблющиеся в интервале 0,5—1. В случае течения воздуха в аэродинамических трубах [3] отношение v Va" изменяется от 0,7 до 0,9, тогда как при струйном течении [4], т. е. в условиях свободной турбулентности , оно близко к 0,5. [c.353]

Необходимо отметить, что сила и скорость осуществляемого теплоцроводностью теплопереноса Q в действительности представляют собой лишь части полных потоков количества движения и тепла через межфазную поверхность. При больших скоростях массообмена начинает играть заметную роль дополнительный перенос количества движения и энергии за счет массового течения жидкости или газа через границу раздела. Обозначим указанные дополнительные потоки количества движения и энергии, направленные внутрь жидкости или газа, соответственно через и Q " Для этих потоков можно записать следующие выражения [c.589]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология