Конвекция в слое

В рассматриваемом случае естественная конвекция в слое вызвана различием плотности газа за пределами слоя при 2 и средней плотности в слое при температуре 0,5 (/[ + г) [c.108]

Свободная конвекция в слоях и полостях [c.295]

I 2.5.8. СВОБОДНАЯ КОНВЕКЦИЯ В СЛОЯХ И ПОЛОСТЯХ [c.299]

Если задачу расширить, то можно учесть еще долю конвекции в слое греющего или охлаждающего агента (теплоносителя). Теп- [c.290]

В исследуемых нами задачах устойчивость определяется как диссипативными, так и конвективными эффектами. Такого рода задачи встречаются обычно в гидродинамической теории устойчивости, например при рассмотрении начала свободной конвекции в слое покоящейся жидкости или при переходе от ламинарного к турбулентному режиму (гл, 12). Мы остановимся также на двух [c.149]

Рис. 13.3.2. Диаграмма устойчивости для случая конвекции в слое жидкости между двумя твердыми горизонтальными поверхностями при Рг-><ю. (С разрешения автора работы [ЬJ. 1967.)

Имеется также несколько работ, посвященных исследованию возникающих в результате течений в неустойчиво стратифицированных слоях жидкости при различных других условиях. Так, в работе [83] изучалась устойчивость термически возбуждаемого течения вязкой жидкости, нагреваемой снизу. Измерения скорости в неустановившемся режиме при конвекции Бенара, возникающей в результате внезапного охлаждения жидкости сверху, вплоть до сверхкритического числа Рэлея были проведены [70] с использованием техники лазерной спекл-фотографии (дифракционных изображений, полученных в когерентном свете). При этом наблюдались упорядоченные конвективные валки, ориентированные параллельно короткой стороне ячейки Бенара. Количество валков в пределах слоя было примерно в два раза больше по сравнению с тем, что наблюдалось при стационарном режиме. Возникновение конвекции в слое с почти изолированными границами при наличии произвольных пространственных возмущений проанализировано в работе [38]. Проводились экспериментальные и теоретические исследования турбулентной естественной конвекции в горизонтальном слое, нагреваемом снизу [19, 22, 25, 74]. Некоторые результаты этих исследований обсуждаются в гл. 14. [c.217]

Принципиально ясно, что конкретный вид этой зависимости для слоя не может быть столь же однозначным, как для задач, о которых говорилось выше. Дело в том, что задача о конвекции в слое по существу своему не является физически вполне определенной. Ведь сама картина движения, а следовательно, и определяемые его процессы переноса зависят не только от формы частиц, образующих слой, но и от плотности упаковки их в слое (так называемой порозности), а в практических условиях также и от [c.44]

Методы, использующие визуализацию частиц, являются весьма распространенными они основаны на введении в исследуемую систему отражающих или рассеивающих свет мелких твердых частиц с последующей регистрацией их перемещения на фото- или кинопленке. Для визуализации конвективных ячеек диспергированные частицы впервые были применены Бенаром используя порошкообразные алюминий и графит, Бенар получил отчетливую картину ячеечной поверхностной конвекции в слое жидкости, подогреваемой снизу (ячейки Бенара [104]). Линде использовал споры грибка для изучения поверхностной конвекции при массопередаче гексана из воздуха в тетрахлорэтан. В такой постановке метод позволяет получать практически только качественную информацию, относящуюся к началу возникновения конвективной нестабильности поверхности и развитию конвективных ячеек. [c.103]

При этом особое внимание уделялось ликвидации конвекции в слое. На рис. 5-28 представлена зависимость ОгРг=/(/) для н-додекана, вычисленная для всех зазоров при максимальном перепаде температур ( =5°С). Как видно из рисунка, во всех опытах конвекция отсутствует. На рис. 5-29 представлены результаты экспериментов по определению температурной зависимости коэффициента теплопроводности н-додекана для различных толщин жидкостного слоя, из которых следует, что [c.179]

Отсюда вытекает практическая рекомендация не допускать в калориметрическом опыте разностей температур калориметра и оболочки больших, чем 2—3°. Но даже и в этом случае закону Ньютона подчиняется только теплообмен, обусловленный теплопроводностью и тепловым излучением. Следовательно, конвекция в слое воздуха, разделяющем ка- [c.239]

Обилие публикаций по конвекции вынудило меня тщательно отбирать материал, включая в книгу только результаты, выявляющие характер процессов формирования структур конвективных течений, главным образом — в простейшем случае слабонеоднородного слоя. Поскольку любое усложнение постановки задачи сильно расширяет множество возможных режимов и структур, многие интересные и важные вопросы остались за рамками монографии или затрагиваются лишь бегло. Среди них — влияние вращения, магнитного поля, двойной диффузии и вибрации слоя как целого, конвекция в пористых средах, конвекция в слое, состоящем из расположенных друг над другом подслоев разных несмешивающихся жидкостей, и т.д. Не рассматриваются в книге и важные проблемы, относящиеся к динамическому хаосу — сложному детерминированному поведению нелинейных систем, которое активно изучается гидромеханиками и описывается в ряде монографий. [c.8]

При учете вертикальной компоненты завихренности и среднего дрейфа амплитудная функция валиковой конвекции в слое со свободными горизонтальными границами починяется уравнениям (3.29)-(3.31). При этом динамика не является вариационной и становится таковой лишь в пределе Р —> оо. Однако, если горизонтальные границы слоя жесткие, то амплитудные уравнения низшего порядка сводятся к уравнению НВЗ и соответствуют потенциальному поведению системы даже при конечном Р, поскольку согласно (3.36), появляется лишь в более высоком порядке. [c.52]

Клевер и Буссе [217] исследовали также нелинейные свойства колебательной конвекции в слое с жесткими границами. Задаваемые бесконечно малые возмущения имели ту же структуру и то же волновое число, что и невозмущенное течение (6.5). Путем линейного анализа было отобрано наиболее быстро растущее из возмущений четырех видов, отличающихся своей симметрией по отношению к невозмущенным бегущим волнам. Затем эволюция этого возмущения (в процессе которой оно достигало конечной амплитуды) исследовалась путем численного интегрирования [c.136]

Здесь будут рассмотрены результаты более подробного исследования [305] конвекции в слое с лучистым переносом, основанного на той же модели, что и в работе [304], [c.206]

Конвекция в слое, происходящая, например, при движении газа через слой угля в вагранке, представляет собой промежуточный случай между внутренней и внешней задачами. Зависимость критерия Нуссельта при этом для частиц правильной шарообразной формы может быть представлена в виде [c.211]

Отметим, что гексагональные структуры возникают в слое только при наличии свободной поверхности и направление циркуляции в жидкостях и газах при этом противоположно. В жидкости горячий поток поднимается в центре ячейки, а в газах наоборот - в центре ячейки холодный поток жидкости направлен вниз. Отметим, что возникновение гексагональных структур связано с действием поверхностного натяжения. При твердых горизонтальных границах возникают конвективные валы. Этот вид конвективных течений иллюстрирует рис. 1.11, где показана валиковая конвекция в слое силиконового масла в круглом сосуде, закрытом сверху стеклом. Форма сосуда навязывает валам осевую симметрию. [c.33]

Правильное объяснение механизма процесса теплообъмена в непрерывно действующих вращающихся содовых печах с наружным обогревом, а тем более его правильное математическое описание, невозможно без учета пр, есса движения и перемещения частиц сыпучего материала, то есть принудительной конвекции в слое вследствии вращения барабана. [c.68]

В данйой главе мы изучаем задачу о возникновении свободной конвекции в слое покоящейся жидкости с температурным градиентом. Слой жидкости будет предполагаться тонким и расположен-ным горизонтально, жидкость — несжимаемой и нагреваемой снизу (задача Бенара). В разд. 11.12 рассмотрена задача устойчивости вертикального столба жидкости. [c.150]

Было исследовано несколько возможных причин возннкповения конвекции в слое жидкости как экспериментальным путем, так и путем расчета температурных полей и линий тока в этом слое. Наклон кюветы, напрнмер на 0,0025 рад относительно горизонтали, можно наблюдать по незначительному искажению интерференционных полос. Это связано с возникновение.м в кювете слабой волнообразной конвекции. [c.215]

В некотором приближении условие равенства тангенциальных напряжений нулю может быть воспроизведено в эксперименте даже для нижней границы. Это возможно, если слой рабочей жидкости находится в контакте с гораздо менее вязкой жидкостью, Голдстейн и Грэхэм [29] изучали конвекцию в слое силиконового масла, заключенном между слоем ртути (находящимся снизу) и слоем гелия (сверху). Измеренное критическое число Рэлея (см. ниже) оказалось в разумном согласии с теоретическим значением для фаничных условий (2.12), (2.14) и в хорошем согласии со значением, найденным при учете конечной теплопроводности ртути гелия. [c.19]

Для описания динамики текстур с учетом крупномасштабного дрейфа Манвиль [57] предложил двумерную модель трехмерной конвекции в слое со свободными границами, применимую при малых надкритичностях е. Процедура упрощения уравнений Буссинеска опирается на галеркинское разложение зависимости переменных от 2. В окончательном представлении присутствуют только две гармоники низшая (п = 0) — дрейфовое течение и(ж, 2/, t), не зависящее от z, — и основная гармоника конвективной циркуляции (п = 1), представленная амплитудой w(x,y,t) вертикальной компоненты скорости как функции z Считается, что вторая гармоника (п = 2) адиабатически отслеживает временные изменения первой (т. е. подчинена первой) и что оператор Лапласа и дифференцирование [c.47]

В случае свободных границ диапазоны параметров, в которых возможны устойчивые валиковые течения, при прочих равных условиях заметно е, чем в случае жестких границ. Исследование конвекции в слое со свободными границами, выполненное Буссе и Болтоном аналитически для малых надкритичностей [218] и численно для их широкого диапазона [219], показало, что при Р < 1 ширина полосы волновых чисел устойчивых валов очень мала (например, при Р = 0,71 она ни при каких К не превышает 0,0065). Длинноволновая граница области устойчивости определяется в этом случае колебательной косоварикозной неустойчивостью (которая не обнаруживается в случае жестких границ), а коротковолновая — обычной (монотонной) КВ неустойчивостью. При Р < Рс = 0,543 устойчивое течение вообще невозможно. Отметим [c.137]

Чтобы предупредить возникновение конвекции в слое испытуемой жидкости при регулярном режиме охлаждения, разность температур ядра бикалориметра и термостатирующей жидкости определяется из условия Сг Рг < 1000. При этом критерии Грасгофа Сг и П-рандтля Рг вычисляются при средней температуре [c.75]

Теоретически полученные значения Квкр и их зависимость от внешних условий качественно правильно описывают только системы с мягким возбуждением, теряющим устойчивость по отношению к бесконечно малым возмущениям. К ним относятся, например, течение Куэтта, обтекание тел типа цилиндра и сферы, термическая конвекция в слое жидкости, подогреваемом снизу. [c.175]

Свободная конвекция в слое жидкости, подогреваемой снизу [73, 80) Ra = pgbTH I va.) = 1700 Ячейки Бенара На > 10 [c.176]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология