Идеальные каналы

Рис. 6.13. Относительное расширение и идеальный коэффициент восстановления начального скоростного напора для канала типичного радиального диффузора без направляющих лопаток.

Большое влияние плотности твердых частиц на свойства псевдоожиженной системы является хорошо известным фактором при увеличении плотности обычно образуется менее однородная система. На первый взгляд, однако, неожиданно, что уменьшение размеров частиц также приводит к отклонениям от идеальной системы. Из рис. П-4 видно, что в широком диапазоне скоростей жидкости средняя порозность слоя меньше, чем вычисленная по уравнению (11,9). Дело в том, что часть жидкости проходит через зоны слоя, обладающие меньшим гидравлическим сопротивлением при этом среднее время пребывания жидкости в слое сокращается, так что она не полностью участвует в расширении слоя. Эффект частичного каналообразования более отчетливо проявляется в случае мелких частиц, так как отношение сопротивлений слоя и канала здесь больше, нежели в слое крупных частиц, и через сравнительно небольшие каналы проходит соответственно большее количество жидкости. [c.51]

В идеальном индукторе магнитная проницаемость материала магнитопровода, и.с = о°, а его электрическая проводимость Ос =0. Идеальный канал с жидкостью бесконечен в плоскости зазора между индукторами. Магнитная проницаемость всех естественных жидкостей практически равна магнитной постоянной цо. В такой постановке расчет полей, токов и сил упрощается, но полученные результаты существенно отличаются от экспериментальных данных, поскольку реальные насосы имеют конечные размеры. В частности, из-за конечной ширины слоя жидкости 2 а (рис. 2-1) в нем имеются составляющие плотности тока х, которые, замыкая контуры токов, не участвуют в создании давления, но уменьшают полезную составляющую jy за счет увеличения общей длины линий тока. Влияние этого так называемого поперечного краевого эффекта учитывают, исключив рассмотрение поля за пределами активной зоны (т. е. объема между индукторами). [c.45]

Например, модель идеального вытеснения является предельным случаем ячеечной модели при п оо (п — число ячеек), к которой удобно переходить при численном интегрировании уравнения в частных производных для аппарата конечных размеров. Аналогом такого перехода с точки зрения топологического принципа описания ФХС является свертка по пространству (в пределах одной ячейки) локальных диаграмм и переход к глобальным диаграммам или диаграммным сетям (в пределах аппарата в целом). В пределах -й ячейки принимается идеальное смешение. Пусть I — длина канала, п — число ячеек, тогда Ах = 1/п — протяженность одной ячейки, причем объем каждой ячейки является постоянным Д V = 5Ах, где 3 — площадь поперечного сечения канала. Таким образом, для отражения процесса смешения в пределах каждой ячейки можно использовать диаграмму идеального смешения при постоянном объеме. Сетевая структура глобальной диа- [c.109]

Рассмотрим такое движение для случая идеального газа. Уравнение равновесия сил в плоскости, перпендикулярной оси канала, примет вид [c.26]

Таким образом, даже в случае идеальной среды при равномерных полях скоростей и давлений на границах канала характер движения среды в каналах вращающегося колеса принципиально отличается от характера движения в неподвижных каналах. [c.64]

В предыдущей главе при рассмотрении вопросов, связанных с диффузорностью каналов, речь шла о соотношениях параметров на краях канала, т. е. на входе в колесо и на выходе из него. Если бы рабочая среда была идеальной сжимаемой или несжимаемой жидкостью, то к. п. д. колеса был бы равен единице и напор, соз даваемый колесом, определялся бы лишь соотношениями пара метров потока на входе и на выходе. Однако в реальной машине где сжимаемая среда обладает вязкостью, конфигурация канала по которому движется сжимаемый газ, имеет большое значение [c.157]

Очевидно, что в идеальном случае (при абсолютно равномерном заполнении канала и однородной структуре потока) коэффициент равен единице во всех остальных случаях Ка будет больше единицы. Так как степень неоднородности структуры потока при прочих равных условиях увеличивается с увеличением относительной ширины то можно ожидать, что и коэффициент Ка [c.218]

Если разность давлений на длине канала невелика по сравнению с абсолютным давлением в канале, то удельный объем газа с достаточной точностью может быть принят постоянным. Если же требуется учесть изменение Уг по длине канала, то обычно используют аппроксимацию вида Уг = /(Ян), построенную по данным для состояния насыщения рассматриваемой среды. При небольших давлениях для описания изменения Юг = 1(Рц) используют, в зависимости от конкретных условий движения среды в канале, адиабатический или изотермический законы расширения идеального газа. [c.82]

При резком увеличении размера канала (см. рис. 6.6) действительный прирост давления намного меньше идеального вследствие потерь на вихре-образование. Исходя из теоретического требования сохранения количества движения [71, приходим к выводу, что прирост статического давления должен по крайней мере соответствовать изменению количества движения [c.121]

Боковые стенки канала имеют идеальную тепловую изоляцию за исключением полосы шириной к, через которую к жидкости извне подводится тепло, причем плотность внешнего теплового потока <7т. вн [c.74]

Физическая картина процессов в турбулентном дросселе показана на рис. 1.13 и описана в параграфе 1.6. К изложенному следует добавить, что из-за малой протяженности турбулентного дросселя процесс расширения газов при переходе из входного канала через дросселирующее отверстие в выходной принимается адиабатным (без теплообмена с окружающими стенками). Уравнение такого процесса идеального газа применительно к начальному (индекс 0) и конечному (без индекса) сечениям потока в турбулентном дросселе имеет вид [40] [c.63]

Расчет неравновесных потоков представляет достаточно сложную задачу, так как требует совместного решения уравнений газодинамики, термодинамики и кинетики релаксационных процессов. По этой причине при рассмотрении неравновесных явлений часто ограничиваются случаем одномерного стационарного течения идеально-газовой смеси. Обычно не учитывают вязкость, теплопроводность и диффузию. Процессы внутреннего переноса у стенки каналов исследуют обычно в приближении пограничного слоя, полагая при этом, что роль пограничного слоя сводится к уменьшению поперечного сечения канала. Методы расчета пограничного слоя при наличии химических реакций изложены в работах [368—373]. [c.119]

Ограничимся рассмотрением одномерного стационарного течения идеально-газовой смеси, состоящей из М компонент, между которыми протекает 7 химических реакций. Предположим также, что в каждой точке канала внутренние степени свободы находятся в равновесии с поступательными. Будем пренебрегать эффектами теплопроводности и диффузии. Потери импульса, обусловленные влиянием вязкостных сил, будем учитывать заданием работы трения. [c.124]

Комбинация спирального канала идеального вытеснения с вихревой камерой идеального смешения фаз позволяет использовать высокотемпературный сушильный агент для удаления свободной и слабосвязанной влаги из материала в спиральном канале с последующей досушкой продукта в вихревой камере охладившимся сушильным агентом в течение более длительного времени при мягких температурных условиях. Как видно из рисунка, сушилка КСВ может быть выполнена как чисто спиральная, если навить спираль непосредственно от циклонного сепаратора, так и чисто вихревая, если удалить спиральную часть. [c.109]

Для создания гидродинамического режима в аппарате, близкого к идеальному вытеснению, предлагаются конструкции реакторов, выполненные в виде узкого канала большой длины. Наиболее удобная форма канала — спираль. Обогрев реакционной массы осуществляется через боковые стенки [172]. Фактически аппарат имеет два спиральных канала — открытый сверху для реакционной массы и закрытый — для греющего пара. Представляет также интерес реактор аналогичной конструкции, боковые стенки спирали которого выполнены из гнутых труб, по которым циркулирует теплоноситель [173]. [c.52]

Реактор с рассредоточенной подачей (тип г) обычно имеет продолговатую форму и работает по принципу полного вытеснения (напоминает реактор, работающий по принципу контактной стабилизации, см. соответствующий раздел). Селекторная система (тип д) обычно состоит из последовательно соединенных маленького и большого реакторов идеального перемешивания последний может быть прямоугольным или квадратным, или же это может быть окислительный канал либо пруд. [c.174]

Из работы Сафмана следует, что I = к = //2,5. Основываясь на концепции ячейки, в которой происходит идеальное перемешивание, и собственном способе определения размеров канала, автор предлагает новую канально-камерную модель, позволяющую вычислить критерий Пекле, согласующийся с величинами, полученными в ряде экспериментальных работ. Далее мы еще вернемся к этому вопросу. [c.41]

Если считать ячейку каналом, т. е. отказаться от модели идеального перемешивания и, согласно Хеннелю , принять, что I — 0,823 4, а также предположить, что скорость потока вдоль оси канала в 1,5 раза больше средней скорости потока в канале, то получим уравнение [c.46]

Данная задача может быть решена и методами теоретической гидродинамики. Такой подход был принят Бэтчелором [158], а затем Тейлором и Бэтчелором [228]. В этом решении жидкость принимается идеальной во всех областях до решетки и за ней, кроме области, непосредственно занимаемой решеткой, где происходят разрыв непрерывности потока и потеря давления, идущего на преодоление ее сопротивления. Метод расчета сводится к приближенному определению функции тока, производные которой удовлетворяют граничным условиям на стенках канала и и а решетке. [c.11]

В более ранних исследованиях [981 применили иной 1Юдход к решению задачи течения жидкости через неподвижный насыпной слой. Используя уравнение движения идеальной жидкости и закон Дарси, связывающий давление в слое и скорость фильтрации через него, они получили зависимость между распределением скоростей в слое, состоянием потока вне его и условиями подвода потока к слою и отвода от него. Несмотря иа сложность полученной связи, анализ ее позволил сделать ряд качественных выводов о влиянии геометрических параметров аппарата на распределение скоростей. Таким образом, сделана также попытка количественно оценить вызванную пристеночным эффектом неравномерность распределения скоростей по сечению слоя для случая, когда ширина пристеночной области с повышенной проницаемостью намного меньше ширины сечения канала. [c.278]

Связная диаграмма движения идеальной иесжимаеыой жидкости в криволинейнои канале. Рассмотрим движение идеальной несжимаемой жидкости (тензор напряжений шаровой) в криволинейном канале (трубопроводе) с параметрами, указанными на рис. 2.24, а. Здесь — длина криволинейного канала, измеряемая вдоль его центральной оси Р I, t), S (I) — давление и площадь поперечного сечения на расстоянии I от входа вдоль центральной оси Z I), X (I) — координаты центральной оси Q (i) — объемный расход потока через канал. Движение жидкости происходит в поле силы тяжести, имеющей потенциал Ф = —gz -f onst. [c.170]

Движение слоя пены на барботажной тарелке (рис. 3.1, б) осуи1ествляется в канале переменного сечения, образованном цилиндрическими стенками колонного аппарата до середины тарелки слой пены движется в расширяющемся канале , вто-р 1я половина пути жидкости происходит в сужающемся канале . Если бы пенный слой подчинялся законам течения идеальной жидкости, то на первой половине пути жидкости его скорость уменьшилась бы до величины, определяемой отношением минимальной ширины потока к максимальной, причем профиль скорости по сечению тарелки остался бы равномерным. При дальнейшем течении жидкости все изменения должны произойти в обратном направлении. Но так как слой пены не подчиняется этим законам, то в действительности на барботажной тарелке происходит следующее ядро потока вдоль продольной оси движется равномерно и однонаправленно от входной перегородки к сливной независимо от изменения поперечного сечения канала . Слева и справа от ядра потока (практически на участке, офаниченном линией, соединяющей концы перегородок, шириной Ь) поток имеет противоположное [c.105]

А. Длина молекулы нонана в идеально вытянутом состоянии 11,7 А. Следовательно, расстояние между молекулами нонана в канале комплекса равно 2,4 А. Выполнив ряд измерений, авторы райот [8] и[17]прип1ли к выводу, что расстояни между концами молекул углеводородов , следующих друг за другом, всегда составляет 2,4 А независимо от длины молекулы. Это относится в основном к н-алканам. отчитывая, что молекулы углеводородов других классов, образующих комплекс с карбамидом, не являются идеально прямыми (например, при наличии в молекуле метильной группы), реальное расстояние между молекулами немного больше 2,4 А и пока точно не определено. Кристалл комплекса может включать в себя столько углеводородных молекул, сколько необходимо для заполнения всея полости канала. [c.35]

Простейнгий вид распределения температуры изображен на рис. 4.1, о. Он реализуется в теплообменнике с идеальным противотоком теплоносителей, в котором прирост температуры холодного теплоносителя равен потерям температуры горячего таким образом, разность температур двух теплоносителей постоянна по всей длине канала. В остальных примерах рассматриваются более сложные случаи, так как с изменением разности температур изменяется тепловой поток. Вследствие этого изменяется и наклон кривых температуры теплоносителей в зависимости от расстояния до входа. Этот эффект особенно заметно проявляется во втором идеализированном случае, когда температура поверхности теплообмена постоянна независимо от расстояния до входа теплоносителя, что обычно является типичным условием работы конденсаторов. Температура холодного теплоносителя сначала быстро растет вблизи входа, затем рост постепенно замедляется с уменьшением разности температур между теплоносителями, сопровождающимся уменьшением плотности теплового потока. Подобный эффект можно наблюдать в типичном случае распределения температур для котельной установки (см. рис. 4.1, в). В прямоточных и противоточных теплообменниках (см. рис. 4Л, г к д) меняется не только разность [c.72]

Отрицательное влияние перав1юмерного распределения скорости сказывается в увеличении потерь давлешш и затрат энергии на прокачку жидкости, а также в ухудшении характеристик теплообмена. По-видимому, типичными изменениями 1 еометрии канала, вызывающими основные затруднения, являются внезапные изменения размеров канала, колена и ресивера. Как уже говорилось в гл. 3, действительная картина турбулентного течения гю существу очень напоминает картину идеального потенциального течения, за исключением пограничного слоя или участков, иа которых происходит увеличение площади канала. В последнем случае скоростной напор уменьшается в направлении течення, а статическое давление увеличивается, в результате чего [c.119]

При оценке прироста статического давления, связанного с увеличением площади поперечного сечения канала, следует помнить, что в идеальном случае прирост статического давления должен быть равен потерям скоростного наиора, т. е. [c.121]

Диффузоры с прямыми стен ками. Гораздо эффективнее диффузоры с постепенно расходян1,и-мися стенками, как показано па рис. 6.9, 6 121. Чтобы размеры тако1 о диффузора и потери на трение в нем были по возможности минимальными, желательно угол раствора сделать максимальным, но таким, при котором еще не происходит отрыва потока и потерь на вихреобразование. Угол диффузора с максимальным к. п. д. зависит от отношения его длины к характерному размеру горла как для прямоугольного диффузора, так и для конического диффузора (рис. 6.10). Кривые на рис. 6.10 построены для трех разных отношений длины диффузора к размеру для каждой конфигурации. Поскольку стенки прямоугольного диффузора расширяются только в одной плоскости, берут отношение длины диффузора к ширине его горла, в то время как в случае конического диффузора, расширяющегося в двух измерениях, используют отношение длины к радиусу горла. Благодаря этому идеальный градиент статического давления вдоль стенок канала по сун еству одинаков в обоих случаях. Как и следовало ожидать, при любой заданной длине диффузора его к. п. д. сначала возрастает с увеличением угла, достигает максимума, а затем уменьшается, как только начинается отрыв потока, вызывающий потери на вихреобразование. Заметим, что чем больше отношение длины диффузора к характерному размеру его горла, тем меньше угол, при котором достигается максимальный к. п. д. Конические диффузоры имеют некоторые преимущества по сравнению с прямоугольными, хотя разница между ними невелика. При одинаковых значениях отношений площадей выходного и входного сечений и длины канала к диаметру кольцевые диффузоры, образованные двумя концентрическими конусами, имеют аналогичные характеристики 12]. [c.122]

Рис. 6.11. Кривие, характеризующие влияние отношения диаметров диффузора (на выходе и входе) на относительное расширение и идеальный коэффициент восстановления давления при внезапном расширении сечения канала (/) и в коническом диффузоре с углом раскрытия 7° (2).

Таким образом, сверхзвуковой поток, прежде чем попасть в межлопаточный канал, проходит через бесконечную систему ударных волн с постепенно увеличивающейся интенсивностью в области между соседними ударными волнами поток разгоняется до все больших скоростей (по мере приближения его к фронту решетки). Перед участком ударной волны, расположенным у входа в межлопаточный канал, газ движется поступательно с числом Маха, равным Мтах- На этом участке происходит наиболее интенсивное торможение потока, в результате которого на выходе из межлопаточного канала устанавливается дозвуковое течение. При этом величина потерь полного давления в различных элементарных струйках, прошедших через систему ударных волн, будет различна, так как интенсивность волн падает слева направо. Следовательно, при рассматриваемом обтекании решетки идеальным певязким потоком газа в достаточно удаленном от входа сечении межлопаточного канала, где статическое давление, а значит, и направление скорости уже постоянны по его ширине, величина скорости останется переменной. С целью упрощения задачи будем предполагать, что в результате турбулентного обмена между струйками поток внутри меж-лопаточных каналов полностью выравнивается и в соответствии с этим за решеткой устанавливается равномерный по шагу поток с постоянными статическим и полным давлениями, причем направление этого потока совпадает с направлением пластин (угол отставания б равен нулю). Важно отметить, что сделанное здесь предположение о выравнивании потока в межлопаточ-ных каналах существенно отличается от сделанного в предыдущем параграфе предположения о выравнивании потока в сечении далеко за решеткой. В этом последнем случае мы только несколько завышаем потери по сравнению с теми потерями, которые имеются в невязком потоке газа, оставляя при зтом неизменным течение в самой решетке, а следовательно, неизменным и силовое воздействие потока на нее. Иное дело при выравнивании потока в лопаточных каналах, при котором вследствие изменения течепия в самой решетке происходит не только увеличение потерь, но и изменение величины равнодействующей по сравнению с ее значением в идеальном — невязком потоке газа ). Конечно, можно предположить, что выравнивание пото- [c.90]

Простейшее решение уравнения одномерного течения идеального газа в скрещенных электрическом и магнитном полях получается для канала постоянного сечения при В = onst ж Е = onst последние два условия можно реализовать лишь при малых значениях магнитного числа Рейнольдса (Rh<1), когда индуцируемые в потоке газа поля значительно слабее наложенных полей ). [c.242]

Второй пример связан с расчетом течения в пограничном слое, нестационарный характер которого определяется нестациоиарностью изэнтропического п сверхзвукового внешнего потока. Синусоидальные колебания скорости и скорости звука генерируются на входе канала такпм образом, что число Маха остается постоянным. При решении задачи одновременно интегрируются две системы система одномерного нестационарного движения идеальной жидкости и система нестационарных уравнений пограничного слоя. Первая из этих систем записывается относительно скорости внешнего потока и и скорости звука а = р/р [c.159]

Рассмотрим сначала математическую модель процессов переноса массы и энергии в двухфазной системе многокомпонентный пар — жидкость. Предполагаем, что парогазовая смесь, состоящая из п компонентов, п—1 из которых могут претерпевать фазовые превращения, движется вдоль зеркала покоящейся жидкости по каналу длиной Ь. Стесненность движения парогазового потока, определяемая порозностью канала ё (отношенне свободного сечения к общему сечению канала), не меняется по длине. Межфазовый контакт характеризуется удельной поверхностью А. Предполагается одномерная пространственная распределенность параметров жидкости и смеси вдоль оси х, при этом состав жидкости (л ) ( =1, 2,. .., /г—1)и ее температура t x) считаются заданными. Жидкость принимается идеальной. Поэтому равновесные концентрации пара над ее зеркалом могут быть определены из закона Рауля — Дальтона. [c.39]

Итак, при течении идеальной жидкости полный напор в сечении 2 был равен зафиксированному в сечении 1, а при течении реальной жидкости — он в сечении 2 стал меньще. Важно установить, за счет какой составляющей произопшо уменьщение напора в сечении 2 при переходе от идеальной жидкости к реальной. Величина 2 (как и г ) — характеристика канала, она от свойств протекающих по нему жидкостей не зависит и потому на переход к реальной жидкости повлиять не может. Величина щ при заданном объемном расходе V также не изменяется при переходе от идеальной жидкости к реальной, поскольку жидкость несжимаема (идеальная — теоретически, реальная — практически) это следует из уравнения расхода щ - У//2 (площадь живого сечения /2 от свойств жидкости, естественно, не зависит). Значит, при переходе от идеальной жидкости к реальной изменение претерпевает давление р2- Если сопоставить правые части уравнений (2.16) и (2.15а), обозначив давление для идеальной жидкости Р2", то при одинаковых левых частях уравнений имеем [c.138]

Механизм возникновения высоких напряжений сдвига в неньютоновской жидкости был рассмотрен Боленом и Коллвелом. [30]. Они анализировали работу так называемого идеального смесителя, состоящего из двух коаксиальных цилиндров, один из которых вращался и имел выступ шириной 2, расположенный по образующей. Основная часть кольцевого канала длиной 2 между цилиндрами имеет высоту Я, а часть над выступом — высоту к. Все рассмотрение ведется на единицу длины смесителя, пероендикулярную к плоскости (рис. 3.16). [c.132]

Действительный напор Я, сообщаемый газу в одной ступени рассматриваемых турбомашин, значительно ниже теоретического Я вследствие отклонения реального процессу сжатия от идеального. Прежде всего, поскольку колесо передает газу вращательный момент, то на боковых поверхностях двух соседних лопаток возникает разность давлений, обусловливающая неравенство скоростей в сечении канала, образуемого лопатками. В результате этого теряется часть напора, учитываемая коэффициентом т] (в среднем т] = 0,8 — 0,85). Кроме того, относительная скорость газа на выходе из колеса направлена не строго под углом наклона лопаток Ра. а под меньшим углом, что влечет за собой изменение величины (сг вместо Са) и направления (а вместо а) абсолютной скорости. Значение a oso принято выражать через окружную скорость посредством так называемого коэффициента закручивания т)з = скозаг/йг на выходе из колеса (обычно т]з = 0,7—0,9). Наконец, гидравлические потери напора (трение о стенки канала, корпуса и направляющих устройств, изменение величины и направления скоростей и др.) в ступени машины учитываются гидравлическим коэффициентом полезного действия т)г (обычно г] = 0,75—0,90). Таким образом, действительный напор выразится так [c.151]

Функционирование канала химической информации особенно важно для поддержания жизнедеятельности коллективных насекомых. Почти идеальный порядок социальной жизни пчелиного улья поддерживается до тех пор, пока пчелиная матка сохраняет способность вырабатывать довольно простое соединение, ( )-8-оксодецен-2-овую кислоту (20) ( королевское вещество ) (схема 1.6) [13а,Ь]. Это вещество является химическим сигналом, выполняющим функцию многоцелевого регулятора. Во-первых, он служит половым аттрактантом для самцов, что обеспечивает постоянную возможность воспроизведения обитателей улья, а во-вторых, он, по-видимому, является чрезвычайно желанным деликатесом для остальных членов пчелиного семейства, которые не упускают случая им полакомится. Однако в результате такого угощения подавляется как репродуктивная фушщия других самок, так и их инстинкт к строительству ячеек большего размера, необходимых для выкармливаьшя новой матки. Благодаря этому в улье в принципе невозможны ни государственный переворот , ни даже появление нового претендента на власть до тех пор, пока матка остается дееспособной, т. е. сохраняет способность вырабатывать королевское вещество 20. [c.23]