Общие условия течения жидкостей и газов

ОБЩИЕ УСЛОВИЯ ТЕЧЕНИЯ ЖИДКОСТЕЙ И ГАЗОВ [c.230]

Критерий Фруда характеризует относительную величину силы тяжести. Поэтому он является существенным в тех случаях, когда гравитационные эффекты играют заметную роль (движение судна, течение через плотину). Однако в известных условиях эффекты, обусловленные действием силы тяжести, настолько незначительны, что ими можно пренебречь. Так, например, можно отвлечься от действия силы тяжести, если движение совершается в горизонтальной плоскости. Практически сила тяжести не принимается во внимание также в общем случае вынужденного движения легкой жидкости (газа). В этих условиях происходит вырождение критерия Фруда, и он выпадает из числа аргументов. Иногда такого рода движение (т. е. движение, в котором не проявляется действие силы тяжести) называют чисто вынужденным. [c.120]

Любой из перечисленных признаков мог бы служить критерием осуществимости процесса. В частности, можно было бы использовать для этой цели энергию данного вида или ее фактор интенсивности и утверждать следующее самопроизвольные процессы идут в сторону уменьшения энергии и выравнивания фактора интенсивности в разных частях системы. Достижение минимума энергии и одинакового значения фактора интенсивности служит признаком конца процесса, т. е. условием равновесия. Однако разнообразие факторов интенсивности затрудняет общее рассмотрение проблемы возможности процесса и равновесия. Без специального анализа неясно также, какая величина является фактором интенсивности для химических превращений. Что касается энергии, то она может быть искомым критерием только для чисто механических процессов, в которых превращение энергии в работу (и обратно) происходит без участия теплоты (свободное падение тела, течение невязкой жидкости, сжатие растянутой стальной пружины и т. д.). Кроме того, имеются процессы, которые идут самопроизвольно, хотя не сопровождаются изменением энергии (расширение идеального газа в пустоту, диффузионное смешение газов, растворение полиизобутилена в изооктане, реакция изотопного замещения Юа + и др.). В таких процес- [c.90]

Кажущаяся, или открытая, пористость Я (в %) определяется по объему пор, заполняемых пикнометрической жидкостью, по отношению к общему объему материала. Эта пористость характеризует тот объем открытых пор, по которому перемещается газ или жидкость в процессе эксплуатации или дополнительной обработки материала путем пропитки или уплотнения. Исходя из механизма движения газов в пористой структуре углеграфитовых материалов, определяемого соотношением между длиной свободного пробега молекул газа при нормальных условиях (X) и размером пор (2 г), весь спектр пор можно подразделить на группы с определенным интервалом размеров радиуса. Средняя длина свободного пробега молекул воздуха, Ог, СО, СОг, НгО и т. п. при нормальных условиях составляет (5,9—7,1) -Ю А. В зависимости от величины отношения длины свободного пробега молекул к диаметру поры возможны три механизма перемещения молекул газа в пористой структуре. При Х/2/ > 1 течение газа молекулярное, при У2г < 0,01 — вязкостное, а если выполняется условие 0,01 < Х/2г < 1, то наблюдается промежуточный режим течения. [c.17]

Прямоточное течение газа и жидкости в ламинарных пограничных слоях описывается краевой задачей (2.108). Она отличается от известной задачи Блазиуса [86, 117] граничными условиями, общими для двух систем уравнений, и, следовательно, приводит к некоторым трудностям при аналитическом, а также численном решении. Можно представить искомые решения в виде степенных рядов [c.46]

Расплывчатым представлениям изложенных выше теорий (Нернста и пленочной) в области диффузионных явлений можно противопоставить количественную теорию теплопередачи в движущихся средах, разработанную для различных режимов течения и разных геометрических условий. Ниже будет показано, что общая схема теории теплопередачи может быть без труда перенесена на диффузионные явления в газах. В случае жидкостей, однако, необходимо учитывать некоторые их специфические особенности, которые, не изменяя принципиальной схемы теории, приводят к другим количественным результатам. [c.54]

Общие свойства кривых, представленных на рис. 13-4, заслуживают самого тщательного исследования. Следует прежде всего отметить, что при протекании по нагретому участку трубы (значения L и D известны) жидкости или газа с заданными физическими свойствами ордината кривой пропорциональна безразмерному перепаду температур Ты — 2 ы)/(7 о 6)in движущемся потоке. В этих условиях при увеличении объемной скорости потока и, значит, числа Рейнольдса температура потока на выходе из трубы сначала снижается (до тех пор, пока Rej, не достигнет критического значения, равного 2100), затем повышается (вплоть до момента, когда число Рейнольдса станет равным примерно 8000) и, наконец, снова начинает з меньшаться. Важно также отметить, что коэффициент теплоотдачи Oin заметно зависит от отношения LjD только в случае ламинарного режима течения. При числах же Рейнольдса, превышающих 8000, и значениях LID, приведенных на рис. 13-4, влияние фактора L D практически полностью исчезает. [c.376]

Для практического использования уравнения (1.73) необходимо знать граничные условия при интегрир0ва11ии дифференциальных уравнений, определяющих величину тензора А. Поэтому применительно к пористой среде имеются лишь решения в общей форме. В силу того, что пространство между отдельными зернами изобилует резкими сужениями и расширениями, соединенными между собой при течении жидкости в пористой среде, коэффициенты общей диффузии физически представляют только как величины, осредняющие процесс по площади поперечного сечения и объему пространства ( >1). Если сделать допущение, что скорость жидкости (газа) по зернистому слою и коэффициенты 01 являются величинами постоянными, то в цилиндрических координатах согласно выражению (1.49) имеем [c.36]

Такие решения упрощенных уравнений Навье-Стокса или уравнений Рейнольдса, Громеки и других являются в действительности лишь частными решениями общих уравнений Навье-Стокса (33) гл. I. При определенных условиях эти решения устойчивы и выражаемые ими течения смазки действительно наблюдаются на практике. Однако при других условиях ламинарное течение жидкости или газа становится неустойчивым и заменяется более сложными формами течения в виде упорядоченных вихревых или беспорядочных вихревых, турбулентных течений. Теоретический расчет таких течений очень сложен. Несколько проще выполняется анализ тех условий, при которых ламинарное течение теряет устойчивость. Тогда можно рассматривать малые возмущения основного движения и развитие или затухание этих возмущений со временем или с перемещением потока жидкости. При этом уравнения Навье-Стокса (33) гл. I можно линеаризовать по выражениям скорости возмущенных течений, пока эти скорости много меньше скоростей основного ламинарного течения. [c.73]

Раздел гидравлики, описывающий течение таких — неньютоновских — жидкостей, является частью более общей научной дисциплины, называемой реологией (последняя охватывает изучение механических свойств различных рабочих тел — от газов и ньютоновских жидкостей до твердых тел, следующих и не следующих закону Гука). Течение неньютоновских жидкостей в условиях преобладания сил вязкости (именно такой случай практически интересен) называется пластичным. Для него характерно изменение в поперечном сечении канала. [c.192]

Д этилсульфат. Диэтилсульфат в виде полуфабриката получают в больших количествах на одном из заводов Азербайджана. В серную кислоту с концентрацией 98—99% при постоянном перемешивании пропускают газ с содержанием этилена около 90 < в течение 2,5—3 часов при температуре 55—75 С и давлении 8—10 ат. При этом образуется черная густая жидкость, содержащая около 22% диэтилсульфата. Нами разработан способ исчерпывающего выделения диэтилсульфата из общей смеси с условием использования других компонентов [243, 244]. Согласно разработанному нами способу, полуфабрикат разбавляется водой в весовой пропорции 1 1 и обрабатывается 1— весовыми количествами четыреххлористого углерода. При этом имеющийся в сырье диэтилсульфат извлекается четыреххлорлстым углеродом и после отстоя собирается в нижний слой смеси. Лучшие результаты получаются при центрифугировании вышеуказанной смеси. Пентрифугирование производится в непрерывно действующих центрифугах типа Суперцентрнфуга или в периодически действующих центрифугах. При этом смесь разделяется на 3 части 1) диэтилсульфат, [c.193]

Все исследования, проводивщиеся по конденсации пара в жидкое состояние, достаточно убедительно показали, что при конденсации пара в жидкость в присутствии неконденсирующегося газа интенсивность процесса резко падает по сравнению с конденсацией чистого пара. При наличии неконденсирующихся газов в паре скорость конденсации пара в жидкое состояние определяется, как утверждают многочисленные исследователи, скоростью диффузии пара к поверхности, где происходит конденсация, через образующийся у этой поверхности слой неконденсирующихся газов. Это происходит потому, что на холодной стенке конденсируется только пар, а воздух остается. При отсутствии конвек-. ции с течением времени воздух скопляется около стенки и оказывает значительное препятствие продвижению пара к стенке (М. А. Михеев). Экспериментально показано, что величина коэффициента теплоотдачи а в сильной степени зависит от содержания воздуха в паре увеличение содержания воздуха в паре на 1 % может при определенных условиях привести к снижению коэффициента теплоотдачи на 60%. Аналогичное влияние на процесс конденсации пара в жидкость оказывают и другие неконденсирующиеся при данной температуре газы. В общем виде вопрос о скорости конденсации пара из парогазовой смеси был разрешен классической диффузионной теорией Стефана. Полный поток конденсирующегося пара выражается уравнением Стефана [c.155]

Из сказанного следует, что для стрз нных течений двух или более жидкостей или газов (в общем случае при наличии градиента давления вдоль течения) определяющими процесс динамическими переменными являются величины v Vр (для жидкостей) и vpVRTq (для газов). В силу гидравлического характера приведенных уравнений это справедливо при условии (в общем случае) неполного, с деформированной продольной координатой х — х z), геометрического подобия. Полученный результат для несжимаемых жидкостей подтверждает справедливость гипотезы, используемой в эксперимен-тальнулх исследованиях Л. А. Вулиса и его сотрудников для случая свободных турбулентных струй, вводящей комплекс рг = Ypv) . [c.118]

В опускных пузырьковых двухфазных потоках скорость всплытия пузырей направлена навстречу скорости жидкости. Если групповая скорость всплытия пузырей меньше скорости жидкости, реализуется спутное опускное течение при их равенстве реализуется режим зависания газовой фазы. В последнем случае объемное расходное газосодержание р равно нулю, а истинное объемное газосодержание Ф может меняться в широких пределах (в наших экспериментах при атмосферном давлении получено 0<ф< 0,6). По характеру взаимного движения жидкости и газа режик< зависания газовой фазы противоположен барботажу, подробно описанному в литературе, например в [ 1 ]. В общем случае режим зависания не является режимом захлебывания при переходе от спутного движения к противоточному и должен, подобно барботажу, рассматриваться как самостоятельнь й. Он может быть организован цепенаправпенно без предварительного прямоточного или противоточного движения. Например, режим зависания реализуется в верхней части столба жидкости в вертикальном канале при питании его стекающей по стенкам пленкой или центральной струей. Высота двухфазного слоя в подобных условиях в наших экспериментах, например, достигала 15 м и более при полном отсутствии расхода газа. [c.101]