Поток натурный

Ответ на эти вопросы дает теория гидродинамического подобия, основное положение которой сводится к тому, что для возможности переноса результатов качественных и количественных наблюдений модельного потока на поток натурный нужно создать модельный поток физически подобным натурному. [c.21]

Теплоемкость органической (природной) жидкости, какой является пластовая жидкость (нефть, газ и нефтегазовая смесь), при различных значениях давления и температуры, т. е. при условиях, близких к натурным, почти не изучена, если не считать несколько работ, выполненных за рубежом для газонефтяной смеси с весовым содержанием газа в потоке более 11% (при газовом факторе больше, чем 114 м 1м ) и не более 17% (при газовом факторе меньше, чем 203 м /м ) [10, 40—42, 47, 93, 94]. [c.37]

На каждом из уровней эксперимент имеет свои особенности, связанные со структурой и характером информационных потоков, математическим и техническим обеспечением и возможной степенью автоматизации. Следует особо подчеркнуть, что выполнение натурных экспериментов помимо всего прочего имеет целью разработку или уточнение математических моделей соответствующих объектов. Во всяком случае, одной из конечных целей исследований химико-технологических процессов как системы является получение данных, необходимых для проектирования промышленной установки (или ее реконструкции) по аппаратурному оформлению, по структуре связей между аппаратами (или группами аппаратов), по структуре системы управления. [c.56]

Использование результатов исследования потоков в отдельных элементах модельных или натурных машин при расчете подобных элементов для вновь проектируемой машины. [c.304]

Для пожаров разлитий анализируются скорость выгорания, внешний вид пламени, геометрия пламени и тепловой поток. Представлены описания ряда крупномасштабных натурных экспериментов. [c.578]

Выбор размеров модели. Как правило, в больших теплообменниках имеет место вынужденное конвективное течение обоих потоков теплоносителей. В большинстве теплообменников применяются матрицы из множества расположенных в определенном порядке трубок. Первый обычный шаг — уменьшение размера опытного аппарата путем выбора некоторого типичного для матрицы теплообменного аппарата трубного пучка. При равенстве чисел Рейнольдса, одинаковом распределении потоков и геометрическом подобии проходных сечений различие коэффициентов теплообмена для пучков с сотней или десятью тысячами трубок должно быть очень незначительным. Подобие геометрических размеров предполагает, что все размеры в сечении могут быть уменьшены, например трубки диаметром 25,4 мм могут быть заменены трубками диаметром 6,35 мм. Если это сделать и использовать в модели ту же самую жидкость, что и в натурном аппарате, то для достижения равенства чисел Рейнольдса необходимо, чтобы массовый расход жидкости в модели был обратно пропорционален размеру трубок, т. е. [c.311]

Типичные случаи. В табл. 16.1 для ряда типичных теплообменников приведены некоторые оптимальные параметры соответствующих моделей. Заметим, что в каждом из них мощность модельной устаповки составляет менее 10% мощности натурной. В большинстве случаев опыты проводились с целью получить характеристики для целого семейства данных натурных аппаратов. В табл. 16.1 сопоставлены основные параметры опытных и натурных теплообменников. Уменьшение мощности было достигнуто (по крайней мере отчасти) с помощью уменьшения размера теплообменной матрицы. Часто дальнейшее уменьшение мощности достигалось за счет уменьшения разности температур, а в одном случае эффективное уменьшение мощности было достигнуто в результате применения воздуха при атмосферном давлепии вместо гелия при высоком давлении. Это дало возможность уменьшить тепловой поток в 20 раз, сохранив неизменным подогрев на единичном отрезке приведенной длины (отношении длины к диаметру) по сравнению с натурным теплообменником. Интересно заметить, что во всех случаях, кроме одного, режим течения для одного или обоих теплоносителей соответствовал переходной области диапазон чисел Рейнольдса от 500 до 5000). Опыты на моделях имеют особую важность, поскольку нет другого надежного способа выявить влияние отклонений в геометрии, свойственных интересующим нас теплообменникам, в этой переходной области течения. [c.314]

Прежде чем поставить эксперимент, необходимо ответить на вопросы 1) каким условиям должен удовлетворять модельный поток, чтобы по модельным испытаниям можно было установить свойства натурного потока 2) какие величины необходимо измерять в модельном потоке и как обрабатывать экспериментальный материал, чтобы по результатам модельных испытаний можно было определять величины, характеризующие натурный поток. [c.21]

При постановке экспериментов измеренные в модели величины должны пересчитываться на натуру, что можно сделать только для подобных потоков. Поэтому при моделировании потоков необходимо соблюдать условия, которые обеспечивают подобие модельного и натурного потоков. [c.25]

Для большинства материалов, погруженных в виде образцов в воду или водные растворы электролитов, при диффузии со всех сторон сравнительно быстро устанавливается подвижное равновесие. При этом даже в случае насыщения грунта влагой до полной влагоемкости и выше частицы грунта, непосредственно примыкающие к наружной поверхности покрытия, уменьшают градиент концентрации влаги по сравнению с испытаниями в воде. В натурных условиях при одностороннем процессе диффузии грунтовой влаги в покрытие время установления подвижного равновесия несколько больше. После установления подвижного равновесия поток диффундирующего вещества в покрытие будет стационарным . [c.56]

Исследования рабочих процессов на моделях и распространение их результатов на натурные турбины основаны на теории подобия гидромеханических процессов в потоке жидкости, основные положения которой излагаются далее. [c.97]

Таким образом, в основе моделирования процесса трубной деэмульсации должно лежать моделирование турбулентности. Полное моделирование турбулентного потока требует одновременного выполнения равенства пяти критериев подобия для модельных и натурных условий. Это практически достичь невозможно, а для моделирования трубной деэмульсации в этом нет и необходимости. В самом деле, на основании рассмотрения трубной деэмульсации [c.44]

Для отыскания связи между числами Рейнольдса для модельного и натурного потоков необходимо воспользоваться равенством (1.29), в котором Е следует выразить через Не. Используя данные экспериментальных изучений пульсационных характеристик турбулентных потоков в трубах и в мешалке с цилиндрическим ротором, автором получено соотношение между числами Не, при которых процессы деэмульсации в модельных и натурных условиях будут идентичны [c.45]

Проводят эксперимент в мешалке на той же водонефтяной эмульсии, что и в трубопроводе. Изменяя дозировку используемого реагента-деэмульгатора q, температуру t, время перемешивания т и число оборотов мешалки п, выявляют оптимальные значения указанных параметров ( ош он, Топ, Поп), при которых достигается минимальное значение остаточной обводненности нефти после отстоя разрушенной эмульсии. Такое же остаточное содержание воды в нефти может быть получено в промысловых условиях при использовании трубной деэмульсации, если Rer будет равно значению, вычисленному по формуле (1.31). А это в соответствии с формулой (1.32) достигается в трубопроводе определенного диаметра, если задана его пропускная способность. При этом температура, дозировка реагента и время перемешивания в натурных условиях должны быть равными таковым, полученным в модельных условиях. По времени, необходимому для полного разрушения эмульсии, можно определить длину трубопровода (точку ввода реагента в поток) [c.46]

При моделировании условий идентичных натуре, необходимо, чтобы профиль скоростей и турбулентность набегающего потока были близки к натурным. Требуемый логарифмический профиль скорости (с учетом масштаба модели) может быть достигнут оклейкой в модели подстилающей поверхности наждачной бумагой с разной величиной зерен. [c.27]

Эти опыты отчетливо подтвердили высказанное выше утверждение о неправомерности пренебрежения процессами конвективной диффузии в начальной стадии процесса. Влияние ее проявляется в том, что при небольших длинах (менее двух метров) раствор ПАВ появляется на выходе раньше, чем вытеснится вся вода, ранее занимавшая поры пласта. Справедливость экспериментальных результатов подтверждается теоретическим решением В. М. Шестакова для случая линейной кинетики сорбции с учетом конвективной диффузии. Однако некоторые исследователи [42] результаты опытов на коротких образцах переносят на натурный пласт, ошибочно считая, что скорость продвижения фронта раствора больше скорости движения потока в целом при достаточно больших длинах пласта. Мало того, в случае образования по той или иной причине вала неактивной воды, этот вал в процессе фильтрации раствора ПАВ не возрастает (по мнению этих исследователей), а наоборот, уменьшается и исчезает. [c.47]

Создают пром. аппарат из элементов, изученных в натурных масштабах (простейший пример - реактор или теплообменник в виде параллельных трубок). Данный прием надежен, но не универсален. Так, габариты аппаратов м.б. недопустимо велики, а задача распределения потока между элементами требует самостоят. решения. [c.665]

Для изучения газогидродинамических явлений, протекающих в агрегатах различных технических систем, широко используются теоретический и экспериментальный методы. Теоретический метод изучения не всегда в состоянии охватить всего многообразия условий физического процесса и, кроме того, часто приводит к неразрешимым математическим уравнениям. Поэтому при изучении газ о гидродинамических явлений большую роль играют экспериментальные методы, причем весьма часто эксперимент ведется над моделью, исполненной в меньшем масштабе, чем натурный объект, а иногда и в иных условиях, чем те, которые сопровождают действительный процесс (в иной среде или с другими скоростями). При этом в исследованиях устанавливаются функциональные зависимости между различными физическими величинами, оказывающими влияние на исследуемый процесс. Например, при движении жидкости в трубопроводах определяется зависимость потерь напора от диаметра трубы и ее длины I, плотности р и вязкости ц жидкости, степени шероховатости трубы Д, скорости V и степени турбулентности потока и т. д. [c.48]

Гидравлика-это наука, изучающая законы равновесия и движения различных жидкостей (не только воды ). В отличие от теоретической гидромеханики, которая оперирует сложным и строгим математическим аппаратом, гидравлика, являясь технической наукой, при решении различных практических задач использует те или иные упрощающие допущения и предположения, ограничиваясь во многих случаях анализом одномерного движения. Поэтому гидравлические решения зачастую носят приближенный характер. Очень часто они основываются непосредственно на результатах экспериментов (лабораторных и натурных), поэтому в гидравлике приводится много различных экспериментальных зависимостей. При решении задач гидравлики стремятся к оценке только главных характеристик изучаемого явления и часто оперируют теми или иными осредненными величинами, которые дают достаточно надежную (для решения технических задач) характеристику рассматриваемого явления например, часто пользуются средними скоростями движения частиц жидкости в том или ином сечении потока. [c.32]

Подобие геометрических и физических параметров является необходимым, но недостаточным условием адекватности модели и натурного объекта. По принципу Ньютона, требуется еще, чтобы в сходственных точках геометрически подобных потоков отношения действующих сил были одинаковыми. В потоке жидкости, как было показано выше, действуют массовые (веса, инерции) и поверхностные (давления, трения) силы. Для выявления отношения этих сил напишем уравнения Навье—Стокса для модельного и натурного потоков (эти уравнения идентичны для всех осей координат, поэтому ограничимся уравнением движения вдоль оси х) [c.43]

Так как модельный и натурный потоки могут отличаться друг от друга не только геометрическими размерами и скоростями, но и физическими свойствами жидкостей, то числовые значения коэффициентов в написанных уравнениях могут быть различными. Подобными, однако, являются процессы, которые описываются [c.43]

Полученные критерии гидродинамического подобия выражают соответственно соотношения сил давления и инерции, сил тяжести и инерции, сил инерции и трения (вязкости) они называются соответственно критериями Эйлера (Ей), Фруда (Рг) и Рейнольдса (Re). Равенство этих критериев у модельного и натурного потоков является необходимым и достаточным условием их гидродинамического подобия. [c.44]

Подобие насосов. Определить формы движения жидкости в насосах теоретическим путем на современной стадии развития науки не всегда представляется возможным. Поэтому в практике проектирования лопастных и струйных насосов во многих случаях используют опытные данные. Научно обоснованное обобщение результатов экспериментов можно выполнить с помощью методов теории подобия. Подобными называются явления, у которых все характеризующие их величины находятся между собой в постоянных соотношениях. Таким образом, при подобии потоков жидкости в насосах по известным характеристикам потока жидкости в одном из них (модели) можно получить характеристики потока жидкости в другом (натурном) насосе простым пересчетом. Такой переход аналогичен переходу от одной системы единиц физических величин к другой. [c.17]

Кинематическое подобие — это подобие траекторий движения частиц жидкости и равенство скоростей в сходственных точках потока (т. е. планы скоростей модельного и натурного потоков должны быть подобны). [c.17]

На рис. 4.5 в зависимости от высоты полета h приведены значения тепловых потоков в точке торможения для покрытия I при указанных выше вариантах модели катализа. Отметим, что влияние вариации наборов параметров модели на значения максимальных тепловых потоков не превышает нескольких процентов. Это объясняется прежде всего тем, что условия экспериментов [153], на основе которых были выбраны эти параметры, хорошо моделируют натурные условия полета, при которых достигаются максимальные тепловые нагрузки. [c.145]

В последние годы среди основных факторов, которые необходимо учитывать нри расчете кожухотрубных теплообменников, наряду с интенсивпостью теплоотдачи и потерями давления заняла место вибрация. Трубы вибрируют с собственными частотами в ре.зультате протекания жидкости в межтрубном пространстве. Когда скорость потока становится достаточно бoльuioй для того, чтобы вибрирующие трубы ударялись о перегородки, кожух теплообменника или друг о друга, в трубах или трубных соединениях могут появиться утечки. При этом необходимо прекращать экеплуатацию теплообменника для ремонта и устранения конструктивных недостатков. Здесь рассматриваются проблемы, связанные с возникновением вибраций, методы расчета их появления вибраций, сравнение расчетоп с результатами натурных испытаний и некоторые способы предотвращения вибраций. [c.321]

Анализ геометрическсго подобия. Весьма важно установить, до какой степени должно сохраняться геометрическое подобие между экспериментальной моделью и натурным аппаратом. Поперечные сечения тенлообменной матрицы несомненно должны быть геометрически подобны. Для иучка труб отношение диаметра трубы к шагу должно быть сохранено как в направлении поперек, так и вдоль потока. Если имеются ребра, то их эффективность должна быть иочтн такой же, как и в натурном аппарате, и, следовательно, материал ребра и его толщину следует выбрать так, чтобы параметр ш Лк1кЬ был примерно одним и тем же в модели и в натурном аппарате. Если необходимо сравнить системы с таким сложным оребрением, как приведено иа рис. 2.8, то особое внимание следует уделить выполнению условия идентичности состояния поверхностей модели и натурного аппарата, одинаковой степени отклонений от правильных геометрических форм, а также детального подобия геометрической конфигурации. [c.312]

При разработке натурных теплообменников иногда целесообразно провести исследование гидродинамики входного участка теплообменника или другого участка сложной конфигурации, чтобы определить общее расиределение потока или падение наиора. Опыты такого рода люжно проводить на простых моделях, поскольку не требуется осуществлять подвод или отвод тепла. Необходимо лишь геометрическое подобие модели и натурного аппарата и обеспечение соответствующего диапазона чисел Рейнольдса. Следовательно, эти опыты можно выполнять с водой или воздухом вместо тех теплоносителей, работа с которыми вызвала бы затруднения. Особенно для подобных целей подходит воздух, небольшие утечки которого не приведут к осложнениям. Кроме того, стоимость модели будет невелика. Если нет резкого отрыва потока, то для определения направления течения, а также распределения скоростей можно использовать трубки Пито. При наличии отрыва необходимо произвести визуализацию течения, используя для этого пучок нитей, которые с помощью изоляционной ленты крепятся к стенкам канала или закрепляются на проволочном зонде, обладающем возможностью перемещаться в поле течения. Можно использовать дым, но это довольно сложно, а результаты обычно бывают неудовлетворительны. Струи дыма за счет турбулентности настолько быстро рассеиваются, что подобный метод применим только при относительно низких числах Рейнольдса и простых геометрических конфигурациях. Любой из этих способов пригоден в том случае, если модели выполнены из прозрачного пластика типа люцита. [c.321]

Очевидно, что для геометрически и кинематически подобных течений безразмерные уравнения движения (58) будут одинаковыми в том случае, если каждый из этих комплексов имеет одно и то же значение для натурного объекта и модели и если в сходственных точках этих потоков относительные значения плотности и значения вязкости одинаковы (р/р = idem, [c.78]

Таким образом, число Рейнольдса натурной турбины примерно в 50—100 раз выше Re для ее модели. Однако многочисленные опыты показали, что при Re >10 , при котором часто работают модельные и натурные турбины, разница в числах Рейнольдса не оказывает заметного влияния на форму движения потока жидкости. Влияние различия Re и относительной илероховатости на к. п. д. при моделировании гидротурбин учитывают путем внесения поправок в к. п. д. модельной турбины, пользуясь приближенными эмпирическими формулами. [c.99]

Вместо нити могут использоваться пленки на поверхности клина (в сверхзвуковых и запыленных потоках) или шариковые микротермисторы. В натурных промышленных экспериментах можно использовать термоанемометры, в которых нагретым телом является поперечно обтекаемый цилиндр ( 10 мм) с расположенным внутри электронагревателем. При этам необходимо дополнительно установить термопары для измерения температуры поверхности цилиндра. Градуировочные характеристики качественно аналогичны характеристикам для термо-анемомет а с нагретой нитью. [c.413]

Для исследования влияния кривизны канала опыты проводились с натурными элементами регенераторов ГТ-600-1,5 и ГТ-700-4, Натурные элементы имели от 30 до 44 волнообразных выступов по ходу потока, что обеспечивало достаточно точное определение перепадов давлений. Были исследованы три натурных элемента с геометрическими параметрами каналов 1) 5 = 40 мм, = = 10 мм, dJS = 0,25 2) == 25 мм, = 10 мм, d /Si = О.,4 3) = 15 мм, do = 8 мм, dJSi = 0,533. [c.32]

Профильные поверхности нагрева, применяемые в регенераторах газотурбинных установок в настоящее время, отличаются от исследованных выше формой и размером профилей. Натурные листы имеют профиль срезанного цилиндра с резкими впадинами (длиной 15—20 мм) между овальными выступами. При сложении листов в элемент овалообразные выступы соприкасаются по образующей. При этом в противоточной части воздухоподогревателя образуются двуугольные каналы, которые по характеру течения в них потока газа мало отличаются от сплошных двуугольных каналов. Лабораторные исследования, проведенные в ЛТИ ЦБП [9], показали, что теплоотдача двуугольных каналов натурных элементов на 20% меньше теплоотдачи каналов, выдавленных роликом. Дальнейшая отработка профильных поверхностей производилась по линии усовершенствования формы профиля и расширения диапазона чисел Не. [c.38]

Р. переменного перепада давлений (рис. 1,а). Действие их основано на зависимости перепада давлений на гидравлич. сопротивлении (диафрагмы, сопла и трубы Вентури, сопла Лаваля и др.), расположенном в потоке контролируемой среды, от ее расхода Q. Измерения разности давлений Ар = Pl — р2 осуществляются на прямолинейном участке трубопровода (длиной до 10 и не менее 5 диаметров соотв. до и после гидравлич. сопротивления). Р. данного типа особенно распространены благодаря след, достоинствам простоте конструкции и возможности измерений в и ироком диапазоне значений расхода и диаметров трубопроводов (от десятков до 3000 мм и более) возможности применения для различных по составу и агрессивности жидкостей и газов при т-рах до 350-400 °С и давлениях до 100 МПа возможности расчетным путем определять расход без натурной градуировки Р. в случае трубопроводов диаметрами 50-1000 мм. Недостатки небольшой диапазон измерений из-за квадратичной зависимости между расходом и перепадом давлений (3 1) значит, потери давления на гидравлич. сопротивлении и связанные с этим дополнит, затраты энергии. Погрешность 1,5-2,5% от макс. расхода. [c.196]

Широкое распространение получили газодинамические установки на основе различного вида плазматронов [37, 42, 52, 57]. В них на протяжении длительного времени могут реализовываться условия, близкие к натурным, в том числе, и на теплонапряженных участках траектории. Диссоциируемый с помош ью электродугового или высокочастотного разряда поток может быть как дозвуковым, так и сверхзвуковым. Так как в электродуговых плазматронах исследуемая поверхность может загрязняться микрочастицами при эрозии анода, то определенные преимугцества имеют высокочастотные илазматро-ны. В качестве исследуемых моделей в газодинамических установках используются в основном затупленные тела, что обусловлено тем, что для таких тел теория позволяет достаточно точно рассчитывать величины тепловых потоков, необходимые для восстановления вероятности гетерогенной рекомбинации. [c.34]

Анализ возможности моделирования тепловых потоков к каталитической поверхности в сверхзвуковом потоке с помогцью наземных экспериментальных установок проведен в ряде работ (см., например, 5, 85-93]). Для воспроизведения в эксперименте теплопередачи в критической точке осесимметричного затупленного тела, обтекаемого высокоэнтальпийным потоком газа, нужно обеспечить на внешней границе пограничного слоя модели натурные значения давления, температуры, концентраций компонентов и градиента скорости растекания вдоль образуюгцей поверхности тела. В указанных выше работах отмечается, что хорошая точность достигается в дозвуковом потоке при обтекания модели в виде затупленного тела и при обтекании плоских пластин сверхзвуковом потоком с числом Маха М = 1 — [c.43]

На рис. 2.7 [99] в зависимости от скорости полета и параметра бинарного подобия PooL (р — плотность в набегаюгцем потоке, L — характерный размер тела) показаны области воспроизведения натурных условий для различных ев-pL, кг/м 2 ропейских установок. Там же [c.46]

Установлено, что эффекты неравновесного обтекания аппарата Спейс Шаттл суш,ественны в диапазоне высот 48 < /г < 98 км, где скорость невозмутценного потока меняется в пределах 2, 96 < Гоо < <7,5 км/с. Особенно сильно они влияют на отклонение отношения от единицы ири h 75 км, /с — 0, 025 м. В этом случае Jq/ Jq — = 0,49. Для высот меньше 48 км неравновесные эффекты незначительны. Было обнаружено также, что использование температурных зависимостей для коэффициентов гетерогенной рекомбинации [52] на боковой поверхности дает заметно большее снижение теплового потока, чем эффективная константа каталитической активности = = ку,- = kyj = 1 м/с. Интересно, что имеет место и качественное отличие. Так, если ири к , = 1 м/с зависимость Jq/J от монотонна, то при использовании температурных зависимостей [52] она имеет немонотонный характер. Это различие обусловлено сильным влиянием температуры Т , в граничных условиях при использовании аппроксимаций [52]. Как отмечалось в работе [116] лучшего совпадения с экспериментальными данными в области умеренных температур поверхности дает ку, = 2 м/с, однако нельзя указать какое-то универсальное значение константы каталитической активности, которое бы удовлетворительно согласовывалось с данными натурного эксперимента при всех значениях г и фиксированной величине h или, наоборот, при любых значениях высоты h и фиксированном сечении 2 . В частности, ири /г = 61 км и = О, 025 для удовлетворительного согласования с экспериментом требуется величина к , большая, чем kyj = 2 м/с. Все это указывает на необходимость учета детального механизма протекания гетерогенных каталитических реакций. [c.125]

Летный эксперимент по аэродинамическому торможению. Для решения ряда вопросов, связанных с созданием AOTV, было принято решение провести натурный эксперимент, названный Летным экспериментом по аэродинамическому торможению (AFE). В ходе этого эксперимента можно было бы, в частности, оценить влияние неравновесных процессов в газе и на поверхности на тепловые потоки к аппарату на траекториях AOTV. Также же, как и на аппарате Спейс Шаттл такая проверка могла быть выполнена с помош,ью сравнения тепловых потоков к стандартной плитке из R G с тепловыми потоками к поверхности материала с высокими каталитическими свойствами. Предварительные результаты расчетов тепловых потоков в окрестности высоко каталитического покрытия показали типичный скачок теплового потока по сравнению с низко каталитическим материалом R G [148]. В расчетах использовалась теория пограничного слоя с распределением давления, полученным интегрированием уравнений Эйлера методом интегральных соотношений. [c.129]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология