Вязкий пограничный слой

С увеличением скорости до 9 =10,6-10-2 моль/с степень разделения падает, концентрация диоксида углерода в дистилляте уменьшается до 77% (об.), а содержание метана в кубовом остатке составляет 24% (об.). Не следует, однако, забывать, что с увеличением скорости потоков возрастает эффективность разделения (производительность колонны) вследствие уменьшения толщины вязкого пограничного слоя и снижения отрицательного влияния концентрационной поляризации на скорость процесса массопереноса. [c.222]

Левич [201 рассматривает вязкий пограничный слой, в котором турбулентное движение не исчезает внезапно, а постепенно затухает по мере приближения к стенке или поверхности раздела фаз при этом коэффициент турбулентной диффузии уменьшается и у самой поверхности становится равным нулю. В большей части вязкого слоя, несмотря на малую величину турбулентных пульсаций, ими переносится большее количество вещества, чем путем молекулярной диффузии. Лишь в пограничном диффузионном слое коэффициент турбулентной диффузии становится меньше коэффициента молекулярной диффузии, причем молекулярный перенос начинает преобладать над турбулентным. [c.103]

Толщина пограничного диффузионного слоя меньше толщины вязкого пограничного слоя г, причем [c.103]

Из (6.19) следует, что С остается постоянной в процессе движения жидкой частицы. Если в толще потока С = Со, а на поверхности С , = О, то не существует решения уравнения (6.19), удовлетворяющего этим условиям. Поэтому по аналогии с теорией вязкого пограничного слоя возле поверхности должен существовать тонкий диффузионный пограничный слой толщины 5д, в котором концентрация изменяется от Со до С ,. Внутри этого слоя производные по нормали (ось у) много больше производных по касательной (ось х) к поверхности. [c.96]

Напомним, что толщина вязкого пограничного слоя оценивается выражением [2] [c.96]

Рассмотрим процесс диффузии на бесконечной плоской стенке [3, 4]. Оценим толщину диффузионного пограничного слоя. Для простоты будем считать процесс стационарным. Из теории вязкого пограничного слоя известно, что v/u 8o/L, поэтому идС/дх- идС/ду. Поскольку 0о 5 ,, то профиль скорости в диффузионном слое равен скорости в непосредственной близости от стенки [c.97]

На рис. 6.2 показано развитие профиля скорости от однородного и=11 на входе до параболического и = и (у), который устанавливается на некотором расстоянии Ьц. Это расстояние называется длиной входного участка [5]. Пунктирной линией показано изменение толщины вязкого пограничного слоя по длине X. Характерное время, за которое слой достигнет оси капала (8и к), оценивается как /гVv. Согласно [4, 5] длина входного участка [c.97]

Рассмотрим конвективную диффузию к сферической твердой частице радиуса R, движущейся поступательно с постоянной скоростью U в бинарном бесконечно разбавленном растворе [3]. Будем предполагать частицу настолько малой, что число Рейнольдса Re=UR/v<< 1. При этом режим обтекания частицы раствором будет стоксовым и на поверхности не будет вязкого пограничного слоя. Диффузионное число Пекле равно Ред = Re S , для предельно разбавленных растворов S 10 , стоксово обтекание годится до значений Re 0,5, поэтому вполне допустимо предположение, что Ред 1. При этом на поверхности существует тонкий диффузионный пограничный слой. Предположим, что на поверхности частицы происходит быстрая гетерогенная реакция или частица растворяется в жидкости. Уравнение конвективной диффузии в пограничном 108 [c.108]

Напомним, что уравнение (10.67) написано в приближении пограничного слоя, а и, и Ме — компоненты стоксовой скорости обтекания шара. Поскольку число Шмидта 5с 1, то толщина вязкого пограничного слоя много больше толщины диффузионного пограничного слоя, поэтому решение задачи можно найти так же, как в задаче о диффузии к движущейся в растворе твердой частице. Компоненты скорости при медленном обтекании сферы равны [c.222]

Как мы видели в главе I, с возрастанием критерия Прандтля растет и критерий Нуссельта, а следовательно, уже из формулы (1.28) можно заключить, что в вязкой среде толщина приведенной пленки для диффузии должна существенно уменьшаться. То же относится и к эффективной толщине пограничного слоя, который является более строгим математическим эквивалентом понятия приведенной пленки. Можно различать вязкий пограничный слой, тепловой и диффузионный, и в вязкой среде толщина диффузионного слоя должна быть наименьшей — он умещается глубоко внутри вязкого слоя. На этом основании для вязкой среды в распределении продольной скорости берется только первый член разложения по степеням у [c.242]

В прикладной и теоретической гидромеханике получили широкое использование упрощенные модели идеальной жидкости и вязкого пограничного слоя. Для идеальной жидкости полагаются отсутствующими силы вязкого трения (v = О, (х = 0), что оказывается справедливым для зон потоков, удаленных от твердых поверхностей (стенок), с которыми взаимодействует поток. Модель идеальной жидкости более справедлива для маловязких жидкостей (газы, пары или их смеси) при больших значениях критерия Рейнольдса Re, представляющего собой меру отношения сил инерции к силам вязкого трения в движущемся потоке сплошной среды. [c.7]

Эффект недостатка скорости в трубках конечного диаметра недавно получил количественное теоретическое объяснение [19] согласно этому объяснению, он связан с наличием вязкого пограничного слоя, вызывающего двухмерное течение, которое, в свою очередь, является причиной равномерного расхождения потока по фронту детонации. Недостаток скорости обратно пропорционален начальному давлению и диаметру трубы. На основании теории, изложенной в работе [19], скорость детонации вычисляли по известной толщине зоны реакции в кислородно-ацетиленовой смеси. Вычисленное значение недостатка скорости отличалось от экспериментального значения не более чем в два раза. [c.566]

В описанных выше работах были рассмотрены достаточно идеализированные случаи обтекания тел. При постановке и проведении расчетов не учитывалось влияние вязкого пограничного слоя, развивающегося на обтекаемом теле, не рассматривалось движения отраженных от тела частиц и обратное влияние частиц на газ. Неизотермичность течения, приводящая к возникновению силы термофореза, также может оказывать существенное влияние на процесс обтекания тела запыленным потоком. Далее будут рассмотрены результаты исследований, авторы которых пытались учесть те или иные из перечисленных выше физических факторов. [c.133]

Первый —это течения, возникающие в вязком пограничном слое у границы раздела фаз и вблизи препятствий, помещенных в звуковом поле. Теория этих потоков впервые была дана Шлихтингом, показавшим, что под действием звука стационарные потоки в пограничном слое имеют вихревой характер. Масштабы пограничных вихрей определяются толщиной пограничного слоя, по размеру они А, и относятся к мелкомасштабным течениям. [c.211]

Согласно современным представлениям [19], вблизи границы раздела существует пограничный диффузионный слой, в котором и происходит резкое изменение концентрации. В пограничном диффузионном слое перенос вещества осуществляется за счет молекулярной диффузии и конвекции обычцо считают, что роль турбулентной диффузии в диффузионном слое пренебрежимо мала и становится заметной и даже преобладающей за его пределами, а именно в вязком пограничном слое. В жидкостях толщина пограничного диффузионного слоя намного меньше толщины вязкого пограничного слоя. Указанные представления позволяют записать уравнение конвективной диффузии в диффузионном пограничном слое в следующем виде [c.54]

На рис. (7-5) показано изменение толщины вязкого б и диффузионного А пограничных слоев по длине канала Ь. В сечении канала, где смыкаются вязкие пограничные слои (26 = Я), наблюдается гидродинамическая стабилизация потока, а в сечении /и, где смыкаются диффузионные слои (2А = Н), — концентрационная стабилизация при этом отнощение толщин гидродинамического и диффузионного пограничных слоев равно 1, тогда т] = у/я. [c.185]

Процесс сушки в кипящем и фонтанирующем слоях может быть представлен как процесс конвективного теплообмена, осложненного переносом вещества. Одновременно с переносом энергии происходит перенос вещества, а в обратном направлении — перенос энергии. Оба явления описываются системой дифференциальных уравнений, отражающих распределение скоростей и температур с учетом испарения влаги с поверхности шарообразных частиц в вязком пограничном слое. [c.351]

В настоящей главе главным образом рассматривается вопрос о взаимодействии между реагирующим вязким газовым слоем и поверхностью. После введения некоторых полезных термохимических понятий мы проведем детальный анализ теплопередачи от реагирующего газа к более холодной граничной поверхности, при котором различные факторы, влияющие на теплопередачу, будут рассматриваться раздельно. Далее анализируется процесс оплавления поверхности тела, одновременно дается хотя упрощенное, но достаточно ясное описание влияния уноса массы с поверхности тела на теплопередачу от вязкого пограничного слоя к телу. Описывается также теплопередача внутри твердого тела. Анализ всех перечисленных вопросов сопровождается численными примерами. [c.59]

Течения, возникающие в вязком пограничном слое вблизи препятствий, помещенных в акустическом поле, — так называемые течения Шлихтинга. Масштаб этих пограничных вихрей определяется толщиной акустического пограничного слоя по размерам этот слой намного меньше длины акустической волны. Таким образом, эти вихри мелкомасштабные. [c.14]

Процессы, протекающие в пограничном слое жидкости или газа, можно охарактеризовать величиной критерия Прандтля. При критерии Прандтля Рг 1 толщина колеблющегося динамического пограничного слоя меньше толщины теплового пограничного слоя. В этом случае термическим сопротивлением динамического вязкого пограничного слоя можно пренебречь, поэтому процесс теплообмена со стороны потока определяется внешними вторичными течениями. [c.134]

В отличие от случая, рассмотренного в разд. 7.2.1, в пламени,, представленном на рис. 2.12, имеется вязкий пограничный слой в области смешения вблизи цилиндрической стенки. Хотя первое из уравнений (7.9) применимо в областях свободного потока вне пограничного слоя (индекс е), т. е. [c.117]

Не->- 00. Теория пограничного слоя. Основные положения теории пограничного слоя изложены в п. В 2.2.1. В соответствии с этой асимптотической теорией, предложенной Прандтлем, все поле течения можно разделить на две области невяэкую внешнюю область и очень тонкий вязкий пограничный слой, примыкающий к телу. Применимость этой теории ограничивается следующими двумя динамическими явлениями турбулентностью и отрывом. [c.135]

Альбрехт [6] и последуюш ие исследования показали, что с помошью расчетов можно предсказать такое значение параметра инерционного стблкновения фкр, ниже которого эффективность улавливания путем инерционного столкновения равна нулю. Для цилиндров Альбрехт дает значение г )кр = 0,09 без учета вязкого пограничного слоя. С учетом этого слоя Лэнгмюр [489] получил фкр = 0,27. Последующие расчеты, сделанные Лэнгмюром и Блод- [c.305]

Если рассматривается температурный скачок в области скользяш,его потока как эффективное тепловое контактное сопротивление в пространстве между газом и поверхностью, сравнимое или большее теплового сопротивления, обусловленного вязким пограничным слоем, то коэффициент теплообмена при низких плотностях может быть определен в первом приближении поправкой в коэффициенте теплообмена для непрерывной среды при том же значении критерия Рейнольдса. [c.355]

Важным параметром является число Рейнольдса. При Ке 1 вязкие члены в (5.107) малы по сравнению с инерционными. Пренебрегая ими, получим уравнения движения идеальной жидкости (уравнения Эйлера). Эти уравнения описывают движение жидкости в потоке, кроме небольших областей, прилегающих к поверхности обтекаемого тела. Вблизи этих поверхностей силы вязкости могут быть сравнимы с инерционными, что приводит к образованию вязкого пограничного слоя толщины 5 /Ке / , где Ь — характерный размер тела. Приближение Ке 1 приводит к безынерционному течению жидкости, описываемому уравнениями Стокса. Эти уравнения следуют из (5.107), в которых опущены инерционные члены. К таким уравнениям сводятся задачи микрогидродинамики, например задачи о движении маленьких частиц в жидкости. [c.72]

Выберем систему координат так, чтобы ось у была направлена перпендикулярно пластинке в сторону раствора, а ось х вертикально вверх. Нижний край пластинки соответствует значению х = 0. Предположим, что основное изменение концентрации происходит в диффузионном пограничном слое. Поскольку движение жидкости вызвано изменением концентрации, то оно происходит тоже в этом слое, т. е. вязкий пограничный слой совпадает с диффузионным. На единицу объема раствора действует сила тяжести рд. Поскольку р изменяется, то от точки к точке изменяется и сила. При р = р(Со) = onst эта сила не вызывает движение, поскольку она уравновешена градиентом давления. Движе1ше может быть вызвано отклонением плотности от р(Со). Так как отклонение Др = р(Со)-р(С) мало, то в первом приближении уравнения движения записываются в виде [c.118]

Это условие означает, что межфазная поверхность полностью заторможена ПАВ и скорость в вязком слое изменяется более сильно, чем в случае чистой поверхности. При этом задача аналогична поведению возмущений в вязком пограничном слое бесконечной жидкости, ограниченной твердой упругой поверхностью, соверщающей малые колебания [45]. Колебания поверхности приводят к гармоническим колебаниям продольного градиента давления др/дх с частотой со и соответствующему возмущению скорости в жидкости и(2, О. Возникающий при этом вязкий пограничный слой имеет толщину [c.461]

Невязкое течение в окрестности критической точки — это дозвуковой невязкий и несжимаемый поток за ударной волной. Такое приближение вполне обосновано при высоких скоростях и числах Рейнольдса. Что касается течения в вязком пограничном слое, то мы отсылаем читателя к работам Хейса и Пробстейна [Л. 66] или Ву [Л. 67]. [c.53]

Решение уравнения (П, 28) для ламинарного движения при пленочном течении жидкости рассмотрено на с. 392. Анализ этого уравнения для турбулентного движения показывает, что вдали от поверхности раздела фаз С = onst вблизи этой поверхности существует область (вязкий пограничный слой), в которой происходит затухание турбулентных пульсаций по мере приближения к поверхности. При этом коэффициент турбулентной диффузии уменьшается и у самой поверхности становится равным нулю. Однако в большей части вязкого слоя, несмотря на малую величину турбулентных пульсаций, ими переносится большее количество вещества, чем путем молекулярной диффузии. Лишь в небольшой зоне вязкого слоя (пограничный диффузионный слой) коэффициент турбулентной диффузии становится меньше коэффициента молекулярной диффузии и молекулярный перенос начинает преобладать над турбулентным. [c.80]

Вполне разумно предположить, что вблизи передней кромки имеется область, где внешнее невязкое течение и вязкий пограничный слой становятся неразличимыми, т. е. фактически сливаются. Еще ближе к передней кром- [c.213]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология