Течение по вертикальной поверхност

Поверхностное натяжение оказывает незначительное влияние на процесс пленочной конденсации. При ламинарном режиме течения пленки по вертикальной поверхности изменение поверхности ного натяжения слабо влияет на среднюю толщину пленки при конденсации пара на наружной поверхности горизонтальных труб благодаря действию сил поверхностного натяжения конденсат стекает с нижней части трубы не сплошной пленкой, а каплями или отдельными струйками. [c.123]

Влияние волнового режима течения пленки конденсата на интенсивность теплоотдачи, как уже упоминалось, было теоретически и экспериментально исследовано П. Л. Капицей. Основной результат этих исследований заключается в выводе, что вследствие волнового режима течения пленки коэффициент теплоотдачи при конденсации пара на вертикальной поверхности должен быть выше приблизительно на 20% по сравнению со случаем чисто ламинарного течения, которому отвечает формула (4.15) Нуссельта. Эта поправка была получена П. Л. Капицей при допущении, что изотермическое течение пленки имеет периодический волновой характер. В действительности же наблюдается беспорядочный нестационарный характер волнового движения пленки, обеспечивающий более интенсивное перемешивание жидкости и, как следствие этого, более интенсивную теплоотдачу. Для этих условий, как было показано Лабунцовым [95], поправка на волновое движение зависит от безразмерного комплекса Ке Ка ". Для большинства жидкостей при обычных условиях пленочной конденсации комплекс Ка = [c.128]

Размеры горизонтальной поверхности нагрева не оказывают какого-либо влияния иа интенсивность теплоотдачи, что и следует из уравнения (123), показатель степени /з в котором исключает влияние линейных размеров на величину а. Интересно отметить, что показатель степени Л, являющийся характерным для ламинарной формы течения, соответствует результатам опытов, которые произведены с применением вертикальных поверхностей, в то время как показатель степени /з, характерный для турбулентного движения, соответствует условиям теплоотдачи при кипении на горизонтальной поверхности. [c.114]

При стекании жидкости ио наклонной или вертикальной поверхности характер движения потока может быть турбулентным (как, наиример, в колонне с орошаемой стенкой, рассмотренной в главе IV, при достаточно высоких значениях числа Рейнольдса). Кроме того, скорость абсорбции может быть увеличена и при ламинарном течении за счет волнообразования на поверхности и возникающих при этом конвективных перемещений. В точках контакта отдельных элементов поверхности часто происходит периодическое смешение слоя жидкости при его стекании по насадке по вертикальному ряду дисков или шаров. [c.98]

В пленочных абсорберах газ и жидкость соприкасаются на поверхности текущей жидкой пленки. Течение пленки происходит по вертикальным поверхностям, представляющим собой трубы или пластины. Известны три типа пленочных абсорберов [c.335]

Устанавливают способность слоя смазки толщиной 2 мм не сползать и не стекать при заданной температуре с гладкой вертикальной поверхности (металлической). Смазка считается выдержавшей испытание, если при заданной температуре в течение 6 ч слой смазки на трех пластинках сохраняется без изменения, не сползая и не стекая [c.211]

Трубы промышленных пленочных аппаратов, как правило, имеют диаметр 25—70 мм, и кривизна их поверхности не оказывает существенного влияния на процессы переноса в жидкости. Поэтому в дальнейшем мы будем рассматривать задачу о течении пленки по плоской вертикальной поверхности. [c.132]

При обычных температурах и небольших нагрузках смазки сохраняют приданную им форму, не выбрасываются центробежными силами из открытых и слабо герметизированных узлов трения, не сползают с наклонных и вертикальных поверхностей при нанесении их слоем умеренной толщины. При критической нагрузке, превьппающей предел текучести (прочность структурного каркаса обычно равна 50-2000 Па), смазки деформируются и начинают течь как обычные вязкие жидкости. После снятия нагрузки течение смазок прекращается, и они приобретают свойства твердого тела. [c.356]

Если теплоноситель движется по вертикальной поверхности в виде тонкой пленки, то коэффициенты теплоотдачи определяются в зависимости от режима течения пленки. [c.286]

Большое влияние на коррозионную активность атмосферы имеет продолжительность нахождения влажной пленки на поверхности металла. Поэтому на скорость атмосферной коррозии влияет ориентация поверхности стали, так как от нее зависят количества влаги и загрязнений, попадающих на поверхность металла. Опыт показьшает, что поверхность, расположенная под углом 45°, корродирует на 10-20% быстрее, чем вертикальная. Часто более интенсивно развивается коррозионный процесс на поверхности металла, обращенной к земле, чем на верхней поверхности. Скорость атмосферной коррозии зависит от массы металла и влияет на продолжительность выравнивания температуры поверхности металла в зависимости от температуры окружающей среды. Это в свою очередь определяет количество конденсирующейся влаги и время, в течение которого поверхность металла остается влажной после дождя или росы. [c.10]

Если пленка стекает по вертикальной поверхности с периметром орошения П, то расход жидкости при пленочном течении составляет [c.340]

Рис. 107. Схема пленочного течения по вертикальной поверхности

К механическим пленочным абсорберам можно отнести также аппараты с наложенными пульсационными колебаниями [74—761. В них при помощи специальных устройств (пульсаторов) осуществляется пульсирующая подача газа. Исследования проводились в аппаратах с течением жидкости по вертикальной поверхности [74, 761 или по насадке 175, 761. В случае абсорбции NHg водой 174] коэффициент массопередачи К достигал максимума при частоте пульсаций 9,3 гц и возрастал с увеличением амплитуды пульсаций максимально полученное значение К (при амплитуде 0,3 м) в 2,5 раза превышало К, полученное без пульсаций. [c.374]

Коэффициент теплоотдачи при пленочном течении. Коэффициент теплоотдачи при пленочном течении по вертикальной поверхности (Ке< <2300) рассчитывают по формуле [c.451]

Коэффициент теплоотдачи при пленочном течении по вертикальной поверхности (Ке>2300) рассчитывают по формуле [c.451]

Обкладку крупногабаритного оборудования резиновыми заготовками, в котором работы выполняются непосредственно на строительной площадке с лесов и подмостей, начинают с обечайки, то есть- с вертикальной поверхности, затем приступают к потолочной поверхности и в последнюю очередь — к днищу. Если высота аппарата более трех метров, то обкладку вертикальной поверхности ведут в два и более ярусов, начиная с нижнего. Для намазывания резиновых заготовок клеем на днище аппарата изготавливают деревянный стол высотой до 0,8 м, шириной 1 м и длиной на 0,5 м больше наиболее длинной заготовки. Промазывают соответствующим клеем заготовку и место металлической поверхности, на которое должна быть наклеена заготовка. Промазанные поверхности просушивают в течение 15—30 мин до полного испарения бензина. Затем заготовку накрывают прокладочной тканью и сворачивают в рулон. Рулон подают к месту приклейки и разворачивают так, чтобы на поверхности металла лежала прокладочная ткань. После подгонки резиновой заготовки на месте ткань постепенно вынимают из-под заготовки и резину последовательно прикатывают к металлу. На вертикальные поверхности заготовки наклеивают снизу вверх, на горизонтальные (потолок, днище) — их прикатывают от середины к краям по длине. Если между обкладкой и металлом образуются воздушные [c.159]

Эти соотношения применяются к любой физической задаче, представляющей интерес. Конкретные особенности задачи характеризуются условиями, которые налагаются на определяющие движение механизмы в виде геометрической формы, условий на поверхности, в окружающей среде и т. д. Например, течение будет вертикальным, если оно ограничено вертикальными поверхностями или примыкает к ним. Оно будет также вертикальным в покоящейся окружающей среде, если оно порождено источником энергии, не связанным с какой-либо протяженной поверхностью. Течение может быть наклонным, если оно вызвано условием, заданным на наклонной или криволинейной поверхности. Могут возникать даже горизонтальные течения вдоль горизонтальных поверхностей. [c.29]

Если пренебречь членами с давлением и вязкой диссипацией, и если в уравнении энергии отсутствует член д ", описывающий распределенные источники тепла, то полные определяющие уравнения для двумерного плоского течения, создаваемого около полубесконечной вертикальной поверхности, имеют вид [c.131]

В качестве примера, позволяющего оценить различные величины, характеризующие течение, рассмотрим чисто тепловое течение, вызванное выталкивающей силой. Такое течение возникает в слое воздуха, примыкающем к нагретой вертикальной поверхности (см. рис. 2.2.1,а). В разд. 1.3 указана максимальная скорость ы = 0,17 м/с на высоте 0,5 м в потоке, для которого [c.45]

В данной главе изучаются интенсивные вертикальные, стационарные, ламинарные течения. Они возникают в покоящейся среде в отсутствие каких-либо границ типа наклонных или криволинейных поверхностей. Два течения такого вида представлены на рис. 1.1.1 и 1.1.2. Дополнительное геометрическое условие, принятое в данной главе, состоит в том, что течение имеет большую протяженность в ширину в горизонтальном направлении, как, например, течение, примыкающее к широкой нагретой вертикальной поверхности или течение над длинной горизонтальной проволочкой, нагреваемой электрическим током. Такое течение можно называть плоским. Оно описывается двумя декартовыми координатами х — в вертикальном направлении и у — в горизонтальном направлении, нормальном главному направлению течения (см. рис. 2.2.1 и метод расчета в разд. 2.2). Для течения снизу вверх х увеличивается в направлении вверх, а для течения сверху вниз х увеличивается в направлении вниз. [c.68]

Но только после тщательных измерений Шмидта и Бекмана [89], выполненных для случая течения воздуха, прилегающего к нагретой вертикальной поверхности, стало ясно, что структура течения в виде тонкого слоя образуется также и в интенсивных тепловых течениях, индуцированных выталкивающей силой. Уравнения переноса в пограничной области, выведенные на основе этих измерений, проще уравнений (2.2.1) — (2.2.4). Они описывают реальное течение намного лучше, чем уравнения (2.2.6) и (2.2.7). Автомодельное решение этих уравнений сразу же было найдено Польгаузеном и приведено в той же статье Шмидта и Бекмана [89]. Расчет сделан для воздуха при Рг == 0,733. В автомодельном решении расчет упрощается в сплу того, что хну можно заменить одной пространственной координатой г = = л х,У)- Уравнения в частных производных превращаются в обыкновенные дифференциальные уравнения. В течение последних десятилетий для расчета разнообразных видов переноса, вызванного выталкивающей силой, широко использовалось понятие пограничной области . Многие из наиболее общих случаев расчетов такого рода рассмотрены в настоящей книге. [c.69]

Таблица 3.5.1. Величины, характеризующие перенос в ламинарных течениях, примыкающих к вертикальной поверхности, выделяющей тепло при постоянной плотности теплового потока ц

Аналогичные течения около поверхностей, погруженных в линейно стратифицированную среду, изучали также авторы работ [35, 36, 44, 53]. В этих исследованиях термическая стратификация не изменялась с течением времени. Но в любых реальных условиях вертикальная диффузия тепла приводит, как [c.143]

На рис. 3.11.5 показаны рассчитанные профили скорости и температуры. Характер зависимостей почти такой же, как в случае вертикальной поверхности в термически стратифицированной окружающей среде. Во внешней части течения появляется дефект температуры. Этот дефект увеличивается с возрастанием уровня стратификации и с удалением рассматриваемого сечения от источника. Скорость на оси, как и предполагалось, уменьшается с возрастанием S. На рис. 3.11.6 показано изменение скорости и температуры на оси в зависимости от х — координаты вдоль потока. В случае изотермической окружающей среды (S = 0) эти параметры изменяются на большом расстоянии от источника пропорционально х (скорость) и хг (температура), как это следует из автомодельного решения. При 5 >0 выталкивающая сила уменьшается в направлении течения быстрее из-за увеличения окружающей температуры и в конце [c.150]

Рассматривались также и другие граничные условия, отличающиеся от обсуждавшихся в предшествующих разделах, которые имеют место в практических приложениях. Автомодельность реализуется редко, и решения получаются разложением в ряды и другими приближенными методами. Имеющее важное значение неавтомодельное течение возникает в условиях, когда температура или плотность теплового потока на вертикальной поверхности заданы только на участке ограниченной высоты. Такое течение образуется во многих практических случаях, например при охлаждении электронных схем. Приборы, рассеивающие энергию, идеализируются в виде источников тепла, расположенных на вертикальных адиабатических поверхностях. В разд. 3.7 рассмотрен пристеночный факел, возникающий над линейным источником тепла на вертикальной адиабатической поверхности. В разд. 5.7 обсуждается взаимодействие следов от множества нагретых элементов поверхности. Изучен также свободноконвективный след над конечной вертикальной нагретой поверхностью и течение, образующееся около вертикальной поверхности со ступенчатым разрывом температуры стенки. [c.153]

Нагревание поверхности со ступенчатым изменением температуры. Ряд авторов исследовали свободноконвективное течение около вертикальной поверхности со скачком температуры стенки. В работе [86] проведено детальное экспериментальное исследование течения в свободноконвективном пограничном слое, образующемся на такой вертикальной поверхности. Измерялись поле температуры и тепловой поток от поверхности. Верхняя часть вертикальной поверхности поддерживалась при температуре, отличающейся от температуры нижней части (рис. 3.12.3). Важным параметром является отношение разностей температур стенки и окружающей среды [c.156]

ДЛЯ исследования течения в свободноконвективном пограничном слое, примыкающем к нагретой, изотермической, вертикальной поверхности. Здесь будет описано это решение и обсуждается [c.162]

В некоторых случаях отсутствия автомодельности описанный выше интегральный метод также не дает решения с требуемой точностью. В задачах, где необходимо изучить какой-либо дополнительный эффект, например влияние внешнего индуцированного течения на свободноконвективное течение около вертикальной поверхности или влияние отклонения плоской поверхности от вертикали на перенос, при малой величине дополнительного члена часто можно получить приближенное решение, рассматривая этот член как возмущение. Такой метод снова приводит к обыкновенным дифференциальным уравнениям, при- чем уравнениями нулевого порядка точности являются уравнения задачи без дополнительного члена, решение которых известно. На базе этого известного решения можно решить уравнения первого, второго и высших порядков точности, где решение каждого порядка зависит от решения предыдущего порядка точности. Этот метод использован для решения ряда задач, например для изучения приближений высших порядков точности в теории пограничного слоя (разд. 3.10). [c.166]

Эллиптические уравнения, определяющие, например, течение вблизи передней кромки или в следе за вертикальной поверхностью, также можно решить методом конечных разностей. Для получения сходимости часто применяют итерационные схемы, причем на наличие сходимости указывает малое изменение параметров при переходе от каждой итерации к последующей. Обычно этот процесс требует очень больших затрат времени и применяется лишь тогда, когда другие, более простые методы использовать нельзя. [c.168]

Нагретая вертикальная поверхность высотою 30 см находится при температуре, превышающей на 20 °С температуру окружающей среды, равную 30 °С. Вычислить расход воздуха у верхнего края поверхности и общий тепловой пот к. Определить также максимум скорости течения. Сравнить ее величину с максимальной скоростью, которая реализовалась бы в случае, если бы окружающей жидкостью была вода при тех же условиях. Течение предполагается ламинарным, [c.169]

Рассмотреть полубесконечную вертикальную поверхность, формирующую течение, индуцированное выталкивающей силой. Пренебречь всеми видами энергии, кроме простейшего. Было показано, что автомодельность пограничного слоя реализуется как при d = Nx", так и при наличии сосредоточенного линейного источника тепла на передней кромке адиабатической поверхности. Существует ли автомодельность общего теплового течения или сохраняется закон изменения температуры поверхности ta — toa = Nx" при наличии сосредоточенного линейного источника тепла на передней кромке Определить полностью необходимые для этого условия. [c.169]

В свободноконвективном течении около нагретой вертикальной поверхности высотою 1 м температура поверхности изменяется как Ajx - . Определить законы изменения толщины пограничного слоя, плотности теплового потока, величины скорости и переносимой конвекцией тепловой энергии. Являются ли эти условия физически возможными Кратко поясните ваш ответ, [c.169]

Вертикальная поверхность рассеивает равномерно 200 Вт/м и погружена в термически стратифицированную среду, в которой параметр стратификации 5 равен 4,0. Найти распределение окружающей температуры и максимальную скорость течения, если высота поверхности 0,5 м. [c.172]

Пленочное течение жидкостей. При стенании пленки жидкости под действием силы тяжести по вертикальной поверхности наблюдается три основных режима движения [3] ламинарное течение с гладкой поверхностью (Кедл < 30), ламинарное течение с волнистой поверхностью (Ren 30— 1600) и турбулентное течение (Квпд > 1600). Критерий Рейнольдса для пленки жидкости определяется выражением Renn = 4r/ i (где Г — линейная массовая плотность орошения, представляющая собой массовый расход жидкости через единицу длины периметра смоченной поверхности). [c.18]

При большой высоте вертикальной поверхности охлаждения и больших температурных напорах течение пленки конденсата может перейти в турбулентный режим. При этом в верхней части поверхности, где Кедл < Кекр течение пленки является ламинарным или волновым. На некотором расстоянии Хкр от верхнего конца поверхности критерий Рейнольдса достигает критического значения и течение переходит в турбулентный режим. Следовательно, на вертикальной поверхности охлаждения течение пленки конденсата носит смешанный характер. [c.130]

Ниже рассматривается качественно конденсация на вертикальной поверхности, которой в теплообменниках служит обычно вертикально расположенная труба. На рис. 1 показаны основные особенности конденсации на такой поверхиости при неподвижном паре, т. е. при незначительном сдвигающем усилии. Расход конденсата, текущего вниз, равен нулю в верхней части поверхности и с удалением от нее увеличивается по мере того, как накапливается конденсат. В верхней части поверхности существует область с очень малыми числами Re конденсата, где течение ламинарное и безволновое. В некоторой расположенной ниже по поверхности точке число Re достигает такого значения, при котором на границе раздела пар — жидкость образуются неустойчивости, приводящие к появлению волн на пленке. Еще ниже по поверхности число Re возрастает до значения, когда возникает турбулентность. В области ламинарного течения коэффициент теплоотдачи уменьшается с увеличением толщины конденсатной пленки, хотя в области волнового движения скорость уменьшения снижается вследствие перемешивающего эффекта волн. Тур- [c.340]

Высокая степень структурирования дисперсной фазы придает смазкам твердообразное состояние и пластичность, что существенно отличает их по свойствам и применению от жидких и твердых смазочных материалов. В отсутствие нагрузок смазки ведут себя подобно твердым телам не растекаются под действием собственного веса, удерживаются на вертикальных поверхностях, не брасываются инерционными силами с движущихся деталей. Однако при весьма малых нагрузках, превыщающих предел прочности смазки, структурный каркас разрушается, смазка начинает деформироваться (течь) и приобретает вязкотекучее подвижное состояние. Важной особенностью является обратимость процесса разрущения структурного каркаса при снятии нагрузки течение прекращается и смазка вновь приобретает свойства твердого тела. Легкость переходов смазок из пластичного в вязкотекучее состояние и обратно (тиксотроппые превращения) является одним из их достоинств и обеспечивает преимущества применения перед жидкими и твердыми смазочными материалами. [c.357]

При 2 >2300 на вертикальных поверхностях наблюдается комбинированное течение пленки коцденсата на начальном участке ламинарное течение, а вншу - турбулентное. [c.67]

Для обеих моделей принято, что жидкость течет пленкой по каждой плоскости и при перетекании с одной плоскости на другую полностью перемешивается. Далее предположено, что жидкость течет по верхним и по нижним сторонам плоскостей, так что эффективная ширина каждой плоскости равна Ь. Для обеих моделей Дэвидсон получил П=(2/л)5а, что соответствует =я/2вформуле (У1-14). Поэтому можно считать, что пленочное течение в беспорядочных насадках отвечает пленочному течению по вертикальным поверхностям при эквивалентном критерии Рейнольдса, равном [c.399]

Махаджан и Гебхарт [67] выполнили методом возмущений анализ влияния эффектов высшего порядка точности на пограничный слой в свободноконвективном течении, примыкающем к полубесконечной вертикальной поверхности с постоянной плотностью теплового потока. Этот анализ аналогичен сделанному выше. Обсудим его, обратив внимание на различия, имеющиеся в этих двух случаях. [c.139]

Чизрайт [10] впервые изучил свободноконвективное течение около полубесконечной вертикальной поверхности (т. е. поверхности с передней кромкой), погруженной в термически стратифицированную окружающую среду. Методом подобия получены решения для изотермической и неизотермической вертикальных поверхностей. Результаты, найденные для устойчиво стратифицированной среды, указывают на возрастание местного коэффициента теплоотдачи и уменьшение скорости и выталкивающей силы. Эйчхорн [23] изучал течение около изотермической вертикальной поверхности в термически стратифицированной среде [c.144]

ВНИЗ по течению расчеты были продолжены с помощью интегрального метода. Хардвик и Леви [38] применили конечно-разностные методы для решения полных эллиптических уравнений в области следа над изотермической вертикальной поверхностью. Решение сравнивалось с экспериментальными данными для воздуха и получено очень хорошее согласие. На рис. 3.12.1 показаны расчетные профили скорости и температуры в следе. [c.155]

Интегральный метод можно распространить на течение, примыкающее к неизотермической вертикальной поверхности. Спэрроу [98] рассмотрел степенные законы изменения плотности теплового потока и температуры на поверхности. Трайбус [111]-исследовал произвольный закон изменения плотности теплового потока q" x) и получил следующие дифференциальные уравнения для б и I7, соответствующие профилям (3.13.3) [c.165]

Избыток температуры вертикальной поверхности над окружающей температурой, которая принимается постоянной, изменяется как 1/х, где X — расстояние вдоль поверхности, отсчитываемое от передней кромки. Определить вид зависимости от х физических величин q", Q, б, Umax и v(oo) в свободноконвективном течении. Являются ли эти условия физически возможными Если да, то при каких условиях возникает такое течение [c.169]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология