Течение градиента давлений

Как для круглых, так и для щелевых сопл локальное изменение коэффициентов теплоотдачи качественно имеет один и тот же характер монотонно уменьшающиеся колоколообразные кривые для больших относительных расстояний от выхода из сопла до пластины (ШО) или и кривые с более или менее выраженным горбом или вторым максимумом для меньших НЮ (или Н1В). Резкое увеличение коэффициентов теплоотдачи начинается сразу после конца области ускорения потока, в которой исчезновение направленного по течению градиента давления ведет к внезапному крутому подъему уровня турбулентности [14, 19]. [c.268]

Следовательно, в рассматриваемом течении градиент давлений постоянен по всей длине потока, т. е. давление линейно изменяется в зависимости от координаты х. [c.103]

Прежде чем рассмотреть поведение большого числа Частиц, взвешенных в текущей по трубе жидкости, и определить необходимый для осуществления такого течения градиент давления, изучим дополнительное падение давления вдоль трубы, обусловленное одиночной частицей. В качестве примера рассмотрим осаждение малой одиночной сферической частицы радиуса а (< В), находящейся в неподвижной жидкости на расстоянии Ь от оси вертикальной трубы под действием направленной вниз внеш- [c.116]

Вследствие вязкого трения бьющая из щели с большой скоростью струя увлекает за собой некоторую часть окружающей жидкости и одновременно сама подтормаживается. При этом возникает тонкий пограничный слой, симметричный относительно оси X, который утолщается вниз по течению. Давление поперек струи неизменно. Поскольку вдали от щели жидкость неподвижна, то для всей области течения градиент давления равен нулю. [c.284]

Для определения скорости безнапорного течения градиент давления можно определить по (5.9) с добавкой выражения для гидростатического члена, т.е. [c.169]

Рассмотрим плоскопараллельное стационарное течение несжимаемой жидкости, ограниченной динамически гладкой непроницаемой поверхностью, при отсутствии продольного градиента давления. Ось х направим по течению, а ось у — перпендикулярно граничной плоскости. Тогда уравнения, описывающие поведение флуктуаций скорости в турбулентном потоке, получаемые вычитанием уравнении Рейнольдса из полных уравнений Навье—Стокса, примут вид [c.171]

Среди перечисленных параметров только одна величина является вектором. Отсюда следует, что направления векторов скорости фильтрации и градиента давления должны совпадать. Если бы вектор скорости фильтрации составлял конечный угол с вектором градиента давления, то при повороте малого элемента пористой среды вокруг направления вектора градиента давления он тоже должен был бы повернуться вместе с элементом. Но поскольку при таком повороте свойства течения не должны меняться, так как среда изотропна, вектор скорости фильтрации должен остаться неизменным. Это может быть только, если вектор скорости направлен вдоль вектора градиента давления. Таким образом, получаем [c.30]

Сравнивая формулы, полученные для прямолинейно-параллельного течения жидкости и газа (см. табл. 1), можно сделать следующие выводы давление в потоке жидкости меняется вдоль координаты по линейному закону (рис. 3.5, кривая /), а в потоке газа-по параболическому (рис. 3.5, кривая 2). Градиент давления в потоке газа увеличивается по мере продвижения по пласту и принимает наибольшее значение на галерее. [c.70]

Из этой формулы следует, что градиент давления для значений г, удовлетворяющих неравенству < 0,03 4и /, практически не зависит от времени и определяется по той же формуле, что для установившейся плоскорадиальной фильтрации несжимаемой жидкости. Для указанных значений г пьезометрические кривые представляют собой логарифмические линии (см. рис. 5.4). Давление на забое скважины падает с течением времени, углы наклона касательных 0 на забое одинаковы для всех кривых. [c.151]

Градиенты давления в обеих областях течения найдем, продифференцировав уравнения (7.23) и (7.24) [c.211]

До сих пор рассматривались состояния термодинамического или механического равновесия системы мениск — пленка. При движении капель или менисков распределение давлений в переходной зоне и пленке меняется, что приводит к изменению также и поверхности мениска. Если теперь продолжить невозмущенный профиль мениска до пересечения с подложкой, то определенное этим формальным методом значение краевого угла обнаруживает зависимость от скорости V смещения периметра смачивания. Динамические краевые углы 0а начинают отличаться от статических 0о и превышать их при и>10 см/с. Теория динамических краевых углов развита пока только для случая полного смачивания, когда мениск наступает с постоянной скоростью на равновесную смачивающую пленку. Решение удается получить численными методами на основе уравнения (13.1) [564]. Полагая, что условие пологости профиля переходной зоны сохраняется и при течении, из (13.1) можно получить следующее выражение для градиента давления в направлении течения [c.221]

Основные виды переноса, учитываемые при расчете проницаемости пористых мембран (концентрационная и кнудсенов-ская диффузии в газовой фазе, поверхностное течение в адсорбированной пленке и фильтрационный перенос в газовой фазе) обычно считают в первом приближении независимыми и вычисляют по среднему значению градиента давления и при среднем значении давления и состава газовой смеси. Это вносит ошибку, однако интегрирование дифференциального уравнения конвективной диффузии в гетерофазной системе, при учете всех механизмов переноса практически невозможно. Таким образом, проницаемость пористой мембраны вычисляется по уравнению [c.64]

Результаты вычислений профиля скорости / (л), поверхностного трения /"(1) и градиента давления К в плоском канале при стабилизированном течении представлены на рис. 4.1 и 4.2 по данным [1, 9]. Качественно влияние отсоса (вдува) коррелируется с тем, что было установлено для автомодельных пограничных слоев на пластине [6] отсос (Rev>0) делает профиль скорости более заполненным, а градиенты скорости на стенке большими при вдуве (Rev<0) картина обратная — профиль осевой скорости вытягивается, но градиенты скорости на стенке меняются незначительно. [c.128]

Рис. 4.2. Коэффициент трения и градиент давления при ламинарном течении в плоском канале [1]

Следовательно, экспериментальные зависимости хорошо согласуются с выводами капиллярно-фильтрационной модели механизма полу-проницаемости. Следует ожидать, что данный подход с учетом взаимного влияния ионов и внешних факторов на процесс гидратации, а также с учетом влияния электролитов на толщину адсорбционных слоев растворителя даст возможность разработать количественную теорию обессоливания растворов обратным осмосом. Однако решение этой задачи невозможно без точного определения размеров пор и их распределения, толщины слоя связанной жидкости на внутренней поверхности пор при течении жидкости под действием градиента давлений. Уместно отметить, что и для процесса ультрафильтрации определение толщины слоя связанной жидкости также имеет важное значение, особенно при сравнительно небольших диаметрах пор (порядка 5 30 нм, или 50—300 А). Как было показано выше (см. стр. 105), в этом случае толщина слоя связанной жидкости становится соизмеримой с радиусом пор ультрафильтров. [c.211]

Увеличение поперечного сечения по длине диффузора обусловливает уменьшение средней скорости течения и, согласно уравнению Бернулли, повышение статического давления. Таким образом, вдоль диффузора устанавливается положительный градиент давления, вызываюш,ий силу, которая направлена против основного течения. Статическое давление, повышающееся вдоль диффузора, одинаково по всему поперечному сечению, включая область, непосредственно прилегающую к стенке, тогда как скорости распределены по сечению неравномерно и снижаются до нуля у стенки. Вследствие того, что по длине диффузора скорость течения продолжает уменьшаться, при определенных значениях и возникает состояние, при котором запас кинетической энергии потока в пограничном слое становится недостаточным для преодоления давления, характеризующегося положительным градиентом, и поток отрывается от стенок (рис. 1.21, а). [c.27]

Дальнейшее увеличение числа Ке характеризуется тем, что происходит турбулизация течения в оторвавшемся пограничном слое. В соответствии с этим профиль скорости в слое становится полнее, т. е. оторвавшийся пограничный слой начинает расширяться в сторону стенки диффузора, что в итоге снова приводит к присоединению слоя к стенке. Однако при положительном градиенте давления турбулентный пограничный слой отрывается от стенки, но уже дальше по потоку, поэтому зона турбулентного отрыва получается значительно меньше зоны ламинарного отрыва. [c.30]

На первый взгляд может показаться, что из-за наличия центробежной силы условия течения среды в каналах колеса более благоприятны, чем в неподвижном канале аналогичной степени диффузорности. Однако, если сравнить градиенты давления в обоих случаях, то легко убедиться, что это не так. В неподвижном диффузорном канале увеличение давления в направлении движения происходит под влиянием одного лишь фактора — изменения скоростей относительно стенок канала. В каналах центробежного колеса повышение давления в направлении движения среды происходит под влиянием двух факторов центробежной силы и диффузорного эффекта. Соответственно этому градиент давления в неподвижном канале определяется уравнением [c.126]

В работе [113] предложен фильтрационный метод для изучения двух разных граничных слоев нефти. По фильтрационной характеристике течения неполярной жидкости (очищенное вазелиновое масло) определяли раскрытие щели, в которой шла фильтрация. Вазелиновое масло затем заменяли нефтью. После установления постоянного расхода нефть вновь заменяли неполярной жидкостью. Сопоставление результатов расхода вазелинового масла до фильтрации нефти и после нее позволило определить разницу в раскрытии щели, а следовательно, толщину граничного слоя нефти при данных градиентах давления и температуре. [c.74]

По-видимому, именно взаимным влиянием полей и твердых поверхностей можно объяснить возникновение более прочной структуры в капиллярах меньшего диаметра. Из рис. 45 видно, что для течения слоя нефти в капилляре 62,5 мкм требуются большие градиенты давления вытеснения, чем для разрушения граничного слоя нефти в капилляре радиуса 350 мкм. Полученные результаты подтверждают справедливость предложений о большем проявлении наблюдаемых эффектов в условиях реального пласта. [c.102]

На рис. 1.19 дана схема структуры установившегося движения потоков в ВТ с ВЗУ при д = 0,5. Поступая в ВЗУ, сжатый газ движется по сужающимся винтовым каналам, разгоняясь до скоростей порядка звуковых. В этом случае имеются условия для возникновения и сверхзвуковых течений по выпуклой стороне каналов, в первую очередь, за счет значительных поперечных градиентов давления при общем снижении термодинамической температуры за счет непрерывного перераспределения поля скоростей, действия центробежного поля и возникающих вторичных циркуляционных течений и вихрей различного вида по высоте канала происходит и температурное разделение слоев. При этом наиболее низкие термодинамические температуры следует ожидать в средней части слоев. После истечения из каналов ВЗУ газ в виде ленточных спиральных струй движется по цилиндрической поверхности трубы, сохраняя приобретенный характер распределения скорости и температуры по высоте. Центробежное поле создает в области сопловых вводов большие градиенты гидростатического давления в радиальном и меньшие — в осевом направлениях. Нижние и средние слои струй, испытывая различной интенсивности торможение, делают реверс осевой скорости на различном удалении от диафрагмы и образуют охлажденный поток. Нижние слои струй, имеющие относительно средних несколько пониженное давление и повышенную термодинамическую температуру, попадая в области малых давлений за срезом ВЗУ, делают поворот на меньшем удалении от диафрагмы и большем радиусе. [c.49]

Течение сплошной среды в единичном канале. При установив-щемся движении сплошной среды в канале градиент давления определяется выражением [c.18]

Криволинейные каналы. Поворот потока приводит к изменению распределений статического давления и скорости. Возникает компенсирующий центробежные силы градиент давления, перпендикулярный основному течению. Поэтому на внутренней стороне изогнутой трубы или колена давление становится меньше. Вследствие этого появляется опасность отрыва потока, так а двух местах формируется положительный градиент давления на вогнутой (внешней) части стенки в начале изгиба и на выпуклой (внутренней) — в его конце. [c.131]

Находящиеся вблизи стенок частицы жидкости медленно смещаются в поперечном сечении по направлению градиента давления, что приводит к формированию вторичного течения первого типа, изображенного на рис. 12. В середине трубы вторичное течение направлено наружу, к внешнему закруглению, а вблизи стенок — к внутреннему закруглению, т. е. к центру кривизны. Форма поперечного сечения оказывает сильное влияние на вторичное течение, что ясно видно на рис. 13, где показано поле скоростей. [c.131]

Распределения скорости и турбулентных характеристик на выходе из колена существенно отличаются от соответствующих распределений в развитом течении в трубе. В связи с формированием новых развитых профилей в трубе за коленом возникают дополнительные потери. На расстоянии, примерно равном 30 диаметрам, устанавливается развитый градиент давления. Однако слабые вторичные течения существуют и вполне наблюдаемы на расстояниях от колена, равных 50—100 диаметрам. В некоторых случаях потери давления почти целиком бывают обусловлены процессом формирования развитого течения в трубе за коленом. [c.131]

Для определения градиента давления, обусловленного трением, нужна эмпирическая корреляционная зависимость, и в п. В обсуждаются корреляции, в основе которых лежат модели гомогенного течения газожидкостного потока. [c.178]

Перепад давления в стационарном двухфазном потоке в каналах постоянного поперечного сечения можно рассчитать, используя баланс импульса гомогенного течения [см. (17), 2.3.1] или баланс импульса раздельного течения [см. (16)] В обоих случаях для расчета градиента давления, обусловленного трением, требуется эмпирическая аппроксимация [c.188]

То, что уравнение (3.30), выражающее основную идею гидродинамической теории теплообмена в ее привычной простейшей форме, в рассматриваемых условиях теряет,силу, не должно казаться удивительным. Раньше уже было выяснено, что в чистом виде прямая пропорциональность между числом St и коэффициентохм гидродинамического сопротивления может иметь место только при безградиеитном течении. Градиент давления является источником неизбежного нарушения подобия полей скорости и температуры, т. е. необходимой предпосылки существования этой простой связи. Между тем, для околозвуковых течений характерны именно очень значительные градиенты, и их искажающее влияние с необходимостью должно проявиться. Тем. не менее, диаметрально противоположные тенденции в законах изменения интенсивности теплоотдачи и сопротивления при подходе к скорости звука заслуживают самого тщательного анализа. [c.326]

Полученное для этого случая Пуазейлем решение соответствует ламинарному (струйному) течению жидкости с параболическим профилем скоростей и пропорциональностью средней скорости потока й градиенту давления — dpjdx = АрЦ, т. е. потере напора на единицу длины трубы [c.24]

Эти условия означают, что разность статических градиентов давления фаз Apgsina должна быть намного меньше гидродинамического градиента давления. Для конкретных условий течения всегда можно определить, на каких расстояниях от добывающей скважины это выполняется. [c.262]

Начнем рассмотрение процессов массопереноса с простейшего случая однокомпонентной жидкости в тонкой прослойке между незаряженными твердыми поверхностями. Здесь следует учитывать только один эффект, а именно — изменение структуры граничных слоев воды. При течении под действием градиента давления это приводит к необходимости учета послойного распределения вязкости по толщине прослойки г)(х). Если вид этой функции известен, то, решая уравнения Навье — Стокса, легко получить соответствующие выражения для скорости течения и потока в плоской щели или капилляре. В случае гидрофильных пористых тел это приводит к снижению коэффициентов фильтрации, а в случае гидрофобных — к их увеличению. [c.20]

Если тело обладает постоянно открытой пористостью, то наряду с диф аионной проницаемостью имеет место проницаемость, связанная с течением жидкости.по капиллярам, пронизывающим тело, при наличии градиента давления. [c.31]

Удобнее встраивать УЗ-волновод в дно реактора (рис. 10). При этом в случае обработки стационарною слоя исчезает проблема учета изменения высоты обрабатываемого слоя, связанная с оттоком легких фракций. Интенсивность (амплитуду) У 3-поля необходимо рассчитывать с тем условием, чтобы энергия его силового воздействия превышала энергию броуиовског о движения, но не приводила к появлению крупномасштабных конвекционных течений. Ультразвук в жидкости, как правило, представляет собой продольные упругие волны. Амплитуда УЗ-поля задаст разницу перепада давлений между точками максимума и минимума, а частота определяет расстояние между ними, то есть задает величину градиента давления. Таким образом, градиент давления, а, следовательно, степень усиления флуктуаций, можно ре1 улировать, изменяя как частоту, так и интенсивность УЗ-поля. [c.25]

Следует подчеркнуть, что по своей аэродинамической схеме центробежная машина сложнее осевых турбомашин. Отсутствие однозначной связи между градиентами давлений и скоростей, пространственный характер потоков и ряд других специфических явлений усложняют математический анализ и затрудняют использование теории решеток для создания инженерных методов расчета. С другой стороны, несмотря на ярко выраженную систему каналов, нельзя также ограничиваться элементарной канальной теорией одномерного потока и опытом, накопленным в области расчета обычных каналов различной степени диффузор иости. Неоднородность силового поля на различных участках проточной части, сочетание диффузорности с криволинейностью каналов и с косыми срезами на краях, взаимодействие врагцающихся и неподвижных элементов проточной части — все это вызывает ряд сложных явлений и обусловливает пространственный характер течения внутри каналов и неравномерную структуру потока. Это доказывает, насколько велико значение экспериментальных исследований в общем комплексе работ по аэродинамическому усовершенствованию центробежных компрессорных машин и методов их расчета. [c.4]

При течении газа в сужающемся винтовом канале соплового ввода от сечения к сечению происходит непрерывное перераспределение скоростей и общий их рост, возникают как продольные, так и поперечные градиенты давления центробежные силы создают повышенное на вогнутой (внешней) и пониженное на выпуклой (внутренней) поверхностях канала давления. В результате поперечного перепада давления возникает движение частиц к вогнутой стенке, в сторону плоских стенок и по ним в направлении к выпуклой стенке. Поскольку Ь Ь, вторичные движения частиц газа по вогнутой и выпуклой стенкам затруднительны вторичные движения, характерные для условия Ь >> Ь [16], вырождаются в вихри, образующиеся по углам плоских и выпуклых стенок вихри вращаются в противоположных направлениях (рис. 1.19). Кроме того, как показывает анализ теоретических и аналитических исследований, данный в работе [24] для таких сечений криволинейного канала, при обтекании вогнутой поверхности с потерей устойчивости создаются условия для возникновения макровихрей Тей-лора-Гертлера с осями, совпадающими с общим направлением потока, и с чередующимся левым и правым вращением. Кинетическая энергия потока в данном случае теряется из-за значительной неравномерности полей скоростей, на компенсацию потерь из-за трения во вторичных течениях и на создание вихрей. [c.36]

Известно, что в сужающемся прямолинейном канале при дозвуковом энергетически изолированном течении газа происходит снижение термодинамической температуры. В винтовом сужающемся канале из-за значительных поперечных градиентов давления создаются условия для повышения скоростей слоев газа у выпуклой стенки по сравнению со скоростями в слоях газа у вогнутой стенки. Таким образом, в винтовом канале не исключено одновременное течение газа как с дозвуковыми, так и со сверхзвуковыми скоростями. Увеличивающаяся неравномерность распределения скоростей приводит уже в каналах сопловых вводов к температурному разделению потоков с более высокими термодинамическими температурами у вогнутой стенки и наиболее низкими в средней части канала по высоте. При дозвуковом течении газа по всей высоте термодинамическая температура будет понижаться по направлению к выпуклой стенке, при сверхзвуковом течении слои газа у этой стенки должны иметь несколько повышенную температуру, чем средние слои. Описанное распределение термодинамической температуры будет сохраняться и после истечения струй в трубу, при этом будут формироваться охлажденный и нагретый потоки. Нечто подобное будет происходить и в тангенциальных сопловых вводах, и, ближе всего к изложенной картине, — в сопловых вводах с лотковым или улиточным выходом. Некоторым подтверждением температурного разделения в каналах сопловых вводов служат данные В. И. Метенина, который наблюдал температурный эффект разделения в вихревой трубе (Д.т = 30 мм) с одним сопловым улиточным вводом при отношении сторон канала соплового ввода 2 3 (больший размер по [c.37]

Градиент давления. Положителып ш градиент давления или замедление течения дестабилизирует пограничный слой и, следовательно, способствует переходу. Отрицательный градиент давления или ускорение внешнего течеиия повышает устойчивость иограничного слоя. [c.116]

Смена режимов течения происходит не скачкообразно, а обязательно на некотором конечном отрезке. Расчет такого переходного пограничного слоя представляет собой одну из еще не решенных задач теории. Вполне возможен и обратный процесс — переход от турбулентного течения к ламинарному, называемый рсламинарнзацней. В частности, турбулентный пограничный слой с очень большим отрицательным градиентом давления (сильное ускорение) может стать ламинарным в тот момент, когда R g становится меньше некоторого критического значения, например Re 370 [107]. [c.116]

В том случае, когда в начальном сечении поток является закручегшым, диссипация этого вращательного движения также происходит на определенной длине. Основной характеристикой такого течения является радиальный градиент давления, обусловленный центробежными силами (давление на оси течения меньше, чем на периферии). Ламинарное закрученное течение исследовалось в [58], турбулентное — в [59]. [c.129]

Е. Нестационарное течение в канале. В том случае, когда движущий перепад давления зависит от времени, в канале реализуется нестационарное течение. Частным случаем является осциллирующее течение в трубе, вызванное периодическими изменениями перепада давления. Переходный характер течения может быть обусловлен динамическими процессами, такими, как, например, закрывание клапана или изменение мощности насоса. Расчет неустановившихся теченин го[)аздо сложнее, чем стационарных, так как при.ходится прослеживать всю предысторию течения, начиная от момента возникновения неста-ционарности вплоть до интересующего. Кроме того, оказывается, вообще говоря, непригодной концепция коэффициента треиия, использовавшаяся для описания стационарных течений, так как изменения градиента давления и вызванные ими изменения поверх и ости ого трения становятся разделенными во В )емени. Становится также нетривиальной процедура временного усреднения при описании турбулентных течений, так как осредненные величины (например, скорости) остаются функциями времени. В этом случае приходится проводить усреднение по ансамблю (см. 2.2.1). [c.130]

Е. Турбулентные течения неныотоновских жидкостей. В этом пункте рассматривается зависимость объемного расхода от градиента давления прн турбулентном течении в трубе неньютоновских жидкостей. Вследствие очень больнюй вязкости большинства неньютоновских жидкостей турбулентный режим их течения не является типичным. Исключение составляют сильно разбавленные растворы полимеров, для которых наблюдается эффект умень- [c.174]

Из этого следует, что мы сначала сформулируем законы сохранения снова для двухфазного потока газа и жидкости в канале. Затем будет сделай обзор эмпирических аннроксимаций для расчетов 1 раднепта давления, обусловленного трением, и истинного объемного газосодержания с онределенными рекомендациями для целей конструирования. Затем обсудим изменение давления при прохождении через особые точки потока. Здесь под особыми точками понимаются те компоненты системы, в которых происходит отклонение течения от прямолинейного его движения вдоль канала. Такие особые точки включают, нанример, диафрагмы, сул<сиия и расширения капала и изгибы. Чтобы рассчитать общий перепад давления в системе, необходимо проинтегрировать вдоль всей длины канала с постоянным нонеречным сечением выражения для градиента давления, которые приведены ниже, и добавить к это,му значению изменении давления во всех особых точках. [c.187]

Хотя градиенты давления, обусловленные ускорением и силой тяжести, в гомопенной модели можно рассчитать в явном виде по скоростям фаз потока и физическим свойствам фаз, модель раздельного течения требует также зна-. ния истинного объемного газосодержания t g при расчете [c.188]

Так как градиент давления, характеризующий потери на трение, должен быть описан эмпирически, соотношение зависит от результатов экспериментов, ксторые дают, по определению, полный градиент давления. Чтобы оценить градиент давления, обусловленный трением, из полного градиента давления необходимо вычесть члены, определяющие падение давления из-за наличия ускорения и силы тяжести. Так как эти члены соответственно различны для гомогенной и раздельной моделей течения, данные по градиентам давления из-за трения, используемые в качестве основы для получения зависимостей, различны. Таким образом, имеется скрытая взаимосвязь между зависимостями для истинного объемного газосодержания и градиента давления, обусловленного трением, использующими модель раздельного течения. Это часто вызывает путаницу при сравнении данных по градиентам давления, характеризующих потери на трение, полученных разными авторами. [c.189]

Перепады давления, обусловленные трением, в прямых каналах. Обнаружено, что удобно связать градиент давления, характеризующий потери иа трение, для двухфазного потока с градиентом давления для патока газовой или жидкой фазы в условиях движения в канале только одной фазы. Перепад давлеиия в двухфазном течении можно связать с однофазными потоками соответствующих фаз при их действительных скоростях течения [а именно т,= х т и 1П1 = 1—Xg]m]. В этом случае градиенты давлений для однофазных гечеиий обозначают как йрр1(1г) и (йр йг)1 для газовой и жидкой фаз соответственно. [c.189]