Толщина вязкого подслоя

Толщину вязкого подслоя можно определить по следующей приблизительной формуле /49/ [c.75]

Толщина диффузионного подслоя 5 связана с толщиной вязкого подслоя следующей зависимостью /35/ [c.75]

Трактовка рассматриваемых явлений на основе прямого анализа системы дифференциальных уравнений, описывающих конвективную массоотдачу в системах твердая стенка—жидкость и газ—жидкость, дается теорией пограничного диффузионного слоя В этой теории учитывается сложность структуры турбулентности внутри вязкого подслоя, прилегающего непосредственно к поверхности раздела фаз. Весьма существенной является постепенность затухания турбулентных пульсаций в подслое. Вследствие этого, поскольку в жидкостях величина коэффициента молекулярной ди(М)узии Оа обычно во много раз меньше величины кинематической вязкости V (v/Dд > 1), турбулентные пульсации, несмотря на их затухание, играют существенную роль в переносе массы почти до самой границы фаз. Пренебречь их влиянием можно лишь в пределах подслоя, названного диффузионным , толщина которого в жидкостях значительно меньше толщины вязкого подслоя. В пределах этого диффузионного подслоя преобладающим является перенос молекулярной диффузией. [c.101]

I - вклад в интенсивность толщины вязкого подслоя [c.79]

Из этой формулы видна стратегия преодоления сопротивления переносу импульса во-первых, необходимо уменьшить толщину вязкого подслоя во-вторых, увеличить вязкость среды. Последнее, как это видно из (4.4), возможно [c.156]

Анализ этой формулы подсказывает основные пути интенсификации процессов переноса тепла. Во-первых, необходимо снижать толщину вязкого подслоя (толщину теплового пограничного слоя), во-вторых, увеличивать коэффициент теплоотдачи (изменять температуру). Эти пути будут успешными, если их механизм будет согласован с сайтом процесса. [c.159]

Физически интерпретация этой модели [52— 54] сводится к следующему. В качестве застойной зоны принимается область вблизи точек соприкосновения твердых частиц (рис. 32). Ширина устья застойной зоны принимается равной толщине вязкого подслоя [51 ], глубина — величине Ро = [c.95]

Рассмотрим теперь застойную зону близ точки соприкосновения сферических частиц (см. рис. 1.4). Если принять ширину устья застойной зоны равной 26о (где бо —толщина вязкого подслоя), то глубина ее уо будет равна Y I о- Так как / > бо, то Уо/ о = [c.227]

Толщина вязкого подслоя б (рис. 2-9) чрезвычайно мала (сотые и тысячные доли диаметра трубопровода) и уменьшается с увеличением числа Ке. [c.123]

В технике обычно жидкость движется по трубам со стенками, имеющими небольшие неровности, выступы, которые называют шероховатостью. Рассмотрим влияние щероховатости стенок на трение, возникающее при течении жидкости в трубе. Как следует из рис. 6-7, эффект шероховатости мал при ламинарном и переходном режимах. Даже после того, как течение стало турбулентным, но значение критерия Рейнольдса еще невелико, эффект шероховатости незначителен. Это происходит потому, что вязкий подслой (см. гл. 3) перекрывает выступы шероховатости, т. е. в этих режимах 8 > А, и трубопроводы можно рассматривать как гидравлически гладкие и вычислять Х по уравнению (6.31). Здесь 5-толщина вязкого подслоя текущей по трубе жидкости А-средняя высота выступов на внутренней поверхности трубы, или величина шероховатости (например, для новых стальных труб А 0,1 мм, для старых загрязненных А = 1-2 мм, и т.д.). [c.105]

Относительная толщина вязкого подслоя оценивается выражением [c.126]

В зоне гидравлически шероховатых труб (рис. 2-10, б) толщина вязкого подслоя значительно меньше высоты бугорков шероховатости (б Л ,ах), которые почти целиком оказываются в турбулентном ядре потока. Обтекания бугорков происходит с большими скоростями и сопровождается интенсивными отрывами вихрей, которые попадают в центральную часть потока и усиливают его турбулентность. Рассеивание кинетической энергии вращения этих вихрей, происходящее в процессе перемешивания частиц и приводящее к переходу этой энергии в тепло, увеличивает потерю напора. Соответственно возрастает также и касательное напряжение на стенке, которое создается в основном в результате перепадов давлений,возникающих на бугорках при их отрывном обтекании. [c.127]

В переходной зоне по мере возрастания числа Рей-НОЛЬДСа уменьшается толщина вязкого подслоя. При этом бугорки шероховатости начинают все более выступать за пределы вязкого подслоя, вызывая дополнительные вихреобразования и увеличивая потерю напора. Коэф- [c.128]

С учетом (4.21) для толщины вязкого подслоя можно записать / [c.178]

О количестве раствора ингибитора, возвращаемого в ванну, можно сделать заключение на основании представлений о вязком подслое, развитых в работе [94]. Толщина вязкого подслоя в данном случае тождественна толщине слоя раствора ингибитора, возвращаемого наносным валиком в пропиточную ванну, и может быть определена из уравнения [c.145]

Для оценки толщины вязкого подслоя используется соотношение [c.177]

Двухслойная модель. В действительности при любой степени турбулентности потока в тонком пристенном слое сохраняются черты ламинарного течения, скорость равна нулю лишь непосредственно на стенке (условие прилипания). В этой зоне, называемой вязким подслоем, преобладает механизм молекулярной вязкости, а турбулентные пульсации скорости резко затухают по мере приближения к стенке. Толщина вязкого подслоя б, в котором сохраняются закономерности чисто ламинарного течения. [c.162]

При построении расчетных формул теплоотдачи на основе двухслойной модели потока значение условной толщины вязкого подслоя принимается значительно большим ( = 12-н 12,7), тем самым учитывается влияние переходной (между вязким подслоем и турбулентным ядром) зоны. В пределах вязкого подслоя касательное напряжение молено считать постоянным и равным значению его на стенке т с [c.162]

Несмотря на то, что для гладких труб с возрастанием числа Re коэффициент сопротивления должен уменьшаться, в шероховатых трубах при увеличении этого числа обнаруживается увеличение коэффициента X при неизменной геометрической шероховатости. Объясняется это влиянием вязкого подслоя. Если толщина вязкого подслоя больше выступов (5т > Д, рис. 1.78а), то они целиком покрываются этим слоем. При малых скоростях, характерных для вязкого подслоя, поток плавно обтекает неровности, и они не оказывают никакого влияния на характер потока. В этом случае X с увеличением Re уменьшается. [c.79]

И. С возрастанием числа Рейнольдса толщина вязкого подслоя уменьшается, и при достижении определенного значения Re она может стать меньше высоты выступов (5т < Д, рис. 1.786). При этом выступы усиливают вихреобразование, и следовательно, повышают потери давления, что выражается в увеличении X с увеличением числа Re. [c.79]

Таким образом, трубы можно считать гладкими, пока высота шероховатых выступов меньше толщины вязкого подслоя. [c.79]

Во всех случаях шероховатость существенно влияет только на начальном участке диффузора, соответствующем степени расширения < 1,5, т.е. там, где пограничный слой имеет еще малую толщину, так что высота бугорков превосходит толщину вязкого подслоя. С увеличением толщины вязкого подслоя вдоль по течению влияние шероховатости уменьшается. [c.189]

Для выбора высоты элементов шероховатости использовались известные исследования ряда авторов [32 - 37]. Установлено, что если высота выступов небольшая, то есть они утоплены в вязком подслое, то коэффициент массоотдачи меньше на 10 - 15 %, чем дпя гладких поверхностей. Если высота выступов приблизительно равна толщине вязкого подслоя, то коэффициент массоотдачи сравним с коэффициентом массоотдачи для гладкой поверхности. Для увеличения интенсивности массоотдачи по сравнению с гладкой поверхностью необходимо, чтобы высота выступов бьша в 5 - 10 раз больше толщины вязкого подслоя, то есть И=5 108 . [c.171]

Для оценки высоты шероховатостей на поверхности насадки сделаны следующие расчеты. Как известно из теории пограничного слоя безразмерная толщина вязкого подслоя равна [c.171]

С увеличением числа Рейнольдса толщина вязкого подслоя уменьшается при 5 < А вязкий подслой уже не перекрывает выступов шероховатости, и коэффициент трения X становится зависимым не только от Ке, но и от А, т.е. Л,=/(Ке,А), так как возникает дополнительное вихреобразование вокруг выступов шероховатости. [c.105]

Существование в вязком подслое турбулентных пуЛ1>саи.ий и их постепенное затухание с приближением к межфазной границе имеют принципиальное эваче-, ние для проблемы массопередачн, особенно в тех случаях, когда процесс массо-пгредачи лимитируется переносом в жидкой фазе. Действительно, поскольку а жидкостях коэффициент молекулярной диффузии обычно значительно меньше коэффициента кинематической вязкости, турбулентные пульсации, несмотря на свое достаточно быстрое затухание в вязком подслое, дают заметный вклад в массовый поток вещества к границе раздела фаз. Влияние пульсаций на массоперенос становится пренебрежимо малым лишь в пределах так называемого диффузионного подслоя, толщина которого для жидкостей мала по сравнению. с толщиной вязкого подслоя. Скорость межфазного массообмена существенно зависит от характера изменения эффективного коэффициента турбулентной диффузии Pt вблизи межфазной границы. Если предположить, что функция Dt (у) достаточно хорошо описывается первым членом разложения в ряд Тейлора [c.177]

И решалась в предположении о линейно.м распределении скорости в вязком подслое, Таким образом, была использована физическая гипотеза о затухании невзаимодействующих вихрей в ламинарном плоско-параллельном, стационарном, безградиеитном теченш (эта гипотеза является, по-видимому, хорошим приближением к действительности непосредственно вблизи стенки). Проведенное теоретическое рассмотрение показало, что структура турбулентности в вязком подслое определяется крупномасштабными вихрями, сильно вытянутыми в продольном направлении. Эти вихри двигаются со скоростью, значительно превышающей локальные скорости в вязком подслое и составляющей примерно полов1шу скорости на внешнем крае пограничного слоя (или на оси, если рассматривается течение в трубе). Этому способствуют и напряжения Рейнольдса, которые затухают пропорционально третьей степени расстояния от стенки. Вычисления показали также, что поперечный интегральный масштаб вихрей в подслое соизмерим с толщиной вязкого подслоя, в то время как продольный интегральный масштаб турбулентности в подслое почти на два порядка больше. Этот факт указывает на важную роль трехмерности пульсационного движения в пределах вязкого подслоя. [c.180]

Течсине иазынается гидравлически гладким, если nie-роховатость не оказывает влияния иа коэффициент сопротивления. Это возможно в том случае, когда шероховатость настолько мала, что высота всех выступающих элементов ие превышает толщины вязкого подслоя, т. е. при fe<5ojj, или /г+ —/г/бщ,<5. [c.121]

Перепад давления в пучках труб с шероховатой поверхностью. Шероховатость поверхности трубы может интенсифицировать перенос импульса вблизи стенки. В турбулентных течениях шероховатость трубы увеличивает сопротивление только в том случае, когда высота элементов шероховатости больпле толщины вязкого подслоя, т. е. когда безразмерная высота элементов шероховатости й+>5. Здесь к + ==ик/, где к — истинная высота элементов шероховатости и = УХи,/р — динамическая скорость V — ки- [c.150]

Теплоотдачу с газовой стороны можно улучшить добавлением небольшой объемной доли твердых частиц. Частицы несутся вместе с потоком и отделяются от газа для повторного использования при незамкнрой системе или постепенно циркулируют при замкнутой системе. Увеличение коэффициентов теп.поотдачи чистого газа почти в 4 раза, показанное на рис. 4, происходит, по-видимому, в результате уменьшения толщины вязкого подслоя и более высоких коэффициентов теплопроводности в этом слое. Информация гю конструированию и перечень широкого круга [c.325]

Условия подготовки и формирования водяной струи высокого давления. Дисперсия механической энергии движущегося с большой скоростью потока внутри твердых границ осуществляется молекулярным переносом. Главная часть градиента скорости сосредоточена в пограничном слое. Источниками возмущений в пристеночной области пограничного слоя являются бугорки (выступы) шероховатости, которые усиливают завихренность поступающего потока. Состояние поверхности струеформирующих каналов существенным образом влияет на положение точки перехода ламинарного пограничного слоя в турбулентный, а следовательно, и на гидродинамические характеристики водяной струи [212, 22 З]. С увеличением средней скорости noToj a отношение толщины вязкого подслоя к величине абсолютной шероховатости, являющееся критериальным условием режима течения, снижается тем интенсивнее, чем хуже состояние поверхности. Так, в стволе гидравлического резака диаметром 0,05 м при средней скорости потока 25 м/с с увеличением абсолютной шероховатости с 0,1 до 100 мкм (т. е. в 1000 раз) толщина вязкого подслоя снижается только в 1,5 раза (с 12 до 8 кжм), коэффициент гидравлического трения увеличивается в 2 раза (с 0,011 до 0,023), линейная скорость на границе вязкого подслоя увеличивается в 1,5 раза (с 12 до [c.168]

В ядре потока движение является развитым турбулентным. В турбулентном пограничном слое происходит переход турбулентного движения в ламинарное. В вязком подслое под действием сил -1рсния движение приближается к ламинарному и возрастает значение молекулярной диффузии. Однако на большей части толщины вязкого подслоя преобладает турбулентная диффузия. Лишь в самой глубине вязкого подслоя, внутри тонкого диффузионного подслоя, непосредственно примыкающего к самой стенке трубы, молекулярная диффузия становится преобладающей. [c.74]

Влияние шероховатости на величину Я. определяется соотношением между средней высотой выступов шероховатости Д и толщиной вязкого подслоя б, движение жидкости в котором можно считать практически ламинарным (см. стр. 47). В некоторой начальной области турбулентного движения, когда толщина вязкого подслоя больше высоты выступов шероховатости (б > Д), жидкость плавно обтекает эти выступы и влиянием шероховатости на величину к можно пренебречь. В указанной области турбу аентного движения трубы можно рассматривать как гидравлически гладкие и вычислять Я по уравнению (11,95). [c.87]

Из формулы (5,4) найдем 1/.=0,0626 м/с. Для воды (/=20 °С) толщина вязкого подслоя составит (5.2) 51=1,85х10 м. [c.172]

Применяемые в настояшее время поверхности нагрева РВП состоят из системы шероховатых каналов, где роль высоты элемента шероховатости выполняет высота волны как дистан-ционируюшего, так и волнистого листов. Линейным масштабом для процессов теплообмена н трения для таких каналов служит толщина вязкого подслоя, которая для рассматриваемых условий порядка долей миллиметра. Небольшое изменение высоты волны приведет к существенному изменению характеристик трения и теплообмена [10]. Расстояние между волнами, характеризующее условие распространения и развития вихрей, также должно влиять на теплотехнические характеристики. Таким образом, имеем параметр 2 а + Ь) т- -п), характеризующий эффективность набивок, где а, Ь — высоты волн дистанционирующего и волнистого листов в свету (высота волны минус толщина листов) /и, п — соответственно шаг волнистого и дистанционирующего листов, т + п)12 — средний шаг. Учитывая опасность заносов, шаг между волнами принимается в пределах 26— 30 лш, т. е. меняется слабо. Основным параметром, влияющим иа теплотехнические характеристики, остается суммарная высота волн листов набивки. [c.13]

Оценка отношения бж/б ж (б ж — толщина вязкого подслоя) по уравнению бж/б ж = Ргж следующему из общей теории конвективной диффузии в жидкостях [1], показывает, что, например, для диффузионного числа РГж=ЮОО величина бж/б ж при физической массопередаче составляет менее 1/30. Для массопередачи с химической реакцией это отношение уменьшается примерно в р ж/ ж раз. Результаты оценки подтверждают правомерность допущения Шл = onst в диффузионном пограничном слое, утопленном в вязком подслое. [c.15]

Когда турбулентный поток вступает в контакт с обтекаемой поверхностью (рис. II. 12) сначала образуется ламинарный пограничный слой, подобный рассмотренному выше. По достижении некоторого критического размера ламинарное движение в пограничном слое становится неустойчивым (точка А) и развивается турбулентность. В переходной зоне, ограниченной точками А и В, турбулентность распространяется на всю толщину пограничного слоя /, за исключением тонкого слоя вблизи стенки называемого вязким подслоем II. В нем имеет место струйное течение, которое подвергается, однако, интенсивным внешним возмущениям, вызванным проникновением турбулентных пульсаций из ядра потока. Эти пульсации затухают и не приводят к развитию турбулентности, поскольку в вязком подслое определяющую роль играют силь вязкости. Резкой границы между вязким подслоем и т фбулентным пограничным слоем нет. Между ними имеется небольшая переходная область. В связи с малой толщиной вязкого подслоя измерить экспериментально распределение скоростей в нем не удается. Поэтому нет сведений относительно изменения толщины вязкого подслоя по длине. Обычно считают, что его толщина в развитом турбулентном пограничном слое остается по длине неизменной. Условия развития турбулентности в пограничном слое определяются формой и состоянием обтекаемой поверхности (шероховатостью), условиями обтекания и степенью турбулентности потока жидкости. Переход пограничного слоя от ламинарного режима движения к турбулентному определяется критическим значением критерия Рейнольдса Ке кр, для нахождения которого в качестве определяющего размера принимается длина в направлении потока I. Для пластин и тел вращения большой длины при движении жидкости вдоль твердого тела Ке кр = = 2-10 - 2-10 . Для тел другой формы Ке кр меньше. [c.116]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология