Неустойчивость нижней поверхности

Основными рабочими органами дисковых триеров являются кольцевидные диски с ячейками на боковых поверхностях. Карманообразные ячейки расположены по концентрическим окружностям. Диски закреплены на горизонтальном валу и вращаются в вертикальной плоскости. Нижняя часть дисков погружена в зерновую смесь. Форма и размеры ячеек, скорость вращения дисков подобраны таким образом, что короткие компоненты обрабатываемой смеси захватываются ячейками, поднимаются вверх и при определенном угле поворота, который зависит от частоты вращения дисков и коэффициента трения частиц о материал диска, выпадают из ячеек на наклонные лотки и выводятся из машины. Длинные компоненты смеси тоже захватываются ячейками, но занимают в них неустойчивое положение и выпадают из ячеек при меньшем угле поворота дисков. Фракции могут быть порознь выведены для дальнейшей обработки в этой или последующих машинах. [c.295]

Увеличение амплитуды волны и неустойчивость волновой поверхности обусловливают образование снарядного режима течения. Переход от волнового режима в снарядный фиксируется тогда, когда амплитуда волны с ростом скорости и паросодержания смеси возрастает настолько, что волна начинает омывать верхнюю образующую трубы, а паровой поток разбивается на пробки или снаряды . При дальнейшем нарастании скорости и паросодержания смеси снаряды начинают дробиться и разрушаться, часть жидкости со значительной скоростью движется по верхней и боковой поверхностям трубы в виде пленки, а по нижней — утолщенным слоем (в виде лоткового течения). Другая часть жидкости в распыленном дисперсном состоянии уносится паром. [c.109]

Предельный случай ба = О особый. Рассмотрим, например, образец типа (О -Ь) имеющий гомеотропную текстуру (фиг. 5.8, б). Если X > 1 и 8а = О, одномерное рассмотрение, основанное на нахождении момента в точке В, предсказывает неустойчивость. Если мы перейдем к более точным, двумерным вычислениям и выберем к ( цилиндрические ячейки), то найдем, что система устойчива моменты вращения вблизи верхней и нижней поверхностей по знаку противоположны моменту в точке В- Но если мы выбрали к п/й ( тонкие ячейки), одномерные рассуждения опять справедливы должна возникать неустойчивость. [c.231]

Два стационарных состояния могут наблюдаться также и в случае отдельных зерен катализатора, что с очевидностью вытекает из изложенного выше. Интересно заметить, однако, что это явление наблюдается даже в том случае, когда температура поверхности частицы остается постоянной. Иными словами, для одного и того же значения температуры поверхности Ts средняя скорость реакции для одиночного зерна может поддерживаться на двух устойчивых уровнях (и промежуточном неустойчивом уровне), т. е. те.мпературы внутри частицы могут либо несколько превышать Ts, либо быть намного больше ее. Эти два возможных случая соответствуют нижнему и верхнему стационарным скоростям реакции, усредненным по всему объему частицы. [c.184]

Выбор характерной плотности зависит от рассматриваемого внутреннего течения. В качестве простого примера рассмотрим горизонтальный слой жидкости между верхней и нижней ограничивающими поверхностями, имеющими температуры соответственно и 2- Если > /ь слой жидкости неустойчиво стратифицирован, когда плотность рассматриваемой жидкости уменьшается с ростом температуры. При некоторых условиях возникает движение, вызванное выталкивающей силой. В таком течении местная характерная плотность р на различных высотах вычисляется по линейному распределению температуры, существующему в вертикальном направлении в отсутствие движения жидкости, т. е. в условиях чистой теплопроводности. В других, более сложных внутренних течениях и (или) при других полях объемной силы методика выбора закона изменения ха- [c.28]

Рост возмущений и границы области перехода. Другим важным аспектом таких исследований является вопрос о том, в какой степени результаты расчета по теории устойчивости соответствуют действительным механизмам процесса перехода н роста возмущений. Для различных чисел Грасгофа были получены спектры возмущений в тепловом факеле при частотах, превышающих 2,5 Гц, и определены усиливающиеся колебания. На рис. 11.8.2 приведены результаты измерений в системе координат со— О. Оказалось, что при перемещении возмущений вниз по течению энергия передается во все более высокочастотную область спектра. При б < 194 все возмущения, кроме одного, неустойчивы. Процесс перехода завершается при О = 208. После этого энергия продолжает подводиться к колебаниям, частота которых возрастает, что указывает на наличие одного из нелинейных механизмов, которые были обнаружены при исследовании естественной конвекции около вертикальной поверхности [74]. Расширение спектра при (5 < 208 происходит не в ограниченной полосе частот, а в области, имеющей только нижнюю границу. Энергия возмущения передается в высокочастотную область спектра. [c.95]

В качестве примера внутреннего течения рассмотрим заполненный жидкостью прямой круговой цилиндр высотой Я и диаметром D, вращающийся вокруг своей оси с угловой скоростью Q рад/с. Нижнее и верхнее основания цилиндра поддерживаются при температурах ib и tr, а цилиндрическая боковая поверхность считается теплоизолированной. Для данной задачи следует рассматривать два различных случая. Так, при нагревании сверху, т. е. когда U > is, кондукционное температурное поле в жидкости соответствует устойчивой стратификации при р > 0. При нагревании снизу, т. е. при tr < te, стратификация в отсутствие вращения оказалась бы неустойчивой, как это было продемонстрировано в гл. 13 и 14. [c.460]

Те же идеи и методы, которые были применены в теории теплового воспламенения для гомогенных реакций, мы применим теперь к вопросу о тепловом режиме гетерогенных экзотермических реакций. Отличие от гомогенных реакций заключается в том, что в этом случае скорость реакции не может уже возрастать неограниченно, вплоть до самых высоких температур. Скорость гетерогенного химического процесса определяется как истинной скоростью химической реакции на поверхности, так и скоростью подвода реагирующих веществ к этой поверхности молекулярной или конвективной диффузией. При низких температурах, пока скорость реакции мала по сравнению со скоростью диффузии (кинетическая область), суммарная скорость процесса определяется истинной кинетикой на поверхности и экспоненциально возрастает с температурой, согласно закону Аррениуса. Но это возрастание может продолжаться лишь до тех пор, пока скорость реакции не сделается сравнимой со скоростью диффузии. В дальнейшем процесс перейдет в диффузионную область, где скорость его всецело определяется скоростью диффузии и лишь весьма слабо возрастает с температурой. При такой зависимости скорости выделения тепла от температуры и при определенных условиях теплоотвода возможны три стационарных тепловых режима, из которых средний оказывается неустойчивым, верхний отвечает протеканию реакции в диффузионной, а нижний — в кинетической области. Воспламенение поверхности представляет собой скачкообразный переход от нижнего к верхнему стационарному тепловому режиму. Обратный переход от верхнего теплового режима к нижнему происходит также скачком при критическом условии потухания, не совпадающем с условием воспламенения. [c.391]

Если кривая 2 находится в положении а, то возможен только один стационарный режим (точка ), отвечающий малым разогревай и кинетической области. В положении Ь возможны три стационарных режима, из которых, однако, только верхний и нижний устойчивы средний является неустойчивым. Очевидно, что в этой области тот или иной стационарный режим будет осуществляться в зависимости от начального состояния поверхности. Если вначале поверхность имела ту же температуру, что и газ, то она нагреется до температуры, отвечающей нижней точке пересечения (точка к) и дальше нагреваться не будет, т. е. установится нижний стационарный режим. Если поверхность вначале имела высокую температуру и была помещена в холодный газ, то она охладится только до температуры, отвечающей самому верхнему пересечению (точка I) и дальше охлаждаться не будет, т. е. осуществится верхний стационарный режим. [c.394]

Турбулентность нижних слоев атмосферы вызвана как механическими, так и тепловыми процессами. Вследствие трения слоев воздуха о земную поверхность ветер становится порывистым, а тепловая турбулентность обусловлена неустойчивостью воздушных слоев, получающих тепло от нагретой солнцем земли. Степень турбулентности нижних слоев атмосферы сильно зависит от времени дня, облачности и топографии местности. Если нижние слои воздуха не приобретают и не теряют тепла, то и с высотой температура меняется очень мало атмосфера находится в состоянии безразличного равновесия, и турбулентность воздуха вызывается, главным образом, механическими причинами. С усилением солнечного нагрева устойчивость атмосферы нарушается, падение температуры с высотой увеличивается, и турбулентность значительно возрастает. Температурный градиент, при котором дым быстро рассеивается во всех направлениях, обычно достигается в ясные дни, приблизительно через час после восхода солнца и кончается за час до заката. В ясные тихие ночи тепловое излучение с поверхности земли вызывает инверсию температурного градиента. Атмосферная турбулентность при этом минимальна, и рассеяние дыма замедляется чрезвычайно сильно. Таким образом, в степени турбулентности атмосферы вблизи земной поверхности ясно выражены суточные изменения. Из среднего вертикального температурного градиента и скорости ветра можно составить безразмерную функцию, известную под названием числа Ричардсона. Согласно экспериментальным данным, именно это число, а не указанные выше факторы в отдельности определяет степень турбулентности. Турбулентность проявляется в виде флуктуации [c.273]

Пузырьки, расположенные на поверхности пенного слоя, находятся под воздействием максимального гидростатического давления. Вытекающая из них жидкость не восполняется поступающей сверху, как это происходит в нижней части пенного слоя. Эти пузырьки имеют наиболее тонкие пленки и поэтому в верхней части в основном разрушается неустойчивый пенный слой. Из-за разности давлений внутри и вне пузырька происходит перенос пузырьков в верхнюю часть пенного слоя. Диффузия пузырьков, а также их коалесценция наряду с разрушением пленок приводит к дестабилизации пенного слоя. Таким образом, со временем происходят истечение жидкой фазы из пенного слоя и потеря газовой фазы. [c.92]

Загрязнения слоя, возникшие при поглощении конденсатом остаточных газов, являются главной причиной плохой адгезии пленки к поверхности подложки, завышенной величины удельного сопротивления, неустойчивости с течением времени и при протекании электрического тока, а также малой механической прочности слоя. Количество этих примесей, вносимых в конденсат, убывает по мере увеличения толщины пленки. Таким образом, нижняя часть пленки, непосредственно примыкающая к подложке, содержит максимальное количество газа. [c.47]

При взбалтывании воды с какой-либо неполярной жидкостью, например с бензолом, образуется эмульсия, однако она так неустойчива, что уже через несколько минут происходит разделение ее на два слоя в верхнем слое — бензол, в нижнем — вода. Процесс слияния капелек в сплошную массу идет самопроизвольно потому, что при этом происходит уменьшение суммарной поверхности системы и одновременно с этим уменьшение запаса свободной поверхностной энергии. [c.244]

По краям каждой такой ячейки жидкость опускается вниз, а в центре поднимается вверх. Качественная зависимость полного теплового потока Jq в единицу времени от нижней поверхности к верхней от разности температур А Г изображена на рис. 18.6. При АГ > АГ р состояние неподвижной теплопроводяшей жидкости становится неустойчивым (пунктирная линия на рис. 18.6), и вместо него наступает новый устойчивый режим в виде конвекционных ячеек Бенара. Обусловлено это тем, что при большой разности [c.377]

В приложениях часто встречается комбинированный режим конвекционных течений, уже рассматривавшийся нами в гл. 6, при котором местная подъемная сила возникает вследствие одновременного переноса тепловой энергии и химических компонентов. Одно из первых исследований неустойчивости для такой системы было осуществлено Стерном [72]. Важным примером подобного рода является комбинированный перенос тепла и солености в морской воде. В результате такого переноса на поверхности моря возникает слой льда, тающий или намерзающий на своей нижней поверхности, которая контактирует с морской водой. При этом в результате таяния образуется прослойка пресной воды, которая является более легкой и, следовательно, может стабилизировать слой, поскольку влияние солености на плотность часто оказывается более сильным, чем влияние температуры. Намерзающий снизу лед не содержит солевых компонентов. Образующийся в результате слой воды с высокой концентрацией соли формирует мощное дестабилизирующее воздействие, налагающееся на эффект, обусловленный понижением температуры по направлению вверх Оба процесса переноса должны рассматриваться совместно с целью определения как режима неустойчивости, так и возможности возникновения любой формы конвективного переноса, который может развиться в подобном случае. При этом анализ данной проблемы оказывается достаточно затруднительным из-за перемены знака коэффициента Соре для солевых компонентов ири низких температурах воды [9, 10, 56]. Напомним, что эффект Соре представляет собой явление диффузии химических компонентов под воздействием температурных градиентов. [c.229]

Отметим, что в разделе 3 для упрощения анализа не принимались во внимание граничные условия, которым должны удовлетворять возмущенные значения гидромеханических характеристик псевдоожиженного слоя. Граничные условия необходимо выставить на верхней и нижней поверхностях псевдоожиженного слоя, а также на стенках аппарата. Кроме того, необходимо иметь в виду, что образование пузырей может не являться единственным последствием гидромеханической неустойчивости псевдоожиженного слоя. Например, в псевдоожиженных слоях, ожижаемых жидкостью, в которых вбразование пузырей не наблюдается, вследствие неустойчивости однородного псевдоожиженного слоя может развиваться крупномасштабная циркуляция твердых частиц. Возникновение циркуляционных течений в псевдоожиженном слое может быть описано на основе гидродинамической теории устойчивости подобно тому, как описывается возникновение циркуляционных течений в слое жидкости, подогреваемой снизу [83], в теории естественной конвекции. При этом необходимо учитывать граничные условия на ограничивающих псевдоожиженный слой поверхностях. Такая конвективная неустойчивост псевдоожиженного слоя изучалась в работах [84, 85]. В работе [84] не учитывалась толщина распределительного устройства. Учет влияния на конвективную неустойчивость псевдоожиженного слоя толщины распределительного устройства был осуществлен в работе [85]. В настоящем разделе будут изложены некоторые результаты анализа конвективной неустойчивости псевдоожиженного слоя. [c.100]

Если представить графически полный тепловой поток д за единицу времени от нижней поверхности к верхней в зависимости от разности температур, получим характерную кривую (фиг. 2.5). При сверхкри-тических значениях разности температур режим неподвижной теплопроводящей жидкости становится неустойчивым (пунктирная линия на фиг, 2,5) и на [c.33]

Как показал теоретический анализ, в области низких концентраций СО скорость реакции возрастает с увеличением содержания СО, а при высоких значениях концентрации скорость падает при уве-личер1ии этой концентрации. При промежуточных значениях концентраций СО существуют три стационарных состояния системы, два из которых устойчивы и одно неустойчиво. Устойчивым состояниям соответствуют максимальная и минимальная скорости окисления. Пусть концентрация СО в смеси варьируется по синусоидальному закону, в котором (Feo)о — средняя по времени концентрация СО в смеси. Пусть величина (Feo) о выбрана так, что стационарное состояние системы соответствует нижней устойчивой ветви скорости. В этом случае возможно существенное увеличение скорости реакции нри переходе к циклическому изменению концентраций смеси. Это произойдет тогда, когда амплитуда и частота вынужденных колебаний таковы, что для части периода колебаний нестационарная концентрация будет соответствовать верхней ветви скорости реакции. Как видно из рис. 2.11, нри неизменных значениях амплитуды колебаний и начальной концентрации СО в области безразмерных частот (о 0,45 наблюдается резонансное поведение системы, и средняя по времени скорость реакции проходит через максимум в нестационарном режиме W = 0,262. Это значение скорости в десять раз превышает соответствующее значение скорости в стационарном режиме и в два раза — значение скорости в квазистационарном циклическом режиме (ш 0). Такое поведение обусловлено динамическими взаимодействиями внутри системы, связанными с вынужденным переводом покрытий поверхности катализатора СО от нижнего значения к верхнему. При больших значениях часто средние но времени значения скорости приближаются к стационарным, а при малых — к квазистацнонарным. Заметим, что для рассматриваемого примера имеет место также экстремальная зависимость наблюдаемой скорости окисления СО от величины амплитуды колебаний при фиксированной частоте колебаний. [c.62]

Экспериментально и теоретически исследовалась также устойчивость течений около наклонных поверхностей, которые отличаются от тех, что рассматривались в предыдущем разделе, В работе [99] угол отклонения поверхности 0 от вертикали варьировался от 60° при нагреве верхней стороны поверхности до —80° при нагреве нижней стороны поверхности, С помощью термопар и визуализации течения шлирен-методом были обнаружены такие же возмущения в виде волн, как и в течениях около вертикальной поверхности. При визуализации течения в работе [144] наблюдались продольные вихри при 0 15°. Дальнейшие исследования [97] показали, что при 0 < 14° формой неустойчивости являются волны, а при 0 17° — вихри. В промежуточной области значений 14° 0 17° наблюдаются оба типа неустойчивости, [c.125]

Процессам конвекции в горизонтальных и наклонных полостях (рис. 14.3.11), нижняя граничная поверхность которых подвергается нагреву, в последние два десятилетия также уделялось большое внимание исследователей. Как подробно обсуждалось в гл. 13, указанный режим нагревания потенциально соответствует неустойчиво стратифицированному состоянию. Это приводит к возникновению конвективного движения, если число Рэлея, рассчитанное по высоте Я и разности температур, оказывается больше критического значения Накр. При этом предельный случай бесконечных горизонтальных плоских пластин, т. е. случай А- 0, представляет собой задачу Бенара, детально рассмотренную в гл. 13. В данном случае интерес для нас представляет двумерный процесс переноса, возникающий в конечных прямоугольных полостях с нагреванием снизу при достаточно высоких числах Рэлея, когда начинают развиваться конвективные движения. При этом изучались картины течения и процессы теплопередачи как в ламинарном, так и в турбулентном режимах. Явления переноса в горизонтальных и наклонных полостях представляют большой интерес для различных практических приложений, таких, как охлаждающие бассейны солнечных энергоустановок, солнечные коллекторы, тепловая изоляция с помощью воздушных зазоров, а также различные процессы плавления в промышленном производстве. [c.269]

Положение будет отличным, когда жидкость заключена между двумя горизонтальными поверхностями, из которых верхняя поверхность имеет температуру, более низкую, чем нижняя. Теперь возникает поток тапла через жидкость в направлении от нижней к верхней поверхности и как следствие жидкость между двумя пластинами принимает такие температуры, что более холодные частицы жидкости располагаются над более теплыми. Для жидкостей, плотность которых уменьшается с увеличением температуры, это ведет к неустойчивому состоянию. Это состояние не порождает конвективных потоков до тех пор, пока произведение числа Грасгофа и числа Прандтля мало. Однако когда этот параметр достигает величины около 1700, возникает своеобразный случай свободно-конвективного потока, который можно наблюдать на рис. 11-12. (Рисунок был получен X. Зидентопфом поток сделан видимым с помощью крохотных алюминиевых частиц в жидости.) Поле потока имеет ячеистую структуру с более или менее правильными шестигранными ячейками. Внутри этих ячеек поток движется В Верх, а по периферии ячеек он возвращается вниз. Такое состояние потока поддерживается, пока величина произведения числа Грасгофа на число Прандтля не превысит 47 ООО. Выше этой величины поток изменяется беспорядочно и носит турбулентный характер. Более низкое критическое число Рейнольдса, при котором устанавливает этот вид потока, был теоретически вычислен Ре-404 [c.404]

Райс и Вильгельм показали, что колебания нижней горизонтальной поверхности псевдоол<иженного слоя всегда неустойчивы, причем имеется определенная длина волны, при которой неустойчивость максимальна. Эта длина волны составляет несколько миллиметров, что, вероятно, близко к размеру пузырей, образующихся в основании псевдоожиженного слоя с равномерным газораспределением. Так, Ясуи и Иогансон [130], измерявшие оптическим методо.м размеры пузырей в псевдоожиженных системах с равномерным распределением воздуха, установили, что эти размеры вблизи распределительной решетки составляют несколько миллиметров, хотя несколько выше размер пузырей значительно увеличивается, вероятно, отчасти за счет коалесценции, как это было рассмотрено в разделе 2.5, в. [c.81]

Для данного способа спектраль- цс ного анализа аэрозолей дуговой разряд неприменим. При вдувании аэрозоля через канал нижнего или верхнего электрода в дугу переменного тока дуговой разряд становится весьма неустойчивым, вследствие направленного действия потока сжатого воздуха дуговой разряд частично раапространяется по поверхности верхнего электрода. [c.151]

Схема дуги постоянного тока чрезвычайно проста (рис. 3), для ее питания применяют постоянный ток. При спектральном анализе измельченный образец помещают в углубление обычно нижнего угольного электрода, присоединенного к положптель-ному полюсу (аноду), постоянный (верхний электрод присоединяют к отрицательному полюсу (катоду). Для зажигания дуги элек1роды сближают до соприкосновения, а затем разводят их до нужного промежутка. Дуговой разряд отличается неустойчивостью. Одной из причин нестабильности дуги является непрерывное перемещение на поверхности конца катода яркого катодного пятна , [c.23]

Если к разбавленному водному раствору резорцина добавить твердый пирокатехин и разбавленный раствор едкого натра, то на поверхности раствора появляется неустойчивое сине-зеленое окрашивание, постепенно переходящее в розовое или фиолетовокрасное, которое медленно распространяется на нижние слои и приобретает большую интенсивность. Для резорцина характерно появление красного окрашивания. Химизм этой реакции неизвестен. [c.523]

Верхний, так называемый воздушный слой пленки, соприкасающийся в процессе пленкообразования с сушащим агентом, обладает наибольшей плотностью упаковки цепей, так как в нем наиболее полно прошли релаксационные процессы, чему способствует диффузия молекул растворителя из глубинных слоен на поверхность. Нижний слой, соприкасающийся с твердой подложкой, обладает неустойчивой нлоскостноориентированной рыхлой структурой, вызывающей повышенную усадку пленки и изменение ее физико-механических свойств в процессе эксплуатации благодаря протеканию релаксационных процессов. [c.345]

Мы видим, что при приближении молекулы АВ к поверхности образуется связь мел ду атомом В и кристаллом, что приводит, однако, к разрыву связи между атомами А и В. Этот процесс, как видим, связан с преодолением некоторого энергетического барьера, т. е. требует энергии активации. Вершине барьера (на нижней кривой рис. 1) соответствует состояние АВеЬ, это — неустойчивое переходное состояние (так называемый переходный комплекс ). Связи, осуществляющиеся в этом состоянии, вполне аналогичны тем, которые имеют место в мо-аекуле Нз. [c.928]

Заготовка льда намораживанием сосулек в градирнях. Этот способ применяют в районах с неустойчивыми зимами. Градирня представляет собой трехъярусную этажерку высотой 6 л. К стойкам через каждые 2 м прикреплены обвязочные рамы, на которые через каждые 30 см уложены жерди диаметром 10—13 см. Жерди каждого яруса по отношению к нижнему расположены таким образом, чтобы струи воды, падающей с верхнего яруса, разбрызгивались и ударялись о нн жние и этим увеличивали бы поверхность орошения. В верхней части градирни установлены форсунки, а по периметру — наклонные деревянные Щ иты для защиты водьг от ветра. [c.337]