Жидкостное вязкое трение

Сердцем червячного экструдера является червяк — архимедов БИНТ, вращающийся внутри обогреваемого корпуса. Исходный полимер в виде сыпучего твердого вещества (гранулы, порошок и т. п.) под действием силы тяжести поступает в канал червяка из бункера. Твердые частицы движутся по каналу вперед, при этом они плавятся и перемешиваются. Затем однородный полимерный расплав продавливается через формующую матрицу, установленную в головке экструдера. Вращение червяка осуществляет электродвигатель, соединенный с червяком через шестеренчатый редуктор. Корпус экструдера имеет систему электрического или циркуляционного жидкостного обогрева. Определение и регулирование температуры осуществляется посредством термопар, установленных в металлической стенке корпуса. Однако отдельные участки его приходится охлаждать, чтобы удалить излишнее тепло, выделяющееся вследствие вязкого трения. [c.15]

В адсорбционных аппаратах с пневматическим перемешиванием вынужденное движение жидкости и поршкообразного активного угля вызывается подводом энергии с потоком воздуха, вводимым в аппарат через распределительное устройство. Физической причиной обмена энергией между пузырьками воздуха и жидкостью является вязкое трение поверхности контакта газовой и жидкой фаз. Пузырьки воздуха, подаваемого через распределительное устройство, всплывают вместе с увлекаемой ими жидкостью, образуя восходящий газо-жидкостный факел, называемый ядром струи. По мере подъема эта струя расширяется вследствие инжектирования жидкости, а также в результате увеличения объема пузырей при их всплывании [50], однако угол расширения струи невелик и составляет около 10—12° [51]. Поэтому непосредственное контактирование воздуха и жидкости происходит в относительно малых областях объема аппарата [51]. По-видимому, это является основной причиной того, что перемешивание газом считается малоинтенсивным процессом, требующим большего расхода энергии, чем при механическом перемешивании [43]. [c.181]

Турбулентный пограничный слой, В вязком подслое определяющее значение имеют силы вязкого трения. Поэтому здесь применим закон жидкостного трения Ньютона (I. 132) [c.121]

Весьма важные для химической технологии массообменные процессы происходят в системах с капельными жидкостями. Это процессы растворения и экстрагирования, кристаллизации, жидкостной адсорбции, для которых значения критериев Прандтля оказываются существенно больше единицы. При этом конвективный перенос целевого компонента становится сравнимым с диффузионным на таких малых расстояниях от твердой поверхности, на которых характер течения иотока капельной жидкости практически еще полностью определяется только силами вязкого трения, а толщины гидродинамического и диффузионного пограничных слоев становятся существенно неодинаковыми. Для капельных жидкостей, имеющих величины диффузионных критериев Прандтля порядка 10 , диффузионный пограничный слой имеет приведенную толщину, значительно меньшую, чем гидродинамический пограничный слой, что в значительной мере упрощает анализ процесса внешнего массообмена, поскольку при решении уравнения конвективно-диффузион-ного переноса компонента (1.21) в таком случае возможно воспользоваться приближенными решениями (1.7) для компонент скорости хюх и ту, справедливыми для малых расстояний от стенки. Кроме того, при анализе массообмена твердой поверхности с потоками капельных жидкостей обычно предполагается пренебрежимо малое значение стефановского потока. [c.33]

Поскольку процесс жидкостного трения связан с поперечной производной скорости движения жидкости, то отсюда можно предположить, что влияние зазора между втулкой и винтом на величину трения и, следовательно, на напор уплотнения или насоса должно быть существенным. Действительно, как показано в работе [3], при вязком трении напор уплотнения обратно пропорционален квадрату зазора. В случае вихревого трения зазор между выступами нарезок втулки и винта определяет интенсивность срыва (среза) вихрей с выступов винта и втулки. Поэтому чем [c.8]

Ротор совместно с подшипниками и с корпусом машины образует единую колебательную систему. Однако эта система не однородна и состоит из резко отличающихся частей. Воздействие смазочного слоя на цапфу ротора проявляется в виде сил трения и других более сложных сил, направление которых не совпадает с перемещением цапфы. При этом силы инерции часто имеют пренебрежимо малую величину. Наоборот, в металлических деталях преобладают относительно простые силы инерции и упругого сопротивления, а внутреннее трение мало по сравнению с вязким трением в жидкостной (или газовой) смазке. Поэтому целесообразно мысленно отделять металлическую часть от жидкостной (газовой) части системы и изучать движения всей системы как связанные движения двух подсистем. [c.14]

Толщина масляного слоя зависит от ряда факторов, в том числе и от нагрузки чем тоньше слой масла между валом и подшипником, тем больше его несущая способность. Однако всегда надо выполнять основное условие жидкостного трения — не допускать уменьшения минимальной толщины масляного слоя меиее суммы высот микронеровностей на поверхности вала к и на поверхности подшипника т. е. должно быть /г [п > + /г . Из гидродинамической теории смазки следует, что толщина масляного слоя в зазоре между валом и подшипником самоустанавливается в зависимости от вязкости масла, окружной скорости вала и нагрузки на вал. Возникающие силы вязкого трения создают в слое жидкой смазки избыточное давление, которое отталкивает вал от подшипника и уравновешивает внешнее давление. [c.508]

Пленочные аппараты. Теплообмен с нисходящей пленкой. Теплоотдача в пленочных аппаратах в значительной степени связана с характером движения жидкостной пленки по теплообменной поверхности. При гравитационном стекании жидкости, распределяемой по теплообменной поверхности в верхней ее части, движение происходит под воздействием двух основных сил — тяжести и вязкого трения. Для ламинарного течения по твердой стенке (рис. 6.13), имеющей угол наклона к горизонту я] , пренебрегают инерционными слагаемыми в уравнении Навье—Стокса [c.127]

Трение при жидкостной смазке пропорционально вязкости масла, площади движущихся поверхностей и скорости их взаимного перемещения и обратно пропорционально толщине слоя жидкости. Чем больше нагрузка на трущиеся поверхности (подшипник), тем более вязкое масло следует применять. В то же время чем выше скорости смазываемых поверхностей, тем менее вязкое масло может быть применено. При этом надо всегда учитывать рабочую температуру масла, так как все масла (только в разной степени) изменяют свою вязкость с изменением температуры. [c.169]

В жидкостях с вязкостью больше 10 И-с/м Создание турбулентного потока С помощью турбинных и пропеллерных мешалок затруднительно. Высокоскоростные жидкостные потоки очень быстро рассеивают свою энергию при преодолении сил трения в таких жидкостях. Как будет показано в главе IV, турбинные и пропеллерные мешалки неэффективны при перемешивании вязких жидкостей, что неоднократно отмечали и различные исследователи [5, 6, 8, И, 12]. Высокоскоростные жидкостные потоки, создаваемые этими мешалками, не проникают в глубь системы, что приводит к образованию застойных зон [51. [c.29]

Когда скользящие поверхности полностью отделяются друг от друга тонкой пленкой жидкости или газа, имеет место жидкостное трение. В этом случае силы трения подчиняются законам вязкого течения жидкости. Именно такое явление наблюдается в подшипниках жидкостного трения. Закономерности жидкостного трения очень интенсивно изучались со времен классической работы Осборна Рейнольдса, выполненной в 1886 г. [18]. [c.91]

Широкое использование смазочного приближения в теории переработки полимеров объясняется тем, что, хотя абсолютные значения зазоров и конусностей в рабочих органах полимерного оборудования во много раз больше, чем в подшипниках, вязкость расплавов и соответственно силы вязкого сопротивления на несколько десятичных порядков выше, чем у смазочных масел. Отметим, что в оборудовании для переработки полимеров режим жидкостного трения часто реализуется благодаря присутствию расплава полимера. Например, при червячной экструзии слой расплава между гребнем нарезки червяка и внутренней стенкой корпуса играет роль смазки, препятствующей интенсивному износу металлической пары и обеспечивающей возможность практической реализации червячной экструзии. [c.91]

Моделью служит жидкостный элемент, состоящий из цилиндра, наполненного вязким маслом, в который с некоторым зазором вставлен поршень (рис. 54, а). Это так называемая модель ньютоновской жидкости. Пластическое течение изображается элементом сухого трения (рис. 55). Модель, изображенная на рис. 55, называется моделью Сен-Венана. [c.146]

В общем случае водонефтяные эмульсии, так же как и нефти, относятся к вязко-пластичным жидкостям, подчиняющимся закону жидкостного трения Шведова—Бингама. В отличие от безводных нефтей эмульсии характеризуются более выраженными структурными и тиксотропными свойствами. Области аномальной вязкости [c.112]

Основной физико-механической характеристикой смазочных масел является их вязкость, или коэффициент внутреннего трения. От величины вязкости зависит способность данного сорта масла нри температуре, характерной для данного узла трения, выполнять свои функции — поддерживать гидродинамический режим смазки, т. е. обеспечивать замену сухого трения жидкостным, и предотвращать износ материала. Ввиду исключительно большого разнообразия в конструкциях узлов трения, в характере и скорости движения трущихся поверхностей, а также в возникающих удельных нагрузках различные группы масел, а внутри групп отдельные сорта должны отличаться друг от друга но величине вязкости в широком диапазоне. Очевидно, например, что высоконагруженные механизмы требуют масел с высокими значениями вязкости, во избежание выдавливания масла из-под трущихся поверхностей и нарушения режима жидкостной смазки. С другой стороны, применение очень вязких масел в тех случаях, когда это не диктуется необходимостью, повышает энергетические затраты на преодоление трения, а применительно к двигателям внутреннего сгорания осложняет их запуск и эксплуатацию. От правильного выбора вязкости масла для определенных конкретных условий во многом зависит надежность и экономичность работы машин и механизмов. Именно поэтому, а также учитывая [c.175]

Масло П-28 применяют для смазки тяжелонагруженных подшипников жидкостного трения валков прокатных станов, компрессоров и т. д. Масло ПС-28 в отличие от масла П-28 получают из сернистых нефтей и применяют в основном для тех же целей. Масло П-40 представляет собой более вязкое остаточное масло его используют для смазки редукторов тяжелых прокатных станов и других высоконагруженных механизмов. [c.265]

Между образцом и подвижной катушкой включен жидкостный демпфер (3 на рис. 6). Демпфер выполнен в виде легких дюралюминиевых дисков, имеющих ряд отверстий. Диск находится в цилиндре с маслом. Поворот одного диска относительно другого позволяет менять степень открытия отверстий и тем самым варьировать коэффициент трения. Применение демпфера диктуется необходимостью управления формой силового импульса при внезапном приложении нагрузки к образцу. Реакция материала на действие силы приобретает существенное значение в условиях ударных нагрузок. Если внешняя сила изменяется скачкообразно, то возникающее в образце напряжение и деформация устанавливаются не сразу. Переходные процессы могут иметь как апериодический, так и колебательный характер в зависимости от вязко-упругих свойств материала испытуемого образца. При этом сложный процесс установления на-прял<ений может существенно затруднить анализ результатов измерений. Для правильного и наиболее простого измерения долговечности необходимо, чтобы механический силовой импульс имел форму ступеньки с достаточно резким передним фронтом. [c.29]

Касательная реакция Т, возникающая при относительном скольжении смежных слоев жидкости, называется силой вязкого сдвига (силой жидкостного трения). Она определяется по закону Ньютона, который выражается следующим уравнением [c.35]

Из ряда масел с вязкостно-температурными кривыми одинаковой крутизны наивыгоднейшим с точки зрения обеспечения жидкостной смазки будет наиболее вязкое масло. Оно выгодней также и в условиях граничного трения поскольку при граничном трении с увеличением вязкости уменьшаются коэффициенты трения. [c.131]

Основное назначение нефтяных масел заключается в снижении трения между твердыми поверхностями движущихся частей самых разнообразных механизмов, станков, двигателей, машин и предотвращении износа материала этих частей. Это достигается тем, что сухое трение металлических поверхностей заменяется при наличии смазки трением слоев вязкой жидкости между собой. Сила сцепления между молекулами материала трущейся поверхности и молекулами смазки превышает силу взаимного сцепления молекул самого масла. Поэтому на поверхности металла образуется прочный слой смазочного материала, что и исключает возможность сухого трения и намного уменьшает механический износ деталей. С другой стороны, коэффициент жидкостного трения, т. е. трения между слоями вязкой жидкости, в десятки раз меньше коэффициента сухого трения. Следовательно, при наличии хорошей смазки энергетические затраты на преодоление трения резко уменьшаются. Кроме того, смазочные масла играют роль охлаждающего агента. Большинство нефтяных масел выпускается в качестве смазочных материалов, но некоторое количество масел предназначается для специальных технических целей. К этим несмазочным маслам предъявляются специфические требования, связанные с областью их применения. [c.98]

Как известно [153], для чисто-вязких жидкостей справедлив ньютоновский закон истечения, согласно которому касательное напряжение, равное силе жидкостного трения, приходящегося на единицу поверхности, пропорционально градиенту скорости [c.109]

Вязкость, или внутреннее трение, — важнейшее свойство смазочного масла. При жидкостном трении трущиеся поверхности полностью разделены слоем смазки, и относительный сдвиг происходит между ее слоями. Чем тоньше разделительный слой смазки, тем больше опасность его разрушения и возникновения сухого трения. При увеличении вязкости масла увеличивается сцепление его молекул между собой, что приводит к повышению прочности и толщины разделительного слоя смазки. Надежность жидкостной смазки возрастает с увеличением вязкости масла, скорости скольжения трущихся поверхностей и снижением нагрузки на трущиеся детали. Чем выше скорость скольжения трущихся поверхностей и меньше нагрузка на них, тем менее вязкое масло требуется для обеспечения смазки, и, наоборот, для смазки медленно трущихся деталей с повышенной нагрузкой нужно употреблять высоковязкое масло. [c.12]

Механизм жидкостного (вязкого) трения, согласно молекуляр-но-кинетической теории, заключается в следующем. Скорость движения молекул в потоке жидкости можно рассматривать как сумму усредненной скорости движения молекул, зависящей от температуры, и скорости потока в рассматриваемой точке. Следовательно, в слоях жидкости, движущихся с большей скоростью, находятся более быстрые молекулы. При наличии градиента скорости соударение быстрых и медленных молекул вызывает перенос некоторого количества движения от первых ко вторым. При отсутствии внешней силы такой процесс приводил бы к замедлению быстрых и ускорению медленных молекул до тех пор, пока скорости не усреднятся во всем объеме, т. е. пока не наступит состояние равновесия. Чтобы поддерживать градиент скорости, без которого невозможно движение жидкости, необходимо приложить внешнюю силу. В движущейся жидкости за счет этой силы создается касательное напряжение. Согласно второму закону Ньютона, сила / равна производной количества движения тхю по времени [c.56]

Применительно к этому рассмотрим движение различных роторов, вращающихся в подшипниках скольжения, установленных на упругодемпферные опоры с вязким трением, как это показано на схеме рис. 49. Сначала ограничимся простейшими роторами, колебания которых описаны в гл. 1П, п. 1, т. е. предположим, что ротор симметричный, жесткий, статически нена-груженный, подшипники — круговые цилиндрические со сплошной жидкостной смазкой и каждый из них помещен на весьма легкую та = 0) демпферную опору с коэффициентом упругости К VI с вязким сопротивлением, определяемым коэффициентом С. [c.209]

Вязкость — один из основных показателей качества масел. Он определяет надежность гидродинамического (жидкостного) трения, т. е. режима смазки. По уровню вязкости масла можно условно разделить на маловязкие (3—4 ыи /с при 100 °С), средневязкие (4—6 ммУс при 100 °С) и вязкие (8—9 ша /с при 100 °С и выше). [c.426]

Если детали имеют нужную геометрию, хорошо обработаны, работают при высоких скоростях и сравнительно небольших нагрузках, то обеспечивается жидкостное трение. Для обеспечения минимальных износов необходим правильный выбор масел по вязкости. Длительное время считали, что для уменьшения износа необходимо применять масла высокой вязкости, т.к. они образуют прочный слой, выдерживающий значительные по величине нагрузки и скорости. Исследованиями доказано, что наибольший износ приходится на период пуска и прогрева механизма. Высоковязкие маспа при низкой температуре загустевают и не поступают к трущимся повер.хностям. Трущиеся детали длительное время работают в режиме масляного голодания. При этом возрастает интенсивность изнашива1шя узлов, увеличиваются затраты энергии на преодоление внутреш1его трения. Использование менее вязких масел облегчает условия пуска и прогрева, режим жидкостного трения наступает быстрее. [c.164]

Прокачиваемостй масел является функцией их вязких свойств,, поэтому изменение вязкости масел при низйих температурах может быть важным показате-. лем эксплоатационных качеств масла. Масло с. пологой температурной кривой ьрзкости, оставаясь достаточно вязким в области высоких температур, обеспечивает жидкостное трение наиболее нагретых деталей двигателя и одновременно при запуске на холоду не нарушает нормального-поступления смазки в цирку-, ляционную систему. Большой практический смысл запуска мотора без подо-rpeea масла в основном зависит от вязкостно-температурных свойств моторного масла., , [c.128]

Если для механизмов с б( льшой удельной нагрузкой уио-требляется масло с недостаточной вязкостью, то масло может оказаться выжатым из узла тренгя, и возникает опасность полу-жидкостного или полусухого трения. С другой стороны, применение чрезмерно вязкого масла в тех случаях, когда это не диктуется необходимостью, повысит энергетические затраты на преодоление трегия. [c.376]

С. д. обладают также тонкие пленки многих твердых материалов, к числу к-рых относятся прежде всего графит и молибденит, обладающие слоистО структурой с весьма слабой связью между слоями, ЧТО обеспечивает легкость соскаль-зывания таких слоев друг по другу. Кроме того, С. д. обладают пленки мягких металлов (сви ец, индий, олово и т. п.), вводимые между трущимися поверхностями более твердых материалов, а также нленки полимеров (полиизобутилен, полихлорвиниловая смола, поливиниловый спирт и т. п.). С. д. таких твердых покрытий, так же как и в случае жидкостной смазки, определяется тем, что они, разъединяя трущиеся поверхпости, способствуют переходу от внешнего трения к внутреннему, т. е. к вязкому или пластическому течению самих покрытий. [c.460]

Сопротивление трения между трущимися поверхностями твердых тел, разделенных смазоч ной прослойкой, сводится к сопротивлению в слоях самой смазочной прослойки, т. е. трению жидкостному или вязкому, определяемому законом Ньютона [c.436]

Затруднителен выбор масла для компрессоров с внутренним вхлаждением маслом. Следует применять менее вязкое масло (35—40 ст при 38° С) с учетом жидкостного трения и охлаждения. Часто в этих случаях применяют турбинное масло с присадкой против карбонизации. Замену масла нужно проводить через 200—500 ч эксплуатации. Фирма Аллис-Чалмерс (США) поставляет пластинчатые компрессоры с синтетической смазкой, растворимой в воде. Маслоотделителем, устанавливаемым в концевом холодильнике, из сжатого воздуха задерживается 99% смазки. [c.35]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология