Подобие гидромеханических процессов

Теория подобия гидромеханических процессов является теоретической основой гидродинамического экспериментирования и моделирования она также дает методы анализа и обобщения экспериментальных и теоретических результатов. Теория гидродинамического подобия является частью общей теории физического подобия, в которой од- [c.23]

Критерии подобия гидромеханических процессов [c.148]

Исследования рабочих процессов на моделях и распространение их результатов на натурные турбины основаны на теории подобия гидромеханических процессов в потоке жидкости, основные положения которой излагаются далее. [c.97]

Исходной предпосылкой теории подобия является то, что подобные явления должны описываться одинаковыми уравнениями. Общие закономерности различных классов процессов описываются выведенными выше уравнениями переноса. Так, процессы, связанные с движением ньютоновских жидкостей, описываются уравнениями Навье — Стокса и неразрывности. Следовательно, эти уравнения должны входить в математическое описание любого гидромеханического процесса. Математическое описание тепловых процессов, в которых участвуют текучие среды, включает уравнение Фурье — Кирхгофа, уравнения Навье — Стокса и уравнения неразрывности. Описание закономерностей процессов массопереноса включает уравнения переноса массы, движения и неразрывности. Наконец, математическое описание процессов, в которых одновременно происходит перенос энергии и массы (процессы тепломассопереноса), включает все перечисленные уравнения. Однако эти уравнения описывают общие закономерности процессов [c.69]

Подобие гидромеханических процессов. Для любого процесса данного класса при ламинарном движении жидкости справедливы уравнения Навье —Стокса (I. 142). Поскольку при моделировании какого-либо гидромеханического процесса в модели может использоваться иная жидкость, чем в образце, то числовые коэффициенты в уравнениях Навье — Стокса, вообще говоря, получаются различными. Между тем подобие процессов в образце и модели требует, чтобы уравнения, описывающие эти процессы, были одинаковыми. Для выяснения того, при каких условиях это возможно, напишем уравнения Навье —Стокса для образца и модели (так как уравнения движения вдоль осей координат х, у и г идентичны, рассмотрим только уравнения, относящиеся к движению вдоль оси х) [c.71]

Подобие тепловых процессов. Критерии подобия тепловых процессов выводятся из уравнения Фурье — Кирхгофа так же, как критерии подобия гидромеханических процессов из уравнения [c.75]

В книге в элементарной форме изложены основы теории подобия гидромеханических, тепловых, диффузионных и химических процессов и приведены примеры приложения этой теории, а также приложения метода анализа размерностей при изучении соответствующих процессов в химической и нефтехимической технологии. Рассмотрено применение теории при моделировании химико-технологических процессов. Практическое приложение теории показано на числовых примерах. [c.2]

Рассмотренные условия подобия геометрических, физических и других характеристик образца и модели являются необходимыми, но недостаточными условиями для создания модели. Достаточные условия выявляются, исходя из того, что процессы в образце и модели должны описываться одними и теми же дифференциальными уравнениями. Вывод основных положений теории подобия рассмотрим на примере гидромеханических процессов. [c.71]

Для гидромеханических процессов химической технологии характерны сложные гидродинамические задачи, точное решение которых методами гидродинамики чрезвычайно затруднительно. Поэтому расчет таких процессов базируется на принятии упрощающих допущений и использовании опытных данных, обобщаемых методами теории подобия. Дифференциальные уравнения движении, если даже приходится применять их к анализу упрощенной модели реального процесса, позволяют выявить качественные, а иногда получить и количественные зависимости между существенными для данного процесса параметрами. Поэтому роль математического моделирования гидромеханических, как впрочем и других процессов химической технологии, непрерывно возрастает. [c.183]

Наиболее плодотворным применение этих методов оказалось в тепловых процессах. Разработанные для различных случаев теплообмена (а также гидромеханических процессов) критериальные уравнения успешно используются в расчетной практике свыше 100 лет. Для сложных массообменных и химических процессов попытки применения теории подобия не привели к успеху. [c.43]

В книге рассмотрено последовательно подобие гидромеханических, тепловых, диффузионных и химико-технологических процессов. [c.3]

В предыдущих главах рассмотрено подобие гидромеханических, тепловых и диффузионных явлений, т. е. явлений движения, теплового и материального обмена. Физико-химические превращения вещества, составляющие основное содержание процессов химической технологии, совершенно не рассматривались. [c.133]

Из изложенного выше следует, что подобие химических процессов в связи с их исключительной сложностью требует подобия явлений гидромеханических, тепловых, диффузионных и реакционно-кинетических. [c.140]

В настоящее время теория подобия гидромеханических, тепловых и диффузионных явлений широко применяется при исследовании и моделировании соответствующих процессов. Можно отметить работы М. А. Михеева с сотрудниками по моделированию теплообменных устройств, Г. П. Иванцова, П. К. Конакова и др., решивших задачу о моделировании огневых процессов Г. Н. Кружилин и С. С. Кутателадзе применили моделирование к изучению процессов парообразования в котлах В. А. Веников разработал метод моделирования электрических устройств и применил его к изучению на моделях электроэнергетических систем Е. В. Кудрявцев и др. установили приемы моделирования вентиляционных систем и дали практические указания при разработке проектов вентиляции Дворца Советов и машинных зал тепловых электростанций. Как видно из приведенного краткого и далеко не исчерпывающего перечня, учение о подобии, развиваясь, охватывает ряд областей науки и техники. Будучи приложена к моделированию различных процессов и технических устройств, теория подобия позволяет путем предварительного их изучения на моделях избежать многих ошибок и найти правильные технические и теоретические решения. Кроме того, теория подобия является научной основой, указывающей путь к такой постановке опытов, при которой полученные результаты можно распространить на всю область изучаемых явлений. [c.5]

ПРОЦЕССЫ И АППАРАТЫ ХИМИЧЕСКОЙ ТЕХНОЛОГИИ. ЯВЛЕНИЯ ПЕРЕНОСА, МАКРОКИНЕТИКА, ПОДОБИЕ, МОДЕЛИРОВАНИЕ, ПРОЕКТИРОВАНИЕ Том 2. Механические и гидромеханические процессы [c.600]

Модифицированные критерии подобия. Теория подобия позволяет заменять физические величины, входящие в критерий подобия, другими (пропорциональными или идентичными им). Так, например, ири описании процессов гидромеханического разделения неоднородных систем (Ж — Т, Г — Т или Г — Ж) методом осаждения часто используется модифицированный (т. е. видоизмененный) критерий Рейнольдса, характеризующий взаимодействие частицы и среды [c.37]

Критерии гидромеханического подобия. Существенное значение имеет физическое содержание критериев подобия. Анализ структуры полученных критериев показывает, что так называемый критерий гомохронности и)х/1 = Но есть мера отношения пути, пройденного потоком со скоростью и1 за время х, к характерному размеру I той геометрической конфигурации, в которой происходит процесс (например, длины или диаметра трубопровода). Критерий гомохронности Но можно считать безразмерным временем развития нестационарных процессов. [c.82]

Числа теплового и гидромеханического подобия процессов [c.35]

Для критериев (чисел) подобия принята спец. система обозначений в виде двух первых букв, как правило, фамилий ученых, внесших значит, вклад в данную область знания, и соответствующих наименований. Каждый из критериев подобия имеет определенный физ. смысл как ветшчин , пропорциональная соотношению однотипных физ. величин. Сводка наиб, распространенных в хим. технологии критериев (чисел) подобия и входящих в них величин представлена в таблицах (см. также, напр.. Гидромеханические процессы. Макрокинетика, Массообмен, Теплообмен). [c.596]

Кинетика Ц. зависит от мн. факторов, классифицируемых на две группы. Факторы первой группы определяются физ.-хим. св-вами разделяемой системы (разность плотностей ()аз, гранулометрич. состав твердой фазы, вязкость жидкой фазы, уд. сопротивление осадка при фильтровании). Факторы второй фуппы, обусловленные конструкцией и частотой вращения ротора центробежной машины (структура внутри-роторного потока, его гидродинамика и поле скоростей), оказывают решающее влияние на центробежное осаждение и отчасти на центробежное фильтрование в свою очередь гидродинамич. режим зависит от производительности машины. Мат. описание потока дается ур-ниями Навье - Стокса и неразрывности (см. Гидромеханические процессы), к-рые составляются с учетом геометрии ротора и фзничных условий решение зачастую находится методами подобия теории. [c.341]

Работы Д. Дамкеллера [1938] касались вопросов о подобии гидромеханических и тепловых процессов, но не затрагивали подобия реакций сгорания. Это объясняется тем, что Д. Дамкеллер ограничивался только рассмотрением уравнений движения вязкой жидкости и уравнений материального и теплового обмена, написанных для системы с внутренним источнийом материи и энергии без учета особенностей кинетики процесса. [c.195]

О. Рейнольдса) и в других случаях (в основном в области гидро-или аэродинамики). Наиболее важные работы по теории подобия принадлежат русским ученым — В. Л. Кирпичеву, А. Федер-ману, Н. Н. Павловскому, А. Н. Крылову и другим. Общее учение о моделировании применительно к самым различным областям науки развито представителями советской школы, созданной академиком М. В. Кирпичевым. Наиболее подробные разработки, получившие широкое практическое использование, относятся главным образом к тепловым, а также отдельным гидромеханическим процессам и аппаратам. [c.15]

Из теории подобия следует, что такие сложные процессы, как тепловые, гидромеханические и т. п., обусловливаются не отдельными физическими величинами, такими, как плотность, вязкость, скорость движения, температура и др., а зависят от комбинации этих величин, составляющих то или иное характеристическое число. Эти характеристические числа (параметры) являютсй безразмерными критериями подобия. Большинство таких критериев названо именами открывших их ученых и обозначается первыми двумя буквами их фамилий. [c.57]

Указанные выше уравнения 1а, 16, 2, 2а явно показывают, что в практике моделирования выявлены закономерности, трудно согласуемые с классическими правилами геометрического подобия. С другой стороны, правила физических и химических явлений и процессов можно привести к аналогии с геометрическим подобием. Так, например, критерии гидродинамического подобия легко выводятся на основе подобия полей гидромеханических сил, критерии терхмического подобия можно получить на основе подобия темперагурных полей, критерии диффузионного подобия на основе концентрационных полей и т. п. [c.329]

Как было отмечено, при его применении требуется значительно меньший объем сведений о явлении, чем при применении метода теории подобия. Необходимо только знать, к какому типу относится данная задача (гидромеханическая, тепловая, диффузионная и т. д.) и в какой сх1стеме единиц ее следует рассматривать. Безусловно нужно обязательно выявить все величины, обусловливающие рассматриваемое явление. Метод анализа размерностей не дает возможности намечать граничные условия, так как отсутствует уравнение процесса. Поэтому нельзя выделить определяющие критерии. [c.109]

Решение, однако, получается очень сложным в настоящее время теория подобия химических реакций еще недостаточно разработана для того, чтобы можно было получить обобщающие зависимости в форме, аналогичной зависимостям в гидромеханических, тепловых и диффузионных процессах. Тем не менее намеченный Г. К. Дьяконовым путь является безусловно плодотворным, что подтверждается как работами самого Г. К- Дьяконова, так и ряда других иссле-доватедей. [c.187]