Подобие статическое

Механическое подобие включает подобие статическое, кинематическое и динамическое каждое из них можно рассматривать как распространение понятия геометрического подобия на стационарные или движущиеся системы, на которые действуют силы. Статическое подобие относится прежде всего к деформации структур и представляет для биотехнологов лишь небольшой интерес. Напротив, кинематическое и динамическое подобие очень важны и касаются систем, для которых характерно движение. В случае геометрического подобия используется декартова система координат, при кинематическом подобии вводится дополнительная переменная — время. О геометрически подобных движущихся системах говорят как о кинематически подобных в тех случаях, когда соответственные частицы описывают за соответственные интервалы времени подобные траектории. Когда две геометрически подобные жидкие системы подобны кинематически, свойства потоков геометрически подобны, а процессы переноса массы и тепла в этих двух системах связаны друг с другом простыми соотношениями. Кинематическое подобие в жидкостях влечет за собой геометрическое подобие как турбулентных систем, так и пограничных (пристеночных) слоев жидкости. Динамически подобны силы (гравитационные, центробежные и т. п.), под действием которых осуществляется ускоренное или замедленное движение тел В динамических системах. В жидких и дисперсионных системах кинематическое подобие предусматривает и динамическое подобие, поскольку характер движения в таких системах определяется приложенными силами. Динамически подобные системы — это геометрически подобные движущиеся системы, в которых соотношения между всеми соответственными силами одинаковы. Динамическое подобие в потоке жидкости очень важно. для предсказания изменения давления или потребления энер- [c.434]

Обработку статического материала по дисперсности распыла производят преимущественно в безразмерных критериальных параметрах, определяемых в зависимости от геометрических размеров разбрызгивателей, скорости, вязкости, плотности и поверхностного натяжения разбрызгиваемой среды. Теоретических формул для определения размеров капель не существует. Поэтому обобщенные экспериментальные критериальные зависимости получают исходя из теории подобия и анализа размерностей. [c.200]

Для потоков, где эти трудности не имеют места, число условий подобия можно еще дополнительно сократить, исходя из следующих, соображений. Вдоль потока перепад статического давления, определяемый из уравнения (40). Еи = - , будет изменяться вследствие I) превращения потенциальной энергии в кинетическую (р — Ро) [c.362]

Для потоков, где эти трудности не имеют места, число условий подобия можно еще дополнительно сократить, исходя из следующих соображений. Вдоль потока перепад статического давления, [c.523]

Рассмотрим теперь вторую теорему подобия на примере дифференциального уравнения движения (1.66), которое преобразуем, введя относительные величины скорости W = w/w , времени 0 = x/Xq, линейного размера Л = Z/Zq, ускорения силы тяжести G = g/g и статического давления П = Р/Ро, где w , Xq, Iq, g vi Р - некоторые величины, принятые за масштабы скорости, времени, координаты, ускорения силы тяжести и давления, например начальная скорость потока, время прохождения потоком всей системы, характерный геометрический размер (длина или диаметр трубы), ускорение силы тяжести на уровне моря и статическое давление в начале потока соответственно. [c.87]

При расчете геометрических параметров реактора на промышленную производительность чаще мы имеем информацию о лабораторных работах, позволяющих подобрать наиболее оптимальные параметры протекания реакции температуру, давление, катализатор, соотношение концентраций при определенной степени преврашения и времени протекания процесса. Лабораторные опыты в основном ведутся в периодическом режиме. Результатом этих работ является также и экспериментальная кривая распределения продуктов реакции в зависимости от времени, позволяющая сделать некоторые выводы об области, где протекает рассматриваемый процесс. Лишь после того, как будет выбрано уравнение скорости реакции, проинтегрировано и это уравнение будет хорошо аппроксимировать кривые распределения продуктов реакции, мы можем окончательно определить область протекания данной реакции. Выбранное уравнение скорости реакции и полученная на базе его интегрирования кривая распределения продуктов реакции используются затем при расчете реактора. Почти всегда область протекания реакции для рассматриваемого типа реакций не меняется при масштабном переходе. Влияние диффузионных процессов может стать более значительным при изменении гидродинамической обстановки с изменением масштабов аппарата. Но определяющей, как и прежде, остается сама химическая реакция, которая протекает медленнее диффузионных процессов. Таким образом,после того как мы определили область протекания химической реакции, рассчитали характеристический размер аппарата, его реакционный объем или длину в зависимости от гидродинамического режима, который необходимо создать в реакторе, можно перейти к составлению материального и теплового баланса. Поскольку процесс протекает в установившемся изотермическом режиме, уравнения материального и теплового баланса рассчитываются для аппаратов, для которых известны входные и выходные параметры и количество тепла, выделяющееся в нем- в единицу времени. Таким образом, имеющаяся информация для статических условий протекания процесса достаточна для того, чтобы с помощью физического метода моделирования на базе теории подобия рассчи- [c.89]

Известно, что прочность деталей, работающих в воздухе в условиях хрупкого разрушения (усталость при циклическом нагружении, статические нагружения при низких температурах и удар), зависит от абсолютных размеров детали при полном сохранении геометрического подобия более крупные детали оказываются менее прочными, чем детали меньших размеров. Так, например, при увеличении диаметра образцов из углеродистой стали (0,54% С) от 7,6 до 152 мм предел выносливости в воздухе при изгибе уменьшился на 35% [203]. [c.162]

На основании наших опытных данных можно сделать вывод, что обе приведенные гипотезы являются верными. Невыполнение подобия в статическом распределении различных дефектов и неоднородностей металла, включая и неоднородности, появляющиеся в результате механической обработки, является первой причиной наблюдаемого влияния масштабного эффекта образцы малого диаметра, в связи с этим, должны быть более прочны, чем образцы большого диаметра. [c.166]

Условия подобия для механических испытаний материалов были подробно исследованы в работе . Установлены условия механического подобия (подобия условий нагружения), которые должны выполняться наряду с условиями геометрического подобия образцов. В связи с тем, что прочность стеклопластиков сильно зависит от временных факторов (сильнее, чем прочность металлов), при статических испытаниях этих материалов должно [c.109]

Определение основных размеров центробежных вентиляторов простейшего типа. Обычный центробежный вентилятор весьма прост по своей конструкции и может быть легко выполнен в слесарных мастерских (изготовление насосов или компрессоров в подобных условиях несравненно труднее). В этом случае основные аэродинамические размеры обычно можно определить методом пересчета по подобию, пользуясь данными испытания вентиляторов или путем приведенного ниже расчёта, разработанного автором в ЦАГИ на основе статического анализа результатов, большого количества испытаний центробежных вентиляторов простейшего типа с лопатками, загнутыми вперед (Пу—20 55) . [c.36]

Здесь мы встречаемся с необходимостью моделирования элемента сооружения. В этом случае следует рассмотреть масштабный фактор моделирования свойств полимерных материалов (см. гл. I). Задача сводится к следующему установить, какие критерии подобия нужно назначить, если мы хотим оценить действительные свойства материала в натурной конструкции, сократив масштабы сооружения, допустим, в 100 раз. Так как для полимерных материалов, в отличие от металлоконструкций, можно избежать механических соединений (болты, заклепки) и выбора калибровочных толщин панели, задача моделирования упрощается. Для моделирования статически нагруженных сооружений из конструкционных полимерных материалов предложено избрать критериями подобия следующие соотношения [c.300]

Изотермы адсорбции, полученные фронтальным методом для широкопористых адсорбентов ( пор Ю нм), хорошо согласуются с данными статического эксперимента, в то время как изотермы адсорбции бензола на узкопористых адсорбентах лежат значительно ниже равновесной, причем чем меньше диаметр пор, тем больше расхождение. Это, по-видимому, связано с существенными различиями в пористости адсорбентов в широкопористых силикагелях условия хроматографического процесса адсорбции ближе к равновесным, тогда как для узкопористых силикагелей внутренняя диффузия и массообмен в более мелких порах затруднены и хроматографический процесс далек от равновесного. К этому же выводу приводит зависимость изотерм адсорбции, измеренных фронтальным методом на адсорбенте КСК-2 ( пор=14 нм), от скорости элюента, приведенная на рис. 10.3. При скорости потока выше 0,14 см/с неравновесность процесса приводит к значительному отклонению измеренной изотермы от равновесной. Для адсорбента С-80 ( пор = 55 нм) подоб- [c.174]

Из подобия условий статического разрушения следует, что [c.218]

Простейший лабораторный аппарат для определения коэффициентов абсорбции динамическим методом состоит из абсорбционного сосуда, в который вводится определенный объем жидкости. В зависимости от методики испытания газ проходит над поверхностью жидкости, перемешиваемой мешалкой, или же барботирует через нее. Периодически отбираются пробы жидкости для анализа. Этот метод, как и статические методы, страдает тем недостатком, что состав жидкости в сосуде изменяется во времени, в то время как в большинстве производственных абсорбционных аппаратов состав жидкости изменяется вдоль поверхности соприкосновения фаз. Таким образом, условия подобия в данном случае также не выдерживаются. [c.60]

Другой существенной особенностью статической характеристики рН-метров является неодинаковость формы кривой титрования, обусловленной природой нейтрализуемых кислот или щелочей, т. е. проявление буферности контролируемой смеси. На рис. 12 левая ветвь кривой 1 (титрование соляной кислоты едким натром) имеет большую крутизну, чем при титровании слабой (уксусной) кислоты тем же основанием (кривая 2). В сточных водах многих химических заводов со- держатся как сильные, так и слабые кислоты и основания, поэтому чувствительность рН-метра к изменениям концентраций загрязнений в обрабатываемой воде может быть в отдельных случаях весьма различной. В той же мере должна варьироваться и степень воздействия САР на подачу нейтрализующего реагента. Сточные воды некоторых отраслей химической промышленности характеризуются резкими изменениями качественного состава. В таких условиях показатель pH может оказаться недостаточно представительным параметром, и САР должна строиться на иных принципах. Подоб-Рис. 13. Динамические харак- ситуации рассматривают- [c.30]

Различают два режима работы установки статический и динамический. Критерием их разделения является критическое значение параметра динамического подобия [c.131]

Необходимым условием является наличие безразмерных характеристик для ступени и для колеса, построенных в координатах ф / (ф) и Чпол = / (ф)- Так как имеется в виду приближенное моделирование конструктивных элементов, при котором соблюдение подобия планов скоростей в одной какой-нибудь паре сходственных сечений обеспечивает достаточно близкое подобие потоков во всех сходственных сечениях, то характеристики могут быть построены или в функции ф , или в функции ф2,. Для колеса желательно иметь характеристики, построенные по статическим величинам. Так как скорость на выходе из обратного аппарата бывает обычно весьма близка к скорости на входе в колесо, то характеристики ступени, построенные по статическим и по полным параметрам практически совпадают. Желательно иметь характеристики модельной ступени для нескольких чисел М . Если рассматриваемый расчет распространяется на весь компрессор или на весь многоступенчатый отсек, включая концевую ступень, то необходимо иметь также и характеристику модели концевой ступени или по крайней мере экспериментальные данные о работе неподвижных элементов модельной концевой ступени. [c.326]

Миллер и Менн [4] пришли к выводу, что для двухфазных жидкостных систем масштабные переходы можно осуществлять на основе геометрического подобия исходя из мощности, отнесенной к единице объема. Они нашли также, что мешалка должна работать в зоне тяжелой фазы. Во всех экспериментах с турбинными мешалками они наблюдали резкое уменьшение однородности системы, если мешалку поднимали выше уровня статической л ежфазной поверхности, в зону легкой фазы. Миллер и Менн отметили также, что потребляемая мощность мешалки не зависит от ее расстояния до статического уровня межфазной поверхности. [c.160]

Так как статическое давление само по себе в большинстве случаев не оказывает существенного влияния на образование потока, то мы можем пренебречь величиной (р—ра)я Это может быть сделано применительно ко всем потокам несжимаемых жидкостей. То же остается в силе и для газов при не очень большом повышении давления, так как сжатием вдоль потока (изменением плотности) можно пренебречь. Из уравнений (42), (43) и (44) следует, таким образом, что для таких подобных потоков условие Ей = idem неизбежно выполняется, поскольку Re = idem. Условия подобия (41) сокращаются тем самым до двух, а именно [c.524]

ИСПЫТАНИЯ МАТЕРИАЛОВ МЕ-ХАИЙЧЕСКИЕ — испытания, заключающиеся в определении механическим способом свойств материалов, характеризующих их способность сопротивляться деформированию и разрушению (в сочетании с упругим и пластическим поведением) нод действием внешних сил. Обьгчно проводятся на основе рекомендаций, предписываемых стандартами, ведомственными и др. руководствами, с соблюдением условий подобия образцов и методик испытаний. Осуществляются как при нормальной, так и лри пониженной или повышенной т-ре. Испытания материалов подразделяют на статические (образец материала нагружают медленно и плавно или нагрузка остается постоянной в течение длительного времени), динамические (образец нагружают с большой скоростью, в частности ударом) и циклические (образец подвергают многократному нагружению, изменяющемуся по величине или по величине и направлению). И. м. м. классифицируют также по видам нагрун ения (растяжение, сжатие, срез, изгиб, кручение и др.), обеспечивающим испытания нри линейном, плоском либо объемном напряженном состоянии материала. Для испытаний на растяжение применяют образцы круглого или прямоугольного сечения с головками. Начальную расчетную длину образцу принимают равной 0 = 5,65 где 0 — начальная площадь поперечного сечения в ра чей части образца, или г = И.Зу о- Диаметр круглого образца — не меньше 3, толщина прямоугольного образца — не меньше 0,5 мм. Среди цилиндрических [c.510]

При расчете деталей, работающих в условиях сложного напряженного состояния при статической деформации, пользуются обычно упругим потенциалом типа Ривлина — Бидермана [17, 18, 21]. Возможно также эмпирическое описание зависимости усилия от деформации с введением коэффициента формы детали [20, 22, 23] или по принципу подобия [24]. При небольших (около 10%) деформациях для расчета резиновых деталей можно применять и обычные соотношения теории упругости, если специально учесть постоянство объема резин при деформации (т. е. условие л = 0,5). Это направление развивается в работах Э. Э. Лавенделла [25]. [c.307]

В главах 4—9 изложены вопросы прочности стеклопластишв. Обобщены результаты исследования прочности армирующих волокон и напряженности компонентов в регулярных структурах стеклопластиков. Статическая прочность рассмотрена па основе статистических представлений о прогрессирующем разрушении неоднородных по прочности волокон. Охарактеризованы закономерности подобия при разрушении стеклопластиков для однородного напряженного состояния и в зонах концентрации напряжений. Экспериментальные данные приведены для модели разрушения стеклопластиков и статистической оценки их параметров. Они использованы для обоснования допускаемых напряжений и оценки вероятности разрушения. [c.6]

Статические метоЬы дают возможность исследовать зависимость коэффициента абсорбции от температуры, состава жидкости, скорости перемешивания. Они полезны для изучения механизма абсорбции, так как позволяют определить состояние системы для каждого момента времени. Однако при этих испытаниях не выдерживается подобие [c.59]