Движение жидкостей автомодельная область

Что понимают под автомодельной областью движения жидкости [c.148]

Из сопоставления формул (3-1) и (3-2) с выражением критерия Эйлера (3-5) следует, что Я. = 2 Eu (при Ljd= 1) и = 2Eu, т. е. оба эти коэффициента зависят от числа Рейнольдса и геометрических характеристик системы % = (Re, Г ) и = ф (Кб, Fi). При движении потока жидкости в условиях, когда сила трения будет пренебрежимо малой по сравнению с силой инерции, т. е. с автомодельной области, оба эти коэффициента (как и критерий Эйлера) становятся постоянными. [c.29]

Влияние комплекса Re на движение жидкости в гидравлических машинах в широкой области значений весьма незначительно. При Re > 10 течение происходит в области автомодельности, в которой весьма значительные изменения Re не сказываются на форме движения жидкости и величине коэффициента возникающих сопротивлений. [c.72]

Моделирование как основа обобщения опыта. Сложность движения жидкости в насосах как на расчетном режиме, так и особенно на режимах, отличных от расчетного, требует для обеспечения высоких технических показателей насоса наряду с расчетно-теоретической разработкой конструкции его проточной части экспериментальной ее доработки, накопления и научного обобщения опыта. Одним из наиболее общих и в то же время наиболее эффективных средств обобщения данных опыта, как уже указывалось выше, является моделирование на основе закона о механическом подобии движения потоков реальной жидкости. Однако полное механическое подобие систем представляется возможным обеспечить относительно редко, и возникает вопрос о выяснении влияния тех или иных отступлений от подобия, например в значении Ке, относительной шероховатости стенок проточной части и т. п. Это и является предметом исследования теории подобия в данной отрасли знания. Если в известных границах изменения Ке не оказывают заметного влияния на форму движения потока жидкости, то система в этой области обладает свойством автомодельности. При сохранении геометрического подобия граничных условий и значения Ке, но различии в абсолютных размерах модели и натуры, изменения в форме движения потока жидкости носят название масштабного эффекта. [c.169]

Однако при достаточно больших значениях числа Ке перестройка потока прекращается. Устанавливается вполне определенная характерная форма обтекания цилиндра с отрывом пограничного слоя от его поверхности. Эта форма течения при полном своем развитии отличается большой устойчивостью по отношению к изменениям числа Ке. Даже большие его изменения не отражаются на картине движения жидкости. Весь интервал, в пределах которого изменение Ке не отражается на свойствах течения, есть область автомодельности. Внутри этой области должны действовать простые количественные законы. Действительно, на графике отчетливо видна зона практически постоянных значений коэффициента сопротивления (участок 1—2). [c.84]

Чисто вынужденное движение жидкости в условиях внутренней задачи. Ламинарное течение (первая область автомодельности). Турбулентное течение. [c.82]

График q (б) приведен на рис. 69. Поток является неоднозначной функцией б. Условие (3.27) показывает, что устойчивыми будут только те пленки, толщина которых меньше критической. Поэтому обсудим кратко вопрос о кинетике распространения пленки по твердой поверхности. Если на поверхности статического мениска включить градиент поверхностного натяжения, то у верхнего края начнет образовываться п.ленка жидкости, которая поползет вверх по твердой поверхности. Предположим, что это движение автомодельно. Это значит, что через некоторое время после включения поверхностной силы верхний край мениска вытягивается в пленку, тело которой, т. е. область, где кривизна свободной поверхности мала, имеет постоянную толщину. Поток теперь отличен от нуля в силу нестационарности системы в целом. Верхний же край пленки будет распространяться вверх по твердой поверхности с постоянной скоростью v. Это позволяет в уравнении непрерывности [c.85]

Полученный экспериментальный результат — соотношение (12.54) —указывает на возникновение неполной автомодельности. Действительно, пусть решетка начинает колебаться в момент времени = О и колеблется с постоянной частотой со и амплитудой а. В начальный момент жидкость считается покоящейся. Тогда в качестве определяющих параметров удобно взять следующие величины 1) величину (если бы вместо решетки были. сплошная пластина, то этой величине была бы пропорциональна скорость передачи энергии к жидкости) 2) амплитуду колебаний решетки а 3) глубину точки наблюдения г 4) время 1. Снова предполагаем, что движение можно охарактеризовать постоянным по всей глубине турбулизованной области масштабом турбулентности /. Анализ размерности по стандартной процедуре дает для удельной энергии турбулентности и ее масштаба [c.214]

Основные характеристики исследуемых автомодельных решений. Переходя от функции / ( , Я) к напору жидкости Л, получаем, что напор жидкости отличается от нуля в каждый момент времени лишь в некоторой конечной части рассматриваемой области пористой среды, причем размер этой области со временем увеличивается. Конечность скорости распространения передней границы возмущенной области является характерной для рассматриваемого круга задач, отвечающих нулевому начальному условию она существенно отличает постановку задачи о пологих безнапорных движениях от задач, связанных с классическими линейными уравнениями параболического типа, для которых, как известно, имеет место бесконечная скорость распространения переднего фронта возмущенной области. [c.70]

Гораздо проще обстановка в области стабилизировавшегося течения, для которого характерно постоянство условий по длине канала (изменяется только абсолютное давление, но это несущественно, поскольку жидкость полагают несжимаемой). Количественные характеристики стабилизировавшегося течения, постоянные для каждого, данного процесса, в общем случае изменяются при переходе от одного процесса к другому в зависимости от значения числа Ке Следовательно, число Ке является критерием подобия и для стабилизировавшегося движения. Однако нам хорошо известны две области вырождения числа Ке, представляющие собой области полной автомодельности, поскольку Ке является единственным критерием подобия. [c.83]

В зависимости от характера течения жидкости соотношение между X и Ттурб различно. Это аналогично течению в трубах, где предельными случаями являются ламинарный режим движения жидкости (ттурб) и квадратичная зона турбулентного режима (т = 0). Последнее равенство указывает на факт независимости гидравлических сопротивлений (или что то же самое производительности при заданном перепаде давления) от вязкости жидкости, Аналогом этому является течение жидкости в насосе при Ке 7000, когда наступает область автомодельности для зависимости kQ = f Q). Здесь кд принимает значение, равное единице. В общем случае с уменьшением числа Ке гидравлические сопротивления в проточных каналах рабочего колеса возрастают, приводя тем самым к уменьшению подачи насоса. Для заданных типа и размеров это имеет место при увеличении вязкости перекачиваемой жидкости. [c.86]

При ламинарном режиме движения жидкости (для труб при Re < 2320) коэффициент трения практически не зависит от шероховатости поверхности, поскольку относительная шероховатость A/R (R — радиус трубы) при A/R С 1 мало влияет на профиль скоростей. При турбулентном режиме движения влияние шероховатости определяется соотношением размеров выступов Д и толщины вязкого подслоя бв- Если бв > Д, то жидкость в вязком подслое обтекает выступы и шероховатость практически не сказывается на значении X. Если же Д л бв или Д > бв, то выступы турбулизируют вязкий подслой и необходим дополнительный расход энергии на вихреобразование. Поскольку на начальных участках трубы по ходу потока имеется ламинарный пограничный слой, влияние шероховатости на начальных участках трубы относительно мало и в наибольшей мере сказывается в области развитого турбулентного режима. Согласно (II. 89), толщина вязкого подслоя уменьшается с увеличением значения Re (напряжение на стенке Отст при этом увеличивается). Следовательно, влияние шероховатости возрастает с повышением значения критерия Re. При больших Re влияние шероховатости превалирует над влиянием обычного вязкого трения. В связи с этим при турбулентном режиме движения различают область гладкого трения, в которой X зависит только от Re и не зависит от шероховатости поверхности, область смешанного трения, в пределах которой оказывают влияние оба фактора, т. е. X зависит и от Re и от шероховатости, и область шероховатого трения, или автомодельную, в которой X определяется только шероховатостью и не зависит от Re. [c.190]

При необходимости моделирования явления движения жидкости в канале со свободной поверхностью или. в других элементах системы, где имеется свободная поверхность, необходимо выполнение условия Fr = idem, т. е. условие равенства критерия Фруда на модели и натуре. Это влечет за собой часто нежелательное понижение значения числа Re, ведущее к выходу системы из области автомодельности. Достаточные данные, характеризующие явление в целом, могут быть получены по резуль-. татам двух групп опытов с выполнением условия автомодельности процесса и нарушением условия Fr = id.em и с выполнением условия Fr = = idem, но с выходом из области автомодельности. [c.72]

В данном случае также произошло вырождение аргумента Re, его вьшадение. Следовательно, опять пет предпосылок для подобия явлений и имеет место вторая автомодельная область. Все явления движения вязкой несжимаемой жидкости в этой области подобны, механизм процесса и здесь таков, что пе требуется никаких условий для их подобия. Значения числа Ей не зависят от Re и, следовательно, Еп = onst. [c.75]

Полученная формула имеет простую геометрическую интерпретацию на плоскости (s, F). Каждому автомодельному решению задачи фронтального вытеснения нефти раствором активной примеси из пласта с водо-насыщенностью соответствует путь на плоскости (s, F). Для графического нахождения значения s" (г) надо провести касательную к пути с наклоном Lit. Точка пересечения с прямой F = 1 даст величину J (г). При движении вдоль пути от точки (s,. с.) до (х°, с°) значения убывают от -1-00 ДО нуля, соответственно безразмерный объем прокачанной жидкости t возрастает от нуля до +°°. При зтом прямая с наклоном совершает вращения вокруг областей (точек) покоя х = onst, с = onst, проходит через разрывы (s , с ) со скоростью [c.191]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология