Турбулентность атмосферная

Для расчета требуется выбор подходящих коэффициентов вихревой диффузии Су и Сг, которые являются функцией направления ветров, степени турбулентности и других факторов. Они могут быть выбраны для соответствующих атмосферных условий и высоты дымового облака из табл. 1-6. [c.40]

Кинетические и диффузионные пламена. Сжигание жидких углеводородов осуществляется с обязательным предшествующим испарением и, следовательно, с образованием диффузионного пламени, которое по своему характеру может быть турбулентным и светящимся, а сжигание газообразных углеводородов может осуществляться в двух совершенно отличных друг от друга типах горелочных устройств. При сжигании с предварительным смешением в устройствах осуществляется предварительная (до воспламенения) подготовка смеси первичного воздуха с топливным газом. Степень перемешивания различна от нескольких процентов до 100 % сте-хиометрической смеси. Диффузионное горение возникает при взаимодействии струи газа с окружающей атмосферой, когда весь необходимый воздух поступает непосредственно во фронт горения пламени до перемешивания с газом. Горючие газы и кислород должны диффундировать в противоположных направлениях из зоны горения и в нее. Вполне понятно, что устойчивость такого пламени будет тем выше, чем дольше сохраняется неизменным соотношение газ—окислитель, а сжигание в нем тем полнее, чем больше в топливе легких углеводородов (в этом случае необходимое соотношение газ—воздух достигается быстрее и легче, чем при сжигании углеводородов с более сложными и тяжелыми молекулами). На практике в атмосферном воздухе по этой схеме могут сжигаться только водород и метан. Во всех других случаях, если не осуществлять предварительной подготовки, будут наблюдаться интенсивная турбулентность в пламени, шум и неполное горение с образованием углерода. [c.100]

У рассматриваемого пневмопривода (см. рис. 1.21) коэффициент Од = 1 и давление равно атмосферному. Как установлено, давление в вытекающей струе турбулентного дросселя не может быть меньше определенного значения, равного р рри, где — давление в напорном трубопроводе перед дросселем, поэтому введем зависимости [c.68]

Шариковый холодильник (рис. 3, г) используется исключительно как обратный. Поскольку этот холодильник имеет шаровидные расширения, ток паров становится в нем турбулентным охлаждающее действие такого холодильника значительно выше, чем у холодильника Либиха, Однако на внешней его поверхности также конденсируется атмосферная влага и место спая А также является опасным местом. [c.18]

Так, для турбулентного режима при атмосферном давлении выведены упрощенные формулы [c.299]

С повышением давления увеличивается вязкость газа и тем снижается критическая скорость псевдоожижения. Исследование режима псевдоожижения показало, что влияние давления особенно заметно до 5—6 МПа и возрастает для более крупных частиц, критическая скорость псевдоожижения которых соответствует турбулентному режиму потока. Например, для частиц катализатора диаметром 0,67 мм критическая скорость псевдоожижения при атмосферном давлении была равна 0,47 м/с, а при 1 МПа — гораздо меньше (0,27 м/с) в то же время критическая скорость псевдоожижения частиц размером 0,2 мм практически не зависела от давления. [c.39]

Концентрация загрязнения меняется в значительной степени под воздействием ветра и атмосферных осадков. При этом движение составных частей атмосферы носит обычно турбулентный характер. Под влиянием вихревых [c.7]

Распространение загрязнений в воздухе происходит в результате атмосферной диффузии, теоретические основы которой интенсивно развиваются в последние годы в связи с глобальной проблемой охраны окружающей среды [1, 6]. Имеется несколько групп факторов, определяющих пространственное поле концентраций загрязнений атмосферы [7]. К ним относятся такие характеристики источников загрязнений, как расположение их по поверхности земли, мощность и режим инжектирования примесей в атмосферу, физико-химических параметры загрязнений при выходе их из источников (например, скорость и температура выбрасываемых газов). Загрязнения переносятся воздушными течениями и путем диффузии, обусловленной турбулентными пульсациями воздуха. Для описания переноса загрязнений ветром необходимо иметь сведения о вертикальном профиле ветра при различных метеорологических условиях. [c.18]

Во многих методах расчета рассеивания вредных веществ в атмосфере используются закономерности распространения турбулентных струй в неподвижной среде. Фактически атмосферная воздушная среда всегда в большей или меньшей степени турбу-лизована. Необходимо отметить, что одна и та же воздушная среда для одних струй может рассматриваться как спокойная, а для других — как сильно турбулизованная. Для мощных струй, особенно на их начальных участках, атмосферную турбулентность можно не учитывать, если же струи вытекают с меньшими скоростями из труб меньшего диаметра, то атмосферная турбулентность существенно меняет характер их течения. Так, многочисленными наблюдениями установлено [26], что нагретый воздух (дым), сносимый ветром, не поднимается по мере удаления от трубы, а на некотором расстоянии начинает двигаться параллельно земле Не вдаваясь в подробности этого явления, за высоту подъема АН условно принимают [26] высоту, на которой угол к траектории оси струи с горизонтальной плоскостью равен 10°. [c.32]

При эффективной высоте выбросов в пределах 2,2 Нг <Н<1 < 3,5 Нзц имеет место переходная область. В этой области на распространение вредных веществ влияет атмосферная турбулентность и турбулентность, генерированная срывами потока ветра на кромках зданий. [c.65]

Результаты расчетов представлены на рис. 2, из которых видно, что приведенная длина зоны горения распыленной водоугольной суспензии Хг = Хг " содержащей минеральные составляющие, возрастает с увеличением расхода топлива Ог, в степени 1 — п (при л = 0,8 — турбулентное обтекание капли суспензии —Хг—1/0г ) обратно пропорционально квадрату начальной концентрации кислорода, приведенной к атмосферному давлению и давлению в камере сгорания в первой степени. [c.17]

Не следует упускать из виду, что принцип ламинарного горения, осуществляемый в горелках атмосферного типа, получил распространение только в коммунально-бытовой и лабораторной практике. В промышленности сжигание газовоздушных смесей осуществляется, как правило, в турбулентном потоке. Этот процесс называют обычно турбулентным горением. Следует, однако, учитывать, что не только турбулентное горение в целом, но и отдельные процессы, составляющие это сложное явление, недостаточно еще изучены. Не изучен характер движения отдельных объемов газа в турбулентном потоке, неизвестна количественная связь между размерами этих объемов, скоростями их. движения и временем их существования. Состояние теории турбулентности потока не позволяет разработать на ее основе инженерные методы расчета. В противоположность этому результаты экспериментальных наблюдений, дающие правильное представление о физической картине явления, используются широко и без них не обходится в настоящее время ни одно практическое мероприятие, связанное с турбулентными течениями. [c.29]

Пример 6-2. Требуется рассчитать толщину турбулентного пограничного слоя на расстоянии 300 мм от переднего края плоской плиты, которая омывается потоком воздуха со скоростью 10 м/сек при температуре 16° С а атмосферном давлении. [c.188]

Вычислите размер, который должен иметь шар, если при его помощи надо определить степень турбулентности в потоке воздуха при скоростях 30 и 180 м/сек и нормальных атмосферных условиях. [c.211]

Однако следует иметь в виду, что при смешении газов в известные моменты могут возникнуть локальные более высокие пересыщения, особенно в случае турбулентного смешения двух свободных газовых потоков, например при впускании струи горячего пара в холодный атмосферный воздух. Температура и парциальное давление в каждой точке зоны смешения определяются с помощью тех же уравнений. Однако, как показал Амелин , аначение п изменяется от п=0 на границе между зоной смешения я одним газом до п = оо на границе между зоной смешения и другим газом. Поэтому для некоторого значения п — /пая которое МО- [c.32]

Качественно стационарный ряд — это такой ряд, который находится в статистическом равновесии, в том смысле, что он не содержит никаких трендов, тогда как нестационарный ряд таков, что его свойства изменяются со временем. Ряды, встречающиеся на практике, принадлежат обычно к одному из трех видов ряды, проявляющие свойства стационарности в течение долгих периодов времени, например выходные сигналы генераторов шумов, ряды, достаточно стационарные в течение коротких периодов времени, например измерения атмосферной турбулентности, и ряды, которые являются явно нестационарными в том смысле, что их видимые свойства непрерывно изменяются со временем. [c.18]

Пробная и усовершенствованная модели. На ранних стадиях работы исследователь может знать очень мало о каком-нибудь конкретном явлении Основная цель анализа временных рядов на этом этапе может состоять в том, чтобы посмотреть на данные с различных точек зрения и увидеть, какие можно выдвинуть гипотезы Например, изучение спектра поля вертикальных скоростей атмосферной турбулентности [3] показывало, что пик этого спектра сдвигается в сторону низких частот с увеличением солнечной радиации. Это наводило на мысль, что существуют две различные причины флуктуаций атмосферной турбулентности высокочастотная компонента, обусловленная силами трения, и низкочастотная компонента, обусловленная тепловой конвекцией, вызванной солнечной радиацией. В результате после этого пробного анализа оказалось возможным начать построение более реальной модели атмосферной турбулентности [c.25]

Эмпирические и физические модели. В некоторых случаях можно построить детальные модели временного ряда, основанные на физике, лежащей в основе явления Например, большие усилия были затрачены на построение моделей атмосферной турбулентности [3] и гидродинамической турбулентности [4] В других ситуациях об исследуемом явлении известно так мало, что нужно прибегать к подгонке эмпирических моделей, таких, как модель скользящего среднего — авторегрессии (1.2 9) Большое преимущество физических моделей состоит в том, что они обычно требуют меньшего количества параметров, чем эмпирические модели Чтобы принять решение о том, тратить ли время и усилия для нахождения физической модели или же прибегнуть к помощи эмпирической модели, требуется рассудительность и интуиция. Вообще необходимо идти на компромисс и использовать любые доступные физические сведения, чтобы иметь основу в начале построения. [c.25]

Во многих практических задачах интересно знать, как изменяются свойства временного ряда, когда некоторые внешние условия намеренно изменяются по плану эксперимента. В других случаях невозможно осуществлять контроль над внешними факторами. Например, нельзя управлять солнечной радиацией при изучении ее влияния на статистические свойства атмосферной турбулентности Тем не менее корреляция статистических свойств временных рядов с этими неконтролируемыми факторами может ока- [c.180]

Пример 1. На рис. 7 20 показана выборочная спектральная оценка горизонтальной компоненты скорости атмосферной турбулентности, приведенная в [17] Верхний график получен по измерениям, сделанным при ясной погоде (высокий уровень солнечной радиации), а нижний — по измерениям, проведенным в облачную погоду (низкий уровень солнечной радиации) Отметим, что мощность спектра гораздо больше в периоды высокой радиации и что эта мощность сосредоточена в основном на низких частотах В частности, пик спектра сдвигается в сторону низких частот с увеличением радиации, в то время как мощность на высоких частотах, по-видимому, не зависит от радиации. Эти выводы [c.55]

Пример изучения частотной характеристики системы с фиксированным входным спектром дает задача проектирования узлов подвески мотоциклов и автомобилей Поскольку качество дорог в различных странах разное, измерение спектров неровностей дорог все больше начинает влиять на проектирование частотных характеристик мотоциклов и автомобилей, особенно предназначенных на экспорт Другой пример задачи такого типа возникает при проектировании самолетов, когда требуется минимизировать усталостные эффекты, обусловленные атмосферной турбулентностью Этот вопрос обсуждается ниже. [c.62]

В компактных теплообменниках, использующих в качестве теплоносителя воздух при атмосферном давлении, ввиду малых гидравлических радиусов проходных сечений для воздуха и ограничений по мощности, затрачиваемой на прокачку, рабочий диапазон чисел Рейнольдса составляет 1000 ч- 5000. Другими словами, рабочая область — это переходная область от ламинарного течения к турбулентному. При работе в этой области лyчuJe всего выбирать такую геометрию теплообменной матрицы, которая вызывала бы некоторую турбулентность потока при малых числах Рейнольдса. Кривые рис. 11.7 свидетельствуют о том, что при использовании матрицы из сплющенных труб с рифлеными ребрами (поверхность № 9,68 — 0,870) нерегулярности геометрии вызывают в потоке воздуха турбулентность, достаточную для улучшения коэффициента теплоотдачи при числах Рейнольдса вплоть до 500, при которых коэффициенты теплоотдачи для плоских и рифленых ребер становятся одинаковыми (хотя фактор трения все еще несколько выше для рифленых ребер). Заметим также, что наклон кривых для фактора трения на рис. 11.7 становится более крутым прп числах Рейнольдса, меньших примерно 2000. Это означает, что хотя течение преимущественно является турбулентным, ламинарный подслой в пограничном слое утолщается по сравнению с развитым турбулентным течением. [c.214]

Трубчатый реактор состоит из стальной трубы (камеры) с внешним обогревом. Пары масла пропускаются через трубу с высокой скоростью в турбулентном режиме. Промытые отходящие газы от вакуумных насосов подаются во всасывающий патрубок топки. Газовые выбросы из топки — единственный источник загрязнения атмосферы. Уровень образования экологоопасных атмосферных выбросов на 20% ниже допустимого по германскому законодательству. [c.329]

Поступающие из различных источников загрязняющие вещества переносятся воздушными и водными потоками и распространяются под влиянием турбулентного перемешивания. В случае атмосферах переносов они перемещаются не только по горизонтали, но и по вертикали вследствие сухих вьшадений (осаждения), интенсивность которых во многом определяется турбулентностью, рельефом и характером подстилающей поверхности, а также вымывания с атмосферными осадюши. При средней скорости западных воздуишых потоков в верхней тропосфере 30-35 м/с, наблюдаемых в умеренных широтах, аэрозольные выбросы успевают обогнуть земной шар за 10-12 сут. Заметим, что трансграничные переносы в меридиональном направлении осуществляются более медленно, чем в широтном. Вследствие этого для северного и южного полушарий характерны свои фоновые уровни загрязнений 24 . [c.143]

Особенно сложной оказалась зависимость а от ю. При определенной скорости газа и опт, зависящей от размеров зерен и других параметров, коэффициент теплоотдачи достигает наибольшей величины Сшах- В работах [9, 10, 12, 18—20] методом подобия выведен ряд расчетных формул для определения коэффициентов теплоотдачи при различных условиях в диапазоне скоростей газа от Шц до Шопт и от гРопт До и у, при ламинарном и турбулентном режимах, при атмосферном и высоком давлениях. Пред- [c.298]

Высокопроизводительный метод биологической очистки сточных вод, так называемой интенсивной биологии, разработан и успешно применен в ГДР. Сущность метода заключается в повышении скорости внесения кислорода в реакционную зону за счет использования так называемого принципа системы аэрации затопленной струей . Он отличается от известных методов тем, что необходимая турбулентность в аэротенках создается за счет аэрированной атмосферным воздухом струи жидкости, обеспечивающей высокую степень перемешивания, благодаря ее иншекционпому действию, распылению [c.191]

Согласно уравнению (5-3) осевая концентрация меняется с расстоянием по закону С х К Однако уже первые экспериментальные исследования атмосферной диффузии, проведенные до второй мировой войны в Портоне (Англия), выявили качественные расхождения с формулой (5.3). Так, согласно этим экспериментам, концентрация изменялась по закону С [42]. Причиной таких расхождений является качественное отличие турбулентной диффузии от молекулярной. Коэффициенты турбулентной диффузии не являются постоянными величинами, а зависят от размеров облака примеси, поскольку в каждый момент времени рассеивание облака определяется в основном вих-)ями, соизмеримыми с ним по величине (см. А. Н. Колмогоров 21], А. М. Обухов [22]). [c.68]

Таким образом, степень загрязнения атмосферы при штиле определяется его продолжительностью. При малых скоростях ветра загрязнение атмосферы зависит от устойчивости преобла-даюшего направления ветра и интенсивности турбулентности ветрового потока. Концентрация примеси при слабом перемешивании определяется минимально возможным коэффициентом атмосферной диффузии. [c.113]

В дополнение к стационарным точкам замера для определения загрязнения приземного слоя атмосферы применяют специально оборудованные автомашины, которые передвигаются по заданным маршрутам, а также под дымовым факелом крупных промышленных предприятий. Измерения проводят при остановках автомашин. Во избежание попадания вредных веществ, выделяемых двигателем автомобиля, заборники проб располагают с наветренной стороны. Передвижные лаборатории целесообразно оборудовать на автомашинах с электрическим двигателем или с двигателем на газовом трпливе. Такие автомашины будут особенно необходимы для отбора проб воздуха на заводских площадках в зоне аэродинамической тени зданий, где наблюдаются высокая турбулентность и изменения направлений ветра. Несмотря на большие преимущества, которые дает применение автоматических систем для охраны атмосферного воздуха, их далеко не всегда закладывают в проекты химических и нефтехимических предприятий. Такое положение объясняется недостаточным пониманием важности автоматизации устройств для обеспечения чистоты атмосферного воздуха и узким ассортиментом газоанализаторов, выпускаемых промышленностью. Однако необходимо заметить, что отсутствие газоанализаторов в проектах сокращает спрос на них, не стимулирует их разработку на большее число вредных веществ, а также совершенствование конструкций и снижение их стоимости. При этом на [c.137]

При давлениях, низких к атмосферному, и т-рах 2000— 5000 К р-ции происходят в квазиравновесных условиях. Конечный результат таких р-ций определяется обычными кинетич. и термодинамич. 1акоиомерностями с учетом диффузии, турбулентного переноса и макроскопич. перемещи-вания реагентов. В этих условиях могут образоваться соед., не существующие при обычных т-рах, напр. АЬО, А10, соед., состоящие из неск. атомов углерода (от 2 до 9), и др. [c.446]

Движения, вызванные выталкивающей силой, вначале в малом масштабе являются ламинарными. Но мощные крупномасштабные движения неизбежно становятся турбулентными. Характеристики ламинарного и турбулентного переноса в течениях, вызванных выталкивающей силой, так же, как и в вынужденных течениях в гидромеханике, обычно сильно отличаются друг -от друга. Интересно отметить, что течения масштаба человеческого тела в воде и атмосферном воздухе вначале ламинарны, до того, как на некотором расстоянии вниз по потоку, возможно, начнется переход к турбулентному режиму. Обычно ламинарный перенос сохраняется до расстояния порядка 1 м или несколько больше или меньше в зависимости от конкретных граничных условий. Поэтому многие маломасштабные течения рассматриваются как ламинарные. Для крупномасштабных течений начальным ламинарным участком часто можно пренебречь и рассматривать все течение как турбулентное. Для промежу- [c.22]

Необходимые условия корректности Д. п. м. 1) значит, превышение концентрации атмосферного реагента над концентрацией реагента, вводимого в зону р-ции 2) достаточно малая линейная скорость потока вводимого реагента, обеспечивающая практически во всей зоне р-ции диффузионный массоперенос 3) для термометрич. варианта-отсутствие хим. и неконтролируемых физ. возмущений в зоне р-ции ти введении в нее датчика т-ры. ДИФФУЗИОФОРЕЗ, см. Электроповерхностные явления. ДИФФУЗИЯ (от лат. diffusio-распространение, растекание, рассеивание), перенос частиц разной природы, обусловленный хаотич. тепловым движением молекул (атомов) в одно-или многокомпонентных газовых либо конденсир. средах. Такой перенос осуществляется при иаличии градиента концентрации частиц или при его отсутствии в последнем случае процесс наз. самодиффузией (см. ниже). Различают Д. коллоидных частиц (т. наз. броуновская Д), в твердых телах, молекулярную, нейтронов, носителей заряда в полупроводниках и др. о переносе частиц в движущейся с определенной скоростью среде (конвективная Д ) см. Массообмен, Переноса процессы, о Д. частиц в турбулентных потоках см. Турбулентная диффузия. Все указанные виды Д. описываются одними и теми же феноменологич соотношениями. [c.102]

Процесс разрушения капель в потоке воздуха исследовался A.A. Бузуковым. Установлено, что под действием воздушного потока в капле жидкости образуется вмятина, затем капля принимает форму выпуклой пленки, лопается и дробится. Максимальный размер капли, могущей существовать в факеле, определяется из условия равенства силы поверхностного натяжения и силы аэродинамического давления. Другая схема дробления струи на капли в простейшем виде представляется как разрыв пленки, являющейся продолжением окружности сопла, под действием сил турбулентных пульсаций. Третья схема распада струи строится на предположении И. Е. Ульянова о том, что причиной разрушения единого потока жидкости на капли являются кавитационные процессы. При высокой скорости течения топлива в сопловом канале статическое давление снижается до значений, соответствующих упругости паров, в потоке при этом образуются кавитационные зоны в виде отдельных пузырьков. По выходе из сопла давление восстанавливается до атмосферного, а пузырьки исчезают, разрушая целостность струи. К. К. Шальпев установил, что число срывов кавитационных каверн п зависит от скорости течения жидкости W. При этом число срывов за одну секунду равно n = 28w при w = = 8,0 ч- 1,2 м/с. При более высокой скорости потока кавитационные пузырьки образуются не только на поверхности, но и внутри струи, что приводит к истечению парожидкостной эмульсии. Наличие завихренного движения (у центробежных форсунок) или попадание жидкости в струю пара (у форсунок с паровым распыливанием) интенсифицирует образование кавитационных пузырьков по всему сечению струи. [c.37]

В уравнении (VII.16) Ар — движущая сила процесса, выраженная в парциальных давлениях реагентов при Р 0,1 МПа (I ат) Р — безразмерное давление, т.е. отноо1ение рабочего давления к нормальному атмосферному п — общий порядок реакции Ро — коэффициент пересчета к нормальным давлению и температуре. В кинетической области протекают, как правило, процессы на малоактивных катализаторах с малыми размерами зерен и крупными порами прн турбулентном режиме потока реагентов и при сравни- [c.227]

Одной из задач исследования пылей, дымов и туманов является выяснение свойств отдельных частиц, другой задачей — изучение свойств аэрозолей как систем Исследование свойств индивидуачь-ных частиц дало много ценных данных, особенно для понимания процессов образования аэрозолей, их движения, диффузии, оптических и эчектрических свойств Однако нередко аэрозоли приходится рассматривать как системы, аналогичные газам, особенно при изучении атмосферных аэрозолей и турбулентной диффузии аэрозолей (иногда с учетом их седиментации под действием силы тяжести) Объектами исследования некоторых оптических свойств аэрозолей например при маскировке предметов дымовыми завесами, также служат не отдельные частицы, а системы частиц [c.13]

Если частицы смога коагулируют 1ак же, как частицы дыма, то при исходной концентрации 10 частиц1см за 3,5 ч число частиц уменьшится примерно вдвое, а спустя 8 ч — в 20 раз Трудно сказать, что происходит в действительности, когда в воздух из различ ных источников непрерывно поступают новые аэрозольные ча стицы Уайтлоу-Грей и Паттерсон считают, что число аэрозольных частиц в атмосферном воздухе опреде пяется динамическим равно весием между скоростью поступления частиц и скоростью их уда ления за счет коагуляции седиментации и турбулентной диффузии Как установил Мисам , среднее время жизни частиц дыма в атмо сфере над Англией равно шести дням, и большое количество за грязнений в конце концов выдувается в море [c.368]

Пример 2 На рис 7 21 показаны три выборочные спектральные оценки, относящиеся к измерениям вертикальной компоненты скорости атмосферной турбулентности на трех различных уровнях над поверхностью земли (см. [1 ]) Н рисунке нанесены безразмерные величины f xx(fZIV)IV и fZ/V, где Z — высота над поверхностью земли Мы видим, что два верхних спектра очень похожи по форме и имеют максимум на одной и той же частоте Нижний спектр не похож на остальные На основании этих и других выборочных спектральных оценок, приведенных в [18], было найдено хорошее согласие в диапазоне частот, где спектр существен, между эмпирическими спектрами и двумя предложенными теоретическими выражениями [c.56]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология