Кинетическая энергия движения жидкости

Другой вид нестабильности — Кельвина — Гельмгольца, наблюдается, когда две жидкости движутся с разными тангенциальными скоростями относительно поверхности раздела. Кинетическая энергия движения обусловливает некоторое волнообразное возмущение поверхности, возрастающее по амплитуде, и это ведет к смещению жидкостей. Разрыв поверхности раздела происходит в этом случае даже при малых сдвиговых скоростях, когда течение ламинарное. По мере возрастания нестабильности внутреннее трение (вязкость) и поверхностное натяжение уменьшаются. [c.30]

В одноступенчатом центробежном насосе (рис. 111-2) жидкость из всасывающего трубопровода / поступает вдоль оси рабочего колеса 2 в корпус 3 насоса и, попадая на лопатки 4, приобретает вращательное движение. Центробежная сила отбрасывает жидкость в канал переменного сечения между корпусом и рабочим колесом, в котором скорость жидкости уменьшается до значения, равного скорости в нагнетательном трубопроводе 5. При этом, как следует из уравнения Бернулли, происходит преобразование кинетической энергии потока жидкости в статический напор, что обеспечивает повышение давления жидкости. На входе в колесо создается пониженное давление, и жидкость из приемной емкости непрерывно поступает в насос. [c.133]

При переходе жидкости из канала п корпус происходит значите. .-ное снижение скорости, вследствие чего кинетическая энергия движения жидкости превращается в потенциальную энергию давления, т, е. [c.105]

Гравитационная константа k учитывает поправку на кинетическую энергию движения жидкости. Она зависит от объема V вытекающей жидкости (между метками Л и В) и длины капилляра / [3] [c.268]

Очевидно, что фронт движения жидкости в прорези пройдет расстояние ДА и остановится в тот момент, когда завершится переход кинетической энергии движения в потенциальную энергию упругого сжатия. Тогда объем жидкости ДУ = - ДА) будет обладать наибольшей потенциальной энергией, которая впоследствии перейдет в энергию ударной волны. [c.66]

Струйные насосы. В струйных насосах (рис. 8-25) рабочая жидкость (обычно вода или водяной пар) с большой скоростью из сопла 1 поступает в камеру смешения 2. При этом за счет поверхностного трения в камере смешения создается разрежение, достаточное для подъема жидкости из перекачиваемого резервуара в насос. Засасываемая жидкость быстро смешивается с рабочей, и смесь поступает вначале в конфузор 3, в котором скорость движения смеси плавно увеличивается, достигая в горловине 4 максимального значения. В диффузоре 5 скорость потока уменьшается и, в соответствии с уравнением Бернулли, кинетическая энергия движения переходит в потенциальную энергию давления, вследствие чего смесь поступает в нагнетательный трубопровод под напором. [c.186]

Наличие слабых взаимодействий между молекулами жидкости определяет откло нение их свойств от идеальных, особенно в растворах. При достаточно высоких температурах возрастает кинетическая энергия движения молекул в жидкости, возрастает число возбужденных молекул, связанное с переходом электронов на разрыхляющие [c.97]

В струйных насосах (рис.3.30) рабочая жидкость (поток ее Ор) с большой скоростью вытекает из сопла 1 и поступает в камеру смешения 2 В качестве рабочей жидкости чаше всего используют воду или водяной пар. Из-за увеличения скорости в сечении 1—1 давление в нем, соответственно уравнению Бернулли, падает, так что возникает разность давлений (напор) между расходным резервуаром 4 и сечением 1-1. Под действием этого напора жидкость из расходного резервуара поступает (поток ее С ) в камеру смешения. После смешения перекачиваемой жидкости с рабочей эта смесь поступает в диффузор 3, переходящий в напорный трубопровод. В диффузоре (его еще называют камерой сжатия) скорость потока уменьшается из-за возрастания поперечного сечения, и в соответствии с уравнением Бернулли кинетическая энергия движения переходит в потенциальную энергию давления. [c.316]

Средней кинетической энергии молекулы жидкости вполне хватает, чтобы совершать перескоки из одного положения равновесия в другое, но этой энергии явно недостаточно для того, чтобы полностью преодолеть силы взаимодействия окружающих молекул. Из жидкости вырывается лишь небольшое число наиболее быстрых молекул (процесс испарения). Вследствие этого молекулы в жидкости в отличие от газов располагаются очень близко друг к другу. В большинстве случаев в жидкостях среднее расстояние между отдельными молекулами равно примерно 30 нм, а радиус силы межмолекулярного взаимодействия молекулы равен примерно 10 нм. Таким образом, тепловые движения молекул жидкости не выходят за пределы действия когезионных сил, поэтому жидкости имеют постоянный объем. [c.38]

Температура плавления соответствует той температуре, для которой кинетическая энергия движения атомов становится сравнимой с энергией связи между атомами. В этом случае атомы не могут удерживаться вблизи среднего неподвижного центра, но остаются связанными между собой, образуя жидкость (кроме тех атомов, которые при этом испаряются). [c.141]

Обладая значительной, по сравнению с молекулами кристалла, кинетической энергией, молекулы жидкости не могут образовать сколько-нибудь устойчивый агрегат, и всякое случайное скопление молекул, образовавшееся благодаря тепловому движению, быстро распадается. При понижении температуры, а следовательно, при уменьшении кинетической энергии молекул образовавшиеся скопления молекул становятся более устойчивыми. Таким образом, при некоторой температуре возможно появление кристаллических зародышей. Такое скопление становится основой будущего кристалла. Когда зародыш очень мал и когда значительная доля его молекул приходится на молекулы поверхностные, то он неустойчив и может снова исчезнуть. Это происходит от того, что молекулы, находящиеся в поверхностном слое, обладают большим запасом потенциальной энергии, чем внутренние молекулы. Если зародыш достигает значительных размеров и число поверхностных молекул становится ничтожным по сравнению с числом внутренних молекул, то зародыш не исчезнет, а растет за счет молекул переохлажденной жидкости. Этому способствует увеличение концентраций и соответственно степени пересыщения раствора. [c.230]

Одна из наиболее важных особенностей жидкого состояния заключается в том, что потенциальная энергия взаимодействия частиц жидкости больше средней кинетической энергии движения частиц. Вследствие этого свободный объем в жидкости меньше, чем в газах, и характер теплового движения частиц другой. Свобода перемещения их сильно ограничена и каждая молекула, окруженная другими молекулами, как бы заключена в клетку , в которой она совершает колебания ее вращательное движение при этом заторможено (рис. 1П.1). Амплитуду колебаний можно принимать приблизительно равной корню кубическому из свободного объема, приходящегося на одну молекулу. Если энергия молекулы превысит энергию активации диффузии, то молекула перескакивает из одной клетки в другую. Макроскопически этот процесс описывают как диффузию. Надо подчеркнуть, что эти очевидные различия между газом и жидкостью гораздо более значительны, чем различия между жидкостью и твердым телом. Как мы увидим далее, даже структурообразование, типичное для твердых тел, можно наблюдать в различных степенях и в жидком состоянии. [c.235]

По мере того как жидкость в гидроциклоне закручивается, центробежные силы заставляют более плотную жидкость сместиться к стенкам, в то время как более лёгкая смещается к центру и движется в направлении, обратном движению более плотной жидкости. Происходит разделение смеси на два потока. В результате очищенная вода покидает трубку со стороны меньщего диаметра, а центральная фаза выходит через небольшое отверстие со стороны большего диаметра гидроциклона. Гидроциклоны работают благодаря преобразованию кинетической энергии движущейся жидкости в мощную центробежную силу, под действием которой происходит почти мгновенная сепарация. Обьино нет необходимости в применении химических реагентов, способствующих разделению смеси жидкостей. [c.251]

Состояние рабочего тела определяется, в частности, кинетической энергией движения его молекул. Пока эта энергия невелика,, молекулы совершают лишь колебательные движения с ее увеличением они получают возможность взаимно перемещаться происходит плавление твердого тела.. Мерой кинетической энергии капельной жидкости является, как известно, ее температура [c.367]

Рассмотрим жидкость, текущую по капилляру с постоянной скоростью V. Если жидкость обладает вязкостью, то вследствие трения о стенки в жидкости возникают элементарные возбуждения, Т е. часть кинетической энергии движения частично переходит во внутреннюю энергию. Определим условия, при которых в жидкости могут возникать элементарные возбуждения (квазичастицы) с энергией Е р) и импульсом р. В системе координат, покоящейся относительно капилляра, энергия этого возбуждения будет равна (р)+ри. [c.401]

При этом один вид механической энергии может переходить в другой и обратно. Так, при подъеме жидкости увеличивается ее потенциальная энергия подъема, но при этом сумма кинетической энергии движения и потенциальной энергии сжатия должна соответственно уменьшиться так, чтобы общая сумма всех трех видов энергии осталась прежней. Таким образом, полная механическая энергия, с которой идеальная жидкость входит в некоторую гидравлическую систему, сохраняет свою суммарную величину в любом сечении потока, в том числе и на выходе из системы. [c.47]

Вновь приводится аналогичная рис. 1.8 графическая иллюстрация уравнения Бернулли, но уже для вязкой жидкости, проходящей через непрерывно сужающийся канал, в котором поток движется слева направо и поднимается. На рис. 1.15 механическая энергия подъема р 2, Дж/м , и кинетическая энергия движения рш /2, Дж/м , увеличиваются по ходу потока так же, как это было в примере с идеальной жидкостью. Различие в случае движения вязкой жидкости лишь в том, что суммарная механическая энергия потока здесь уменьшается, и, следовательно, в приведенном примере статическая энергия сжатия потока Р, Дж/м , убывает по ходу движения вязкого потока быстрее, чем в аналогичном примере с идеальной жидкостью. [c.61]

С понижением температуры кинетическая энергия частиц жидкости, а следовательно, и скорость их движения постепенно уменьшается и при определенной температуре вещество затвердевает оно переходит в кристаллическое состояние. Молекулы при этом теряют свободу передвижения, их тепловое движение заключается лишь в колебании около определенных положений равновесия. Основное отличие кристаллического агрегатного состояния от жидкого и газообразного заключается в том, что молекулы, атомы или ионы, из которых состоит кристалл, расположены в определенном порядке и образуют так называемую [c.58]

Очень часто нагнетательный патрубок насоса имеет вид диффузора. В этом случае преобразование кинетической энергии в потенциальную продолжается и при движении жидкости через нагнетательный патрубок. В принципе, при отсутствии специального направляющего аппарата, преобразование кинетической энергии, приобретенной жидкостью в рабочем колесе центробежного насоса, должно происходить именно в этом диффузоре. [c.189]

Кроме того, переход жидкости иэ канала в кожух происходит с одновременным большим понижением скорости, вследствие чего кинетическая энергия движения ее превращается потенциальную энергию давления, т. е. происходит превращение скорости в давление, необходимое для подачи жидкости на заданную высоту. При этом создаются значительные удары, обусловливающие большие потери напора, причем эти потери будут тем больше, чем больше скорость выхода жидкости из колеса в кожух. С целью уменьшения потерь рабочее колесо снабжают направляющим аппаратом,.или диффузором, который окружает рабочее колесо и имеет каналы такой же примерно формы, как и каналы рабочего колеса, с той лишь разницей, что изгиб каналов его имеет обратное направление, чем изгиб каналов рабочего колеса. При наличии диффузора преобразование скорост жидкости в давление протекает равномерно и [c.112]

В ротаметре (рис. 42,в) изменение расхода жидкости или газа преобразуется за счет кинетической энергии движения вещества в перемещение поплавка /. Корпус ротаметра 2 представляет собой стеклянную трубку с небольшой конусностью, расширяющуюся кверху. Поплавок ротаметра имеет цилиндрическую форму с конической частью внизу. Жидкость или газ, встречая при движении до- [c.86]

Кроме того переход жидкости из канала в кожух происходит с одновременным большим понижением скорости, вследствие чего кинетическая энергия движения ее превращается в потенциальную энергию давления, т. е. происходит превращение ско- [c.82]

Потери в диффузорах. Процесс преобразования кинетической энергии потока жидкости в давление представляет для лопастных машин исключительный интерес, так как их гидравлический к. п. д. в значительной мере зависит от совершенства этого процесса в различных элементах проточной части. Наиболее доступно изучение этого явления в каналах с постепенно расширяющимися сечениями — диффузорах, — исследованию движения вязкой жидкости в которых посвящено значительное число экспериментальных и теоретических работ. [c.148]

Следует также иметь в виду, что большая часть кинетической энергии сообщается жидкости на участке, расположенном непосредственно перед входом в трубу. На этом участке происходит увеличение скорости движения жидкости до скорости потока на входе. [c.65]

Твердые порошки, способны размягчаться и прилипать к поверхности, легко образуют покрытия, находясь во взвешенном состоянии. Равномерно кипящая аэровзвесь образуется под действием управляемого воздушного потока, работающего против силы тяжести. Воздух в рабочую камеру подают так, чтобы кинетическая энергия движения отдельной частицы была численно равна ее весу. В таком состоянии порошок приобретает свойства жидкости, свободно обтекает помещенное в нее изделие (псевдо-ожиженное состояние) и, при благоприятных обстоятельствах, налипает на поверхность равномерным слоем. К горячей поверхности легко прилипают порошки стекла и полимеров. [c.91]

В соответствии с этим строение жидкости представляет собой что-то среднее между строением твердого тела и строением газа. Чем выше температура, т. е. чем больше кинетическая энергия молекул жидкости, тем большую роль играет свободное движение тем короче промежутки колебательного состояния молекул и чаще свободны > переходы, т. е. тем больше жидкость уподобляется газу. При достаточно высокой температуре, характерной для каждой жидкости, свойства жидкости не отличаются от свойств сильно сжатого газа, а плотность жидкости и плотность ее насыщающего пара совпадают. [c.10]

Широкое использование в трубопроводах из стеклопластика быстродействующей запорной арматуры увеличивает опасность перегрузок системы в результате гидравлических ударов. Движущийся поток жидкости, особенно вертикальный, обладает большой кинетической энергией, которая пропорциональна его массе и скорости движения. Прекращение движения жидкости при быстром закрывании вентиля или дроссельной заслонки превращает кинетическую энергию движения в энергию удара. Очевидно, что чем вьшхе скорость движения жидкости и длиннее трубопровод, тем больше будет сила гидравлического удара. Эта сила может привести к разрушению трубы, соединения и фасонных деталей. Ниже показано, как уменьшение времени закрытия дроссельной заслонки, установленной в конце трубопровода длиной 120 м, транспортирующего кислоту со скоростью 2,8 м/с, влияет на повышение давления в системе (рабочее давление в трубопроводе равно 5 кгс/см ) [c.122]

При переходе жидкости из канала в корпус происходит значительное снижение скорости, вследствие чего кинетическая энергия движения жидкости превращается в потенциальную энергию давления, т. е. происходит превращение скорости в давление, необходимое для подачи жидкости на заданную высоту. При переходе жидкости с лопаток рабочего колеса в неподвижный корпус возникают гидравлические удары, которые обусловливают больпдие потери напора, возрастающие со скоростью выхода жидкости из колеса. Для уменьшения потерь рабочее колесо снабжают направляющим аппаратом (рис. 47), который окружает рабочее колесо и имеет каналы примерно такой же формы, что и каналы рабочего колеса, но изгиб каналов направляющего аппарата имеет направление, обратное изгибу каналов рабочего колеса. При наличии направляющего аппарата преобразование скорости жидкости в давление протекает равномерно- и постепенно, в результате чего жйдкость проходит корпус с небольшими скоростями и при высоком давлении, а следователыю, и с небольшими потерями напора. [c.95]

Соотношение (2.2) можно переписать в виде /ф = 2а + 1, где — длина дуги, которую пробегает ротор в запертом состоянии. Здесь эта величина назьшается дугой преобразования энергии. Величина этой дуги должна выбираться по некоторым правилам, которые определяются исходя из следующих соображений. При резком перекрытии проходного сечения канала движения потока сплошной среды, согласно теории прямого гидравлического удара Жуковского [391], происходит преобразование кинетической энергии некоторого объема жидкости в потоке в потенциальную энергию упругой деформации этого объема. После завершения этого преобразования начинается процесс релаксации в форме распространения в жидкости ударной волны. Применение этой концепции к единичной прорези ротора дает следующий вьтод длина дуги преобразования должна бьтгь не меньше длины углового расстояния, проходимого ротором, на протяжении которого будет завершен цикл преобразования кинетической энергии объема жидкости, равного объему прорези ротора, в потенциальную энергию упругого сжатия этого объема при перекрытии этой прорези телом статора. Время, в течение которого такое преобразование происходит, назовем временем подготовки прорези к излучению. [c.65]

В качестве внутренних источников теплоты могут выступать источники, связанные с изменением агрегатного состояния жидкости (центры парообразования, конденсации) либо с протеканием химических реакций (например, сгорание топлива). Подробнее эти вопросы будут рассматриваться дальше. В данном параграфе разбирается конвективный теплообмен в жидкости постоянной плотности, однофазной и однокомпонентной. В ней единственным источником внутреннего тепловыделения является превращение (диссипация) кинетической энергии движения в теплоту силами трения, в частности, при ламинарном движении, — силами вязкого трения. Согласно [15, 16, 39], объемная мощность этих источников есть [c.9]

Вентури 7 через отверстие 9 из камеры 8 откачивается газ и в камере создается разрежение. На поддержание разрежения расходуется часть кинетической энергии движущейся жидкости. Кроме того, за счет снижения статического давления в горловине соила снижается равновесное давление насыщенных иаров жидкости. Из жидкости выделяются в виде газовых пузырьков легкокипящие комиоиепты, движение жидкости переходит в кавитационный режим, которому свойственна диссниация (рассеивание) кинетической энергии. Поскольку ири ирохождении горловины 10 соила Вентури 7 кинетическая энергия жидкостного иотока снижается, скорость движения жидкости вдоль коллектора иосле соила уменьшается и часть жидкости иод действием силы тяжести выводится из коллектора 5 через выходное отверстие 6, расположенное в нпжней части коллектора, в емкость 1. [c.98]

Масса М определяется из выражения для кинетической энергии потока жидкости, возникающего при движении в ней твердой сферы. При этом предполагается, что на бесконечном уд.злении от сферы жидкость находится в покое. Выражение скоростного потенциала для рассматриваемого движения может быть получено путем добавления к выражению (А.15) члена —И гсозЭ, т. е. скоростного потенциала, обусловленного постоянной скоростью [c.150]

Теплопроводностью называют перенос теплоты вследствие обмена энергией теплового движения между структурными частицами вещества. Так, в газах, парах или в капельных жидкостях более высокая температура в одной точке означает большую среднюю кинетическую энергию движения молекул вещества в этой точке по сравнению с соседней точкой, где температура ниже и, следовательно, где меньше энергия теплового движения молекул. Молекулы с большей энергией, сталкиваясь с молекулами, средняя тепловая скорость движения которых меньше, передают им часть своей кинетической энергии, что и означает перенос теплоты от более нагретой точки к менее нагретой. В твердых телах с кристаллической ионной структурой (например, Na l) передается энергия колебательного движения ионов кристаллической решетки. [c.208]

Если в объеме находятся различные газы, то вследствие беспорядочного теплового двиясения и столкновений молекул газов во всем объеме создается однородная смесь различных компонентов, т. е. происходит диффузия. Скорость процесса диффузии зависит от взаимных столкновений молекул, а следовательно, от давления в рассматриваемом объеме и от температуры газа, так как ею определяется кинетическая энергия движения молекул газа. В вакуумной технике принцип диффузии нашел применение в пароструйных диффузионных насосах, в которых откачка газа происходит за счет диффузии откачиваемого газа в струю пара рабочей жидкости. [c.22]

Молекулы газа находятся в беспрестанном поступательном движении и среднее расстояние между ними больше, чем в жидкостях и твердом теле. При движении молекулы газа сталкиваются друг с другом число соударений молекул очень велико достигает при нормальных условиях около миллиарда в секунду. Однако столкнувшиеся молекулы вследствие малых ван-дер-ваальсовых сил и большой кинетической энергии движения тотчас же разлетаются. Энергия меж-люлекулярного взаимодействия невелика и составляет около 8— АТ кдж моль, т. е. в 10—100 раз меньше энергии химического взаи-Аюдействия между молекулами. [c.136]