Критическое свободной струе

Из-за бесконечного расширения струи и ее обмена импульсом с неподвижной окружающей средой ускоряющаяся горизонтальная составляющая скорости должна в конечном счете преобразоваться в замедляющееся течение пристенной струи. Таким образом, составляющая скорости и>х(а г) параллельная стенке, первоначально линейно увеличивающаяся от нуля, должна достигнуть максимального значения на определенном расстоянии Xg rg) от критической точки и в конце концов устремляется к нулю как в полностью развитой пристенной струе. Экспонента п приблизительно равна 0,5 для плоской [8, 10, 11] и 1 для осесимметричной [8, И, 12] турбулентной пристенной струи. Поскольку стабилизирующее влияние ускорения поддерживает ламинарным режим течения в пограничном слое, в зоне формирования потока переход к турбулентному режиму течения в общем случае будет происходить сразу после (или г ) в области замедления потока. Пристенный пограничный слой и граница свободной струи растут вместе, формируя типичный профиль пристенной струи, [c.268]

Угол раскрытия ограниченной струи до критического сечения составляет 10—14°, т. е. является промежуточным между углами раскрытия для свободной струи и для ядра постоянной массы. [c.92]

Описанные выше опыты были поставлены с целью изучения условий образования пересыщенного пара при смешивании газов, содержащих пар, при различной температуре (см. табл. 3.1). Критическое пересыщение (для паров воды и этилового спирта) было определено по образованию тумана в свободной струе. Этот метод, отличаясь простотой, обладает высокой чувствительностью, так как при этом измеряется только температура, что может быть произведено с большой точностью. [c.116]

На рис. 3.11 изображена схема установки для определения критического пересыщения пара серной кислоты. Сухой, тщательно отфильтрованный воздух направляют двумя потоками в установку. Первый поток поступает в испаритель 1 для насыщения паром серной кислоты, а затем через сопло выбрасывается в камеру смешения 3, создавая тем самым свободную струю. Второй поток также направляется в камеру смешения и здесь образует среду, в которую вдувается струя. [c.116]

На рис. 6.9 изображена схема прибора для определения критического пересыщения пара, где туман образуется в результате смешения газов в свободной струе . В этом приборе исключается возможность осаждения частиц тумана на стенках, поскольку [c.207]

Приведенные выше данные по образованию тумана при смешении газов в струе могут быть использованы для определения скорости образования новой фазы, а также для определения скорости роста капель в пересыщенном паре. В опытах по определению критического пересыщения пара воды и глицерина в свободной струе туман наблюдался на некотором расстоянии от сопла (см. рис. 3.5). Между тем из результатов изучения гидродинамики свободной струи следует, что смешение газов происходит уже в самом начале струи. При этом линия максимального пересыщения пара также начинается у сопла (см. рис. 3.7, кривая /). [c.112]

Рпс 6.9. Схема установки для определения критического пересыщения пара i — сопло г—камера смешения з—источник света 4 —линза 5—фотоэлемент б —свободная струя. [c.238]

На рис. 6.9 изображена схема прибора для определения критического пересыщения пара, где туман образуется в результате смешения газов в свободной струе . В этом приборе исключается возможность осаждения частиц тумана на стенках, поскольку размеры камеры смешения могут быть выбраны с учетом того, чтобы границы струи находились далеко от стенок камеры. [c.239]

При. сопловом дутье скорость омывания образца воздухом неодинакова по площади. Скорости истечения в нащем случае не превышали критических скоростей, разность температуры воздуха в струе и в срезе не превыщала 30— 40° С. Поэтому можно в качестве приближения воспользоваться соотношениями для свободной струи. Одним из основных положений в теории свободно струи является равенство количества движения секундной массы воздуха во всех сечениях струи. [c.253]

I азов, содержащих пары и имеющих разную температуру (см. табл. 7), критическое пересыщение паров воды и эти-.лового спирта определялось по образованию тумана в свободной струе. Такой метод, отличаясь простотой, обладает высокой чувствительностью, так как при этом измеряется только температура, что может быть произведено с большой точностью. [c.61]

Если не имеется препятствий расширению слоя (зернистый материал свободно покоится на газопроницаемой подложке, а сплошная фаза подается снизу), то при определенной скорости движения среды, называемой критической м кр (точка В), когда силовое воздействие сплошной среды превысит вес частицы, последние приобретают подвижность и начинают перемещаться относительно друг друга, образуя взвешенный слой (участок ВС, рис. 6.9.6.1). Частицы твердой фазы во взвешенном слое хаотически движутся, вращаясь и соударяясь. Общий объем слоя увеличивается, увеличивается его пористость. Взвешенный слой твердых частиц назьшается также псевдоожиженным или кипящим, поскольку он, подобно жидкости, обладает текучестью. В момент начала псевдоожижения — в точке В — наблюдается пик перепада давления, что связано, в основном, с преодолением сил грения слоя частиц о стенку аппарата и в меньшей степени — сцеплением частиц друг с другом, перераспределением энергии газовых струй из отверстий решетки. Всплеск перепада давления для неуплотненных материалов в среднем составляет 5-10 % от Ар. При уменьшении скорости сплошной среды и обратном переходе слоя в неподвижное состояние пик перепада давления отсутствует (пунктир [c.578]

Наиболее интересные результаты получаются, если при некоторых перепадах Ар выше критического осторожно поднять кончик вискозиметра над уровнем раствора. Как показал Е. В. Кувшинский, нри этом возникает свободная входная струя (см. рис. 15), через которую можно перекачать весь раствор из резервуара в вискозиметр. Высота этой струи зависит от Ар и внутренних свойств системы полимер—растворитель [37]. Такую струю можно растягивать или изменять в ней продольный градиент д простым повышением перепада давления. [c.70]

Характер движения жидкости определяется причиной, вызывающей его, поэтому различают вынужденное и свободное движение. Под вынужденным понимают такое движение, которое появляется в результате внешнего воздействия на движущуюся жидкость. В качестве примера можно привести движение жидкости, подаваемой по трубе насосом или компрессором. Свободное движение осуществляется благодаря внутренним причинам (например, движение, вследствие разности удельных весов прн различных температурах жидкости). С другой стороны, различают движение по характеру перемещения отдельных частиц с параллельными траекториями—ламинарное и с беспорядочными—турбулентное движение. Для определенной жидкости при постоянной температуре и заданной форме канала ламинарное движение существует только до некоторой предельной критической скорости. При больших скоростях оно становится турбулентным. Для процесса теплообмена между жидкостью и стенкой большое значение имеет характер движения. При ламинарном движении благодаря параллельности струй передача тепла от жидкости к стенке возможна только путем теплопроводности. При турбулентном движении, вследствие хаотического движения частиц, перенос тепла осуществляется путем теплопроводности и конвекцией вместе с перемещающимися массами жидкости происходит перенос тепла из слоев нагретых в более холодные. Особенно характерным является движение жидкости внутри трубы. Как показали опыты, при турбулентном движении непосредственно около стенки образуется слой жидкости с ламинарным движением. Этот слой, называемый пограничным (рис. 163), оказывает существенное влияние на теплообмен. В ядре роль конвекции доста- [c.320]

Выбором той или иной скорости закалки в низкотемпературной плазме можно получать вещества как предельного, стехиометрического, так и несте-хиометрического составов, любых промежуточных образований равновесного и неравновесного типов. Примеры таких соединений будут приведены при описание конкретных плазмохимических процессов. Образование подобных соединений связано с тем, что в плазме, в отличие от традиционных источников энергии, применяемых для получения тугоплавких веществ, присутствуют свободные электроны и электронно-возбужденные атомы и молекулы реагентов [27]. Например, при восстановлении окислов и других соединений до металлов и неметаллов, которое связано с приобретением остовом атома (иона) металла или неметалла электронов взамен отданных атомам кислорода, хлора, используются свободные электроны плазмы. Таким образом, в плазме процесс восстановления ускоряется, что подтверждено экспериментально. Использование различных режимов закалки, например в плазмохимических процессах восстановления, позволяет получить металлы в виде порошков различной дисперсности, нитевидных образований, слитков. Соответствующим подбором парциального давления паров металла и степени пересыщения (изменением расхода порошка и газа, а также температуры на входе в закалочное устройство) были получены ультрадисперсные порошки вольфрама сферической формы, а подбор скорости закалки позволил ограничить их размеры в пределах 400—500 A. В случае закалки в сопле Лаваля при условии, если среднемассовая температура струи на входе в сопло близка к температуре начала конденсации продуктов, более вероятно образование большого числа частиц с размерами, близкими к критическим. Частицы крупных размеров можно получить, если конденсация их протекает при более высоких температурах. [c.231]

Как известно, отклик трубы в области частот, близких к критической частоте, изменяет спектр турбулентной струи в сравнении при истечении ее в свободное пространство. Если в свободном пространстве амплитуда колебаний давления плавно возрастает приблизительно пропорционально квадрату частоты и достигает максимума при частоте близкой к частоте Струхаля, а затем плавно уменьшается обратно пропорционально квадрату частоты, то в трубе спектр пульсации давления в струе имеет более сложный характер. Однако для каждой моды колебания имеется критическая частота, ниже которой звук в поперечном направлении распространяться не может [44] [c.255]

Двигаясь по ограниченному пространству, ядро постоянной массы приводит в движение окружающую атмосферу, которая движется по самостоятельным замкнутым контурам. Между ядром постоянной массы и движущейся атмосферой совершается материальный обмен, но это не меняет гидродинамическую картину движения газов. Для свободной струи скорости среды вне струи равны нулю, для ограниченной струи скорости среды вне струи могут быть эпачительны по величине и иметь различное направление. В случае свободной струи по ходу ее присоединенная масса возрастает, в случае же ограниченной струи расход спутной ветви прилегающего циркуляционного потока изменяется в различных сечениях по длине струи. Этот расход вначале увеличивается, а после критического сечения уменьшается. [c.87]

Большой практический интерес представляет метод определения критического пересыщения при смешении паро-газовой смеси с холодным инертным газом в свободной струе > (стр. 113). Метод основан на том, что при турбулентном смешении потоков в струе может быть рассчитано возникающее максимальное пересыщение пара 5иа <с. в поле струи, зависящее только от исходных параметров смешивающихся потоков (гл. III). Эти параметры легко измеряются и регулируются, поэтому максимальное пересыще- [c.35]

Приведенные выше данные по образованию тумана при смешении газов в струе могут быть использованы для определения скорости образования новой фазы, а также для определения скорости роста капель в пересьшхенном паре. В опытах по определению критического пересыщения пара воды и глицерина в свободной струе туман наблюдался на некотором расстоянии от сопла (см. рис. 3.4). Между тем на основании результатов изучения гидродинамики свободной струи > следует, что смешение газов происходит уже в самом начале струи. При этом линия максимального пересышения пара также начинается у сопла (см. рис. 3.6, кривая 1). Отсутствие тумана в начальном участке струи при достаточном пересыщении пара (что подтверждается образованием тумана в основном участке струи) объясняется тем, что скорости потока по осям х я у в начальном участке струи велики. Поэтому время пребывания газовой смеси в зоне максимального пересыщения пара оказывается недостаточным для того, чтобы произошло сбразование зародышей и чтобы эти зародыши выросли до размеров, достаточных для наблюдения заметного оптического эффекта. [c.113]

Обычно величина определялась при помощи камеры Вильсона, в которой происходило охлаждение парогазовой смеси (в результате ее адиабатического расширения), образование зародышей, затем частиц аэрозоля. Весьма эффективен метод определения 5 при смешении парогазовой смеси с холодным газом в турбулентной свободной струе [84]. Метод основан на том, что при помощи теории турбулентных свободных струй можно определять возникающие значения пересыщения 5 в любой точке струи, в том числе и максимальное пересыщение 5тах,-если известны параметры смешивающихся потоков. Изменяя эти параметры, можно получить такое пересыщение, при котором в струе появляется туман это пересыщение может быть принято равным критическому. [c.51]

В опытах по определению критического пересь щ,ения пара воды в свободной струе туман наблюдался на некотором расстоянии от сопла (см. рис. 9). Между тем из гидродинамики свободной струи следует, что смешение газов происходит уже в самом начале струи. При этом линия максимального пересыщения пара также начинается у сопла (см. рис. 10, кривая /). Отсутствие тумана в начальном участке струи при достаточном пересыщении пара (что подтверждается образованием тумана в основном участке струи) объясняется тем, что скорости потока по осям л п у в начальном участке струи весьма велики. Позтому время пребывания газовой смеси в зоне максимального пересыщения пара оказывается недостаточным для того, чтобы произошло образование капель тумана и чтобы эти капли выросли до больших размеров. [c.64]

Заслуживают уточнения данные, относящиеся к переходному режиму течения в свободных струях и факеле. Специальные опытц <и обработка литературных данных) показывают, что в струях и факеле при некотором значении числа Ке =ы д / (порядка 23 10 ) наблюдается характерный критический переход от ламинарного режима течения к турбулентному. Для этого перехода типичны резкое локальное расширение струи и гистерезисный излом кривой ы, /ио = [c.185]

Ниже рассмотрен случай, когда поток обтекает трубу или цилиндр под действием вынужденной, а не свободной конвекции (см. 2.7.2). На фотографиях, которые получены в [1], хорошо видны режимы потока при подъемном течении воды с температурой, близкой к насыщению, вокруг однородно нагреваемой цилиндрической трубы. При умеренных тепловых потоках, обычно около 20% от критической тепловой нагрузки, в спутной струе за цилиндром образуется паровая полость. Сначала эта полость не является сплошной по длине цилиндра, но с ростом теплового потока увеличение длины полости в напранлетш течения приподит к образованию однородной полосы пара. Увеличение скорости от 0,4 до 1,5 м/с или диаметра трубы от 0,254 до 4,8 мм также вызывало образование больщой стабильной паровой полости за цилиндром. При этих условиях жидкость, достигающая нерхней половины цилиндра, движется между паровыми пузырями и поверхностью нагрева, когда пузыри попадают п полость спутной струи. При низких тепловых потоках жидкости больше подводится, чем испаряется, и избыток уносится в полость. Критический тепловой поток достигается, когда подводимой жидкости становится недостаточно для охлаждения верхней половины цилиндра. [c.406]

Область очень низкой скорости. До точки, в которой образуется двумерная сиутиая струя, снраведлин , уравнения для критического теплового потока при кипении в условиях свободной конвекции. Таким образом, [c.407]

Стабилизация по своему положению, по-видим ому, связана с критической точкой, образующейся в результате слияния потока горючей смеси и второго потока — стабилизирующего газа. Последний поток, как и движения в вихревой зоне плохообтекаемого стабилизатора, образует обычно само пламя. В случае бунзеновской горелки стабилизирующий поток воздуха, образованный восходящим потоком горючей смеси, также встречается с горючим газом в критической точке у устья горелки, где н происходит стабилизация. Шеффер и Кембел [12] показали, что стабилизацию можно осуществить с помощью встречной стабилизирующей струи. В случае изучаемых здесь цилиндрических стабилизаторов действительная точка стабилизации на некоторое расстояние удалена от упомянутой критической точки в так называемую точку отрыва. Если используются обтекаемые стабилизаторы I—П1, то с увеличением длины стабилизатора рециркуляционное движение существенным образом замедляется. Размер переходного треугольника возрастает, и пламя стабилизируется на более далеком расстоянии от точки отрыва, заставляя реагенты диффундировать на большее расстояние от свободного пограничного слоя до точки стабилизации. В конечном счете могут создаться совершенно неустойчивые условия, когда баланс теплоты и массы уже не сохраняется. Это происходит между геометрическими конфигурациями, представленными стабилизаторами П и П1. [c.240]

Процесс воспламенения начинается не непосредственно у среза горелочного устройства, а на некотором удалении. При отсутствии химической реакции в соответствии с закономерностями свободной турбулентной струи вдоль линии воспламенения должно было бы наблюдаться постоянство температур и концентраций. При протекания химической реакции температура вдоль линии воспламенения будет непрерывно повышаться, а концентрация тонлива и окислителя понижаться. На линии воспламенения на некотором удалении от среза горелки найдется такая точка с температурой Т осиа д которой будут удовлетворяться критические условия воспламенения [c.193]

Чтобы наблюдать стойко( ть, по отношению к нагреванию льда, находящегося под критическим давлением , нет надобности прибегать к снаряду со ртутью достаточно произвести некоторое изменение в криофоре, как это я сделал недавно . Снаряд этот, назначенный для того, чтобы сделать доступным наблюдению особое состояние льда, можно бы назвать к р и о с к о п о м. Существенная его часть (см. рис.) состоит из платиновой проволоки а, назначенной для поддержки льда [во время опыта] в подвешенном состоянии. Проволочка эта играет здесь роль термометра в опыте Карнелли. Она укреплена в трубочке б так, что может двигаться по ней свободно вверх и вниз, и позволяет таким образом льду приподниматься, припрыгивать, для выделения пара, образующегося снизу. Воздух в снаряде вполне удаляется через трубочку в, которая потом запаивается. Для этой цели достаточно соединить снаряд с хорошо и быстро работающим воздушным назосом, напр, с действующим расширением водяной струи, и кипятить воду в обеих сторонах снаряда в продолн<ение [c.402]

Экспериментальные исследования спектра турбулентной струи, проводимые Дж. Саччи, показывают, что в области низких частот от О до 5 кгц дискретный характер мод проявляется в асимметричном скачкообразном возрастании уровня звукового давления на критической частоте. В случае же высоких частот от О до 25 КГЦ влияние стенок оказывается минимальным, и акустический спектр вычисляется так, как если бы струя находилась в свободном пространстве. [c.256]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология