Течение жидкостей пульсации

В турбулентном течении жидкости характерное время пульсаций температуры определяется как [339] [c.158]

Характер затухания турбулентных пульсаций в тонком пристенном слое, толщина которого в основном и определяет интенсивность теплообмена в целом, независимо от геометрии аппарата сохраняется таким же, как и при течении жидкости в плоском канале. Поэтому выражение (И,37), экспериментально подтвержденное [24] на различных примерах теплообмена, можно применять и для описания процесса теплоотдачи от газожидкостной смеси к стенке теплообменного элемента. При вычислениях, однако, в соответствии с (П.39) необходимо знать зависимость = / (т]), которая в условиях барботажа без направленного течения является неопределенной. В этом случае величину можно ориентировочно вычислить по формуле [c.30]

Наиболее полно характер течения жидкости и образования пульсаций давления жидкости раскрыт в работе [25], на основе анализа теоретических и экспериментальных исследований, проведенных в этой области российскими и зарубежными исследователями. С увеличением степени закрутки возникают градиенты в радиальном и осевом направлениях вблизи выходного сечения сопла и, по мере увеличения степени закрутки, величина градиента тоже увеличивается, что приводит к снижению давления жидкости в приосевой зоне до величин, меньших давления внешней среды. Под влиянием этой разности давлений в приосевую зону форсунки периодически устремляется жидкость из окружающей среды, что приводит к образованию рециркуляционной зоны. [c.39]

Турбулизация течения жидкости поблизости от поверхности твердого тела имеет место 1) когда по трубе течет поток жидкости. с высоким числом Рейнольдса (Re > 10 —10 ) 2) когда поверхность тела имеет плохо обтекаемую форму (шар, цилиндр) 3) при течении вдоль обтекаемого тела с высоким числом Рейнольдса (Re > 10 ). При турбулентном режиме движения происходит беспорядочное перемешивание жидкости. Пусть —средний поток вешества, переносимый турбулентными пульсациями через 1 см поверхности, ось у перпендикулярна к поверхности, тогда [c.258]

К механическим пленочным абсорберам можно отнести также аппараты с наложенными пульсационными колебаниями [74—761. В них при помощи специальных устройств (пульсаторов) осуществляется пульсирующая подача газа. Исследования проводились в аппаратах с течением жидкости по вертикальной поверхности [74, 761 или по насадке 175, 761. В случае абсорбции NHg водой 174] коэффициент массопередачи К достигал максимума при частоте пульсаций 9,3 гц и возрастал с увеличением амплитуды пульсаций максимально полученное значение К (при амплитуде 0,3 м) в 2,5 раза превышало К, полученное без пульсаций. [c.374]

Ламинарное течение — это слоистое течение без перемешивания частиц жидкости и без пульсаций скорости. При таком течении все линии тока вполне определяются формой русла, по которому течет жидкость. При ламинарном течении жидкости в прямой трубе постоянного сечения все линии тока направлены параллельно оси трубы, т. е. прямолинейны отсутствуют поперечные перемеш ения жидкости в процессе ее течения. Пьезометр, присоединенный к трубе с установившимся ламинарным течением, показывает неизменность давления (и скорости) по времени, отсутствие колебаний (пульсаций). Таким образом, ламинарное течение является вполне упорядоченным и нри постоянном напоре строго установившимся течением (хотя в обш,ем случае может быть и неустановившимся). [c.62]

В 1.19 было указано, что для турбулентного течения характерно перемешивание жидкости, пульсации скоростей и давлений в процессе течения. Если с помош,ью особо чувствительного прибора-самописца измерить и записать пульсации, например, скорости по времени, то получим картину, подобную показанной на рис. 1.59. Величина скорости беспорядочно колеблется около некоторого осредненного по времени значения, которое в данном случае остается постоянным. [c.95]

Причиной шума на входе гидравлической системы (см. рис. 2.5), математическая модель которой при малой массе поршня соответствует системе первого порядка, а при большой массе — системе второго порядка, может быть пульсация потока, возникающая при течении жидкости через гидравлические сопротивления вследствие турбулентности, срыва вихрей, а в некоторых случаях в результате кавитации. [c.68]

За областью перехода турбулентное течение становится полностью развитым. Это происходит на расстоянии 10 калибров струи от среза сопла, что подтверждается многочисленными результатами измерений интенсивности турбулентности в разных сечениях струи, в том числе и данными, приведенными па рис. 12.3.2. После завершения перехода к турбулентному режиму течения интенсивность пульсаций скорости в струе начинает монотонно уменьшаться независимо от числа Рейнольдса (изменявшегося в экспериментах в широком диапазоне). В области полностью развитого турбулентного течения измеренные профили осредненных по времени значений скорости и концентрации трассирующих веществ в струях имеют форму распределений Гаусса, аналогичную профилям в факелах. Однако скорость подсасывания жидкости для струй ниже, чем для факелов по данным работы [43] и других исследований а = 0,057. Это значение а, свидетельствует о том, что при одинаковом локальном потоке количества движения интенсивность смешения для струй ниже, чем для факелов. [c.135]

К эффективным технологическим методам интенсификации теплообмена относятся создание пульсаций потока жидкости, а также проведение процесса в тонких каналах, при течении жидкости в виде тонкой пленки и др. [c.295]

Вблизи стенок канала течение жидкости является ограниченным, а значит и более упорядоченным с приближением к стенке все более гасятся пульсационные составляющие скорости, уменьшается и осредненная скорость (на стенке в соответствии с концепцией прилипания она равна нулю). Таким образом, при турбулентном течении вблизи стенок движется достаточно тонкая жидкостная пленка, в которой из-за влияния стенок канала существенно подавлены пульсации — говорят о тонком упорядоченном ламинарном слое (его толщина оценивается долями миллиметра). Именно здесь в условиях турбулентного режима [c.152]

При взаимодействии потока жидкости с какой-либо расположенной в канале преградой наблюдается "отрыв" потока от стенок и возникновение за преградой особой ("водоворотной") зоны с резко выраженным неупорядоченным характером течения жидкости (рис. 2.16, а). Направление движения отдельных струек жидкости в этой зоне — различно (вплоть до обратного в отдельных точках), а скорости изменяются по величине пульсации скоростей — весьма интенсивны зона постоянно обменивается количеством движения с основным потоком. Затраты энергии на дополнительную турбулизацию в водоворотной зоне обусловливают потери давления на участке 1 от преграды до некоторого сечения, ограничивающего протяженность этой зоны (обычно 4з не более чем на порядок превышает поперечный размер препятствия Ь). Такие потери напора трактуются как местные сопротивления в канале. В дальнейшем они рассматриваются применительно к круглым трубам, представляющим наибольший технологический интерес. [c.163]

При турбулентном течении жидкости на среднее движение в определенном направлении, происходящее со скоростью U, накладывается случайное пульсационное движение, которое характеризуется множеством пульсационных скоростей Ux- Турбулентные пульсации определяются не только скоростями, но и расстояниями, на которых эти скорости претерпевают заметное изменение. Эти расстояния называются масштабами пульсаций и обозначаются через X. Множество значений X представляет собой спектр турбулентных пульсаций, изменяющихся от О до максимального значения, имеющего порядок линейного масштаба области течения. Так, при движении в трубе диаметром L наибольшее значение X равно L. Каждое пульсационное движение характеризуется числом Рейнольдса Rex = kux/v, где v — кинематическая вязкость несущей жидкости. Пульсации, у которых Х L, называются крупномасштабными. Для них Re [c.257]

Это означает, что пульсации, для которых X< io, носят вязкий характер и пульсационное движение такого масштаба сопровождается диссипацией энергии. Пульсации с Х L называются мелкомасштабными. Они порождаются крупномасштабными, энергия которых передается мелкомасштабным движениям, а затем переходит в тепловую. Таким образом, турбулентное течение жидкости сопровождается значительной диссипацией энергии, потери которой на единицу массы в единицу времени характеризуются величиной Eq, называемой удельной диссипацией энергии. Поскольку энергия черпается из крупномасштабных пульсаций, то fl зависит от / и L. Значение во можно оценить из соображений размерности [c.257]

Эксперименты с однофазными потоками (вода и водные растворы глицерина) подтвердили, что пульсации увеличивают продольное перемешивание в колонне. В пульсационных насадочных колоннах продольное перемешивание появляется в результате турбулентности, как возникающей из-за течения жидкости через насадку, так и вызванной пульсациями. [c.136]

Переходный режим — режим обтекания элементов мешалки становится турбулентным, но генерируемые мешалкой пульсации затухают вблизи ее, режим течения жидкости в аппарате остается ламинарным. Этот режим наблюдается при Ке = 50 1000. [c.314]

Из соотношения (6.1.7.1) видно, что г Re" только в том случае, когда фрактальная размерность поля диссипации равняется топологической размерности течения (d=3). Турбулентные образования минимального масштаба должны занимать весь объем потока. В качестве масштаба максимальных пульсаций используется величина зазора И между стенкой корпуса и поверхностью ротора. Дня переходных режимов течения жидкости скорость диссипации мощности может быть представлена в виде [34] [c.334]

В опытах И. А. Гильденблата с сотр. [167, 170, 171] зафиксировано снижение Рж при добавлении в жидкость растворимых ПАВ. Уменьшение интенсивности массоотдачи происходит до определенной предельной концентрации. При этом в турбулентном режиме течения жидкости изменяется характер зависимости Рж от Оа. Показатель степени при Оа увеличивается от 0,5 до 0,62—0,64, что связывается с изменением закона затухания турбулентных пульсаций около свободной поверхности в присутствии ПАВ найденный показатель степени характерен для границы раздела твердая стенка — жидкость. Эти же опыты показали заметную зависимость Рж от величины поверхностного натяжения так, в турбулентном режиме Возмож- [c.124]

Вознесенский считает, что его наблюдения подтверждают известную нам пленочную теорию. Визуальными наблюдениями трудно определить, достигают ли турбулентные пульсации поверхности в наблюдаемом застойном газовом слое. Но, несомненно, они показывают, что диффузия газов вблизи выгорающей угольной поверхности имеет иной характер, чем при обычном течении жидкости. Наличие застойных участков у выработанной поверхности и в ео углублениях способствует повышению роли молекулярной диффузии. [c.133]

В зависимости от режима течения жидкости в ее слое, прилегающем к стенкам ротора, под влиянием турбулентных пульсаций и местных градиентов скорости происходит образование и разрушение агрегатов частиц и обусловленное этим изменение скорости осаждения твердой фазы. [c.143]

Коэффициент сопротивления тем больше, чем меньше частота пульсаций и чем больше относительная амплитуда пульсаций. При больших частотах (г>10) потери энергии на трение значительно уменьшаются. Анализ выполненных исследований, показывает, что при пульсирующем течении жидкости вследствие затухания пульсаций возникают отрицательные перепады давлений. Это приводит к уменьшению общего сопротивления трубопровода и расходу энергии на прокачивание жидкости. [c.175]

Уравнение (1) можно использовать для описания процесса теплообмена Б аппаратах с внешним источником турбулентности (например, при перемешивании жидкости мешалкой или барботирую-шим газом), если предположить, что характер затухания турбулентных пульсаций вблизи стенки такой же, как и при течении жидкости вдоль теплопередающей поверхности. [c.26]

Кроме конструктивных методов интенсификации процесса теплообмена, существуют режимные методы, связанные с изменением гидродинамических параметров и режима течения жидкости у поверхности теплообмена. Режимные методы включают подвод колебаний к поверхности теплообмена, создание пульсаций потока, вдувание газов в поток либо отсос рабочей среды через пористую стенку, наложение электрических или магнитных полей на поток, предотвращение отложений загрязнений на поверхности теплообмена путем турбулизирующего воздействия на поток и т. д. [c.8]

При турбулентном режиме течения жидкости происходит ее беспорядочное перемешивание вследствие турбулентных пульсаций, приводящее к турбулентному массопереносу. Турбулентный массоперенос характеризуется коэффициентом турбулентной диффузии Дт. Массовый поток при турбулентной диффузии выражается той же формулой (1.60), что и при молекулярной диффузии, в которой О заменено на Ьт. Следует учесть, что >т обычно на несколько порядков больше, чем О и не является физико-химической константой. В частности величина От зависит от расстояния до границы раздела фаз в турбулентном пограничном слое [9, 10]. [c.18]

Из-за неустановившегося характера самой турбулентности течение жидкости можно считать установившимся лишь относительно осредненных во времени скоростей и давлений. Б сог ответствии с рис. 4 принимаем, что на нарезках винта и втулки, образующих ячейку, имеются присоединенные вихри, которые воздействуют на жидкость, заключенную в ячейке, в направлении от входа к выходу насоса. Картину течения в ячейке можно считать неизменной на достаточно большом среднем участке. Вблизи входа происходит формирование течения. Вблизи выхода картина течения также изменяется ячейка раскрывается . Это определяет амплитуду и частоту пульсаций скоростей и давлений жидкости на входе и выходе. Пренебрегая сравнительно небольшой пульсацией, что подтверждается экспериментами, рассматриваем основную (среднюю) часть течения. Кроме того, пренебрегаем влиянием кривизны рабочего пространства и считаем, что течение жидкости происходит между развертками поверхностей винта и втулки, движущихся в противоположные стороны со скоростями у/2. [c.9]

Вибрация центробежного насоса тесно связана с различными нестационарными явлениями в нем. Если при расчете гидравлических характеристик, как правило, нестационарность течения жидкости за рабочим колесом не учитывается, то с вибрационными характеристиками насоса, в особенности на лопаточных частотах, она имеет непосредственную связь. Многочисленные исследования 158, 59, 98, 129, 150, 161, 166], проведенные в последнее время, показывают, что источником вибрации центробежного насоса на лопастной частоте являются нестационарные гидродинамические силы на лопатках направляющего аппарата, возникающие при обтекании их нестационарным потоком, выходящим из колеса, и статические пульсации давления в проточной части, возникающие в момент встречи лопастей рабочего колеса и лопаток аппарата. [c.268]

Так, при турбулентном режиме течения жидкости (газа) перенос вещества в потоке начинает определяться беспорядочными турбулентными пульсациями ( вихрями ) и интенсивность перемешивания характеризуется некоторым коэффициентом турбулентной диффузии Отурб. Его значение не зависит непосредственно от физических свойств вещества потока [6, стр. 149] и является функцией его средней скорости й и характерного линейного размера L, т. е. [c.87]

Пневмокомпенсаторы служат для создания равномерного течения жидкости в трубах, благодаря чему снижаются пульсация давления и вибрация трубопроводов. С установкой пневмокомпенсатора на нагнетательной стороне выравнивается нагрузка на насос и двигатель. Пневмокомпенсатор на входе в насос улучшает процесс всасывания. [c.105]

Из всего комплекта приборов Д.Т1Я FPL (рпс. 54) нам]знаком только двухлучевой -1 УФ-детектор типа UV-1. В средней части стойки расположены два насоса нового тппа — Ришр Р-500 . Это — насосы плунжерного типа (рис. 55), рассчитанные на создание давления до 40 атм тем не менее, их рабочие цилиндры выполнены из боросиликатного стекла (смелое, но апробированное решение проблемы коррозии). Изготовленные из титана плунжеры уплотнены усиленным фторопластом. Никакие другие материалы не контактируют с жидкостью. Два плунжера работают поочередно в то время как один из них подает элюент на колонку, цилиндр второго заполняется потом они меняются ролями . Автоматический поворотный кран (в центре вверху) соответственно перек.цючает течение жидкости по тефлоновым трубкам. В момент переключения срабатывает специальная система, подавляюш,ая пульсацию. Использование двухилунжерной схемы позволяет работать к широком диапазоне давлений, так как освобождает от необходимости использовать шариковые клапаны. Скорость подачи элюента можно регулировать в пределах 1—490 мл/ч. Контрольное устройство выключает насос, если давление в системе превысит наперед заданное предельное значение. [c.106]

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]

На той же фигуре дана зависимрсть I = / (ш) для второго случая. Такое расхождение итогов расчета по двум приведенным формулам для одного и того же вида канала, нельзя объяснить какими-то особыми условиями. Сложность исследования волнистых каналов заключается в том, что здесь трудно определить среднюю скорость течения жидкости. При наличии резиновых прокладок один и тот же канал может быть сжат сильнее, и геометрические условия изменятся. Периодические сужения и расширения канала создают пульсацию потока с переменной скоростью в отдельных сечениях канала. Все исследования -теплообмена в фигурных каналах проведены без учета температурного фактора. Выше было подробно показано влияние теплофизических констант жидкости на абсолют- [c.109]

При турбулентном течении жидкости от поперечной потоку координаты зависит не только осредненная по турбулентным пульсациям скорость потока, но и коэффициент турбулентной диффузии. Построение уравнения эффективной тей1Юровской диффузии 11редиола1ае1 [c.295]

В 40-х годах влияние турбулентного перемешивания на кинетику коагуляции исследовали Пшенай-Северин [37, 38], Туниц-кий [39], Таверовский [40], использовавшие целый ряд допущений и приближений, но правильный подход к рассматриваемому вопросу стал возможен только с позиций теории изотропной турбулентности Колмогорова [41]. В этой теории турбулентное течение рассматривается как результат наложения на основную (среднюю) скорость течения жидкости спектра непрерывных пульсаций скоростей разного масштаба. Кинетическая энергия крупномасштабных пульсаций, возникающих при отрыве вихрей от поверхности [c.135]

Представим себе жесткий параллелепипед с объемом du, который движется по поверхности жидкости со скоростью, равной скорости течения жидкости. Предположим, что стенки параллелепипеда способны беспрепятственно пропускать жидкость так, что вследствие турбулентных пульсаций жидкость в параллелепипеде непрерывно обновляется и вступает в теплообмен с окружающей средой. Температура в параллелепипеде будет непрерывно меняться от начальнойгЧо до некоторой конечной Величина [c.173]

Условия течения жидкости в турбулентном потоке вблизи стенок, ограничивающих поток, значительно отличаются от условий течения в центре потока — его ядре. В непосредственной близости от твердой стенки пульсация скорости ограничена и длина турбулентного перемешивания 1 = 0. Скорость частиц жидкости на самой стенке U=0, но затем быстро растет и на очень небольшом расстоянии от стенки бвязк, благодаря быстрому нарастанию, достигает величины вполне соизмеримой со скоростью в ядре потока. [c.81]

В зависимости от режима движения жидкости величина коэффициента диффузии связана с различными параметрами. В неподвижной жидкости и при ламинарном ее течении молекулярный коэффициент диффузии зависит только от физических свойств жидкости. При турбулентном режиме течения жидкости перенос вещества определяется беспорядочными турбулентными пульсациями, интенсивность переноса может быть определена коэффициентом турбулентной диффузии Отурд. Общий коэффициент диффузии в этом случае [c.202]

Течение жидкости во всасывающей трубе насоса происходит непрерывно, плавно, без пульсаций, и лоэтому в выражении (52) отсутствуют члены, учитывающие инерцию. Благодаря малой скорости жидкости во всасывающей трубе, которая обычно находится в пределах 0,6- -1,2 ж/сек, и отсутствию в конструкции всякого рода клапанов насосы могут работать со сравнительно большой положительной высотой всасывания. [c.100]

Интенсивность процесса теплообмена характеризуется коэффициентом теплопередачи К. На интенсивность и эффективность влияют также форма поверхности теплообмена эквивалентный диаметр и компоновка каналов, обеспечивающие оптимальные скорости движения сред средний температурный напор наличие турбулизи-рующих элементов в каналах оребрение и т. д. Кроме конструктивных методов интенсификации процесса теплообмена существуют режимные методы, связанные с изменением гидродинамических параметров и режима течения жидкости у поверхности теплообмена. Режимные методы включают подвод колебаний к поверхности теплообмена, создание пульсаций потоков, вдувание газа в поток либо отсос рабочей среды через пористую стенку, наложение электрических или магнитных полей на поток, предотвращение загрязнений поверхности теплообмена путем сильной турбулизации потока и т. д. Описание конструкций теплообмепных аппаратов приведено в [2, 6]. [c.11]

В пульсациях с масштабом порядка Хо не произойдет ее превращение в тепло. Мелкомасштабные движени служат тем мостиком , при помощи которого кинетическая энергия крупномасштабных движени может переходить в тепловую энергию. При течении жидкости и неизменных условиях процесс перехода энергии будет иметь стационарный характер пульсации данного масштаба будут получать от более крупных столько же энергии, сколько и отдавать более мелким. Таким образом, хотя турбулентное движение возникает только при сравнительно больших числах Рейнольдса, оно сопровождается большой диссипацией энергии. С этой точки зрения турбулентному потоку можно приписать некоторую эффективную турбулентную вязкость [Хтурб. выразив потери энергии за 1 сек в единице объема уравнением, аналогичным (1,15), [c.32]

Для интегрирования выражения (4,12) необходимо знать зависимость масштаба движения от расстояния слоя жидкости до твердой стенки 1(у), Особенностью рассматриваемого нами течения жидкости является то, что в условия, определяющие режим этого тече1Н1я, не входят размеры тела или какие-либо другие величины размерности длины, которые могли бы определить характерный масштаб крупномасштабных турбулентных пульсаций /. Поэтому естественно предположить, что [c.35]

При турбулентном размешивании жидкости положение изменяется. Релаксационные явления здесь будут затушевываться беспорядочными турбулентными пульсациями, так что диффузионный поток на включение будет в этом случае пропорционален его плош.ади. Однако он все же будет зависеть от положения включения на поверхности металла. В том случае, когда включенил содержатся в растворяющейся пластиике, эта зависимость будет определяться формулой (26.1). Зависимость скорости растворения от положения включения мепсс резкая, чем при ламинарном течении жидкости. Полученные выше характеристические выражения для потока 1 а включение определяют скорость растворения неоднородного металла в том случае, когда она лимитируется только диффузией частиц к включениям. Некоторые другие случаи растворения—растворение шероховатостей, углов и углублений — были рассмотрены в 29. [c.346]

В описанной конструкции течение жидкости между вращающимися цилиидрами характеризуется высокими градиентами скоростей, так как поверхности цилиндров движутся в противоположных направлениях. При этом в жидкости развиваются пульсирующие колебания. Когда зазор между планетарными цилиндрами совмещается с отверстием на статоре, скорость течения в зазоре максимальная. Когда зазор совмещается с промежутком между отверстиями статора, скорость в нем минимальная. В результате сочетания высокоградиентного течения с пульсациями потока повышается эффективность диспергирования в высоковязких средах. Предложенный аппарат обеспечивает высокоразвитое турбулентное течение в маловязких средах, что также способствует интенсификации процессов. Вследствие такого организованного движения среды обеспечивается высокая гомогенность смеси. [c.168]

По этим причинам число Не может быть меньше критического, но течение турбулентным. В плоских щелях, когда амплитуда турбулентных пульсаций ограяичень стенками, число Не может быть значительно больше критического, а течение остаться ламинарным.Наконец, возможен третий случай, когда течение остается своеобразным. Так, при течении воды в плоском канале с зазором Ь = 0,5 мм при Ле > 10000 три струйки краски текут параллельно, не переплетаясь по ширине канала. В то же время струйка имеет вид ворсистой нити, что свидетельствует о наличии пульсаций в направлении стенок кана- ла. Подлинной характеристикой течения жидкости может быть только поле скоростей. [c.9]