Течение жидкостей установившееся

И. Ньютон для ламинарного (послойного) течения жидкости установил зависимость [c.537]

Зернистый слой из колец,с высотой, обычно равной внешнему диаметру (кольца Рашига и их модификации), широко используют в химической технологии как насадку в абсорбционных, ректификационных и реакционных аппаратах. Исследованию гидравлических закономерностей в такой насадке посвящены специальные монографии [63,80]. При этом в работе Жаворонкова [63] для наиболее существенного для практики интервала критериев Rea = 40—4000 рекомендована одночленная степенная зависимость = 3,8/Re - , которая в указанном интервале дает значения fs, в 1,5—2 раза превышающие рассчитанные по зависимости (11.62). Однако на кривую = 3,8/Re - достаточно удовлетворительно укладывается большинство опуб-, линованных данных и она может быть рекомендована для инженерных расчетов. В принципе, для течения с преобладанием сил инерции условия течения жидкости (газа) между кольцами и внутри них несколько различны и коэффициент сопротивления /э может зависеть не только от Rea, но и от отношения внутреннего и внешнего диаметра кольца di/ 2 [42]. Однако однозначной зависимости /э от этого параметра установить не удалось. [c.65]

Изучая дисперсию вещества, впрыскиваемого в протекающий по трубе поток, Тейлор установил, что даже при отсутствии молекулярной диффузии, только вследствие неизбежной неравномерности профиля скоростей потока, создается неравномерное распределение концентраций по его сечению. Тейлор последовательно рассмотрел режимы ламинарного [14] и турбулентного [15] течений жидкости. Разработанная им теория объясняет рассеяние веществ в полых длинных трубах при протекании однофазного потока [76, 77]. [c.31]

Оценим значение числа Рейнольдса для аппарата с горизонтальным потоком сырья, если d = 3 м, / = 18 м, m = 1 об/ч, v = =0,1 см /с. Подставляя эти значения в (7.22), получим Re op = 1330. Поскольку автору неизвестны исследования по определению критического числа Рейнольдса для течения жидкости через емкости типа рассматриваемых отстойников, нельзя точно установить, насколько найденная величина числа Re далека от критической. Однако в первом приближении Re p можно принять равным Rej,p для течения жидкости в круглых трубах, которое примерно равно 2300. Таким образом, когда ламинарный режим отстоя может смениться турбулентным, режимы нормальной эксплуатации отстойников довольно близки к критическим. Этому переходу будут способствовать неоднородность течения вдоль отстойника (особенно в районе входного и выходного маточника) и различного рода гидравлические возмущения, поступающие по системе подачи сырья. [c.133]

При конструировании важно установить распределение деформаций конструкции, возникающих в процессе эксплуатации под влиянием приложенных напряжений. Напряжения могут возникать из-за давления, создаваемого жидкостью или газом, течением жидкости или неоднородным температурным расширением при изменениях температуры. Упругие свойства часто считают не зависящими от структуры, но существуют ситуации, когда такое утверждение становится неверным. Отдельные зерна металлических кристаллов в отношении упругих свойств анизотропны. Таким образом, упругие постоянные зависят от ориентации зерна по отношению к ориентации приложенных напряжений. В процессе производства деталей может возникнуть преимущественная ориентация отдельных зерен, что и создает упругую анизотропию. Весьма вероятно, что различные степени преимущественной ориентации приводят к довольно широкому разбросу данных по упругим свойствам металлов и сплавов. Вследствие того что этот разброс может вызывать появление погрешности, достигающей в некоторых случаях при расчетах деформаций 20 %, эта тема детально рассматривается в настоящем параграфе. Таблица 3, 4.5,8 — лишь пример того типа информации, которая встречается в литературе. Можно полагать, например, что стали с 5—9 %-ным содержанием хрома должны иметь примерно те же значения модуля Юнга, что и стали, содержание хрома в которых близко к указанному. [c.196]

XIX в. установил закономерности течения жидкости по капиллярам. [c.127]

Это относится ко многим металлургическим процессам. Для оценки их скоростей необходимо совместное решение уравнений, описывающих диффузию, течение жидкостей, газов, и учет геометрических факторов. Абсолютный расчет в подобных случаях часто невозможен, поэтому целесообразно применение теории размерностей. Она позволяет свести к минимуму число необходимых измерений и установить законы подобия и моделировать процессы. Основное требование этой теории — совпадение размерностей в обеих частях равенств, выражающих зависимости между физическими величинами. С этой целью выражают физические законы в виде зависимостей между безразмерными комплексами. Рассмотрим простой пример движения шара через жидкость. Какие параметры определяют это движение К ним относятся коэффициент вязкости т , радиус шара г и скорость v, имеющие следующие размерности L и LT-. Возникающая при движении сила сопротивления F, имеющая размерность MLT- (как любая сила), является функцией этих параметров, т. е. F=f r, г, v). Предполагая, что эта функция степенная, введем пока неизвестные показатели степеней X, у к Z для размерностей т], г и u и запишем уравнение для F MLT = (МЬ- Ч- ) Ьу LT ) . Условие совпадения размерностей [c.256]

Вывод корреляционных зависимостей для коэффициентов пересчета основан на экспериментальных данных различных авторов, представленных на рис. 35. Анализ этих данных позволил установить, что в полулогарифмических координатах зависимости коэффициентов к( , кг и- кс хорошо описываются ломаными сплошными кривыми. Пунктирными кривыми показано представление коэффициентов пересчета по М. Д. Айзенштейну. Точки перелома на кривых можно объяснить с гидродинамической точки зрения, проводят аналогию с течением жидкости в круглых трубах. Наличие этих точек говорит о существовании различных режимов течения жидкости в межлопастных каналах рабочего колеса насоса, а также в кольцевых и дисковых зазорах. Это подтверждается следующими рассуждениями. [c.85]

Проведенная процедура позволяет установить совокупность безразмерных критериев, характерных для изучаемого процесса. Эти критерии в общем случае являются мерой относительного влияния действующих сил и процессов переноса (потоков импульса, энергии, массы) на течение жидкости и теплообмен. Так, например, для стационарных процессов конвективного теплообмена в однофазной несжимаемой жидкости с постоянными (кроме плотности) физическими свойствами характерны следующие безразмерные числа [c.155]

Можно заданную массу жидкости пропустить через одну трубу, но можно и через пучок труб. Площадь светового сечения при заданной производительности обратно пропорциональна скорости течения жидкости. Чем больше скорость течения жидкости, тем меньше площадь светового сечения, независимо от того это одна труба или пучок труб. В данном случае нельзя установить, что выгоднее одна труба или пучок труб. Вторая характеристика площади это длина одной трубы или длина пучка труб. Из преобразования основного расчетного уравнения имеем [c.62]

Значение показателя степени А при критерии Рейнольдса изменяется в довольно широких пределах А = 0,4- 0,92). В литературе можно встретить утверждения, что этот показатель степени зависит от многих факторов, таких как тип мешалки, состояние поверхности теплообмена, направление движения тепла (нагревание, охлаждение) и т. д. В настоящее время трудно установить, какие из этих утверждений правильны. Одно верно, что показатели степени А зависят от режима течения жидкости (ламинарный, переходный, турбулентный), а следовательно, и от диапазона значений критерия Рейнольдса. Для турбулентного течения чаще всего принимается А = 3- [c.236]

Расположим координатные оси так, чтобы плоскость ху была горизонтальной и попытаемся установить вид уравнения, которому подчиняются закономерности гидравлического сопротивления. Для этого гофрированные поверхности расположим горизонтально и параллельно друг другу, на малом расстоянии одна от другой, равном Н. Вязкая жидкость будет течь в направлении оси х под действием разности давлений на концах канала, равной А/ . При этом средняя скорость жидкости будет и и вязкость т). Так как течение жидкости поддерживается за счет разности давлений на концах канала, то градиент давления составит АрИ , а его размерность можно найти на основе его определения [c.104]

Применимость одной из этих формул первоначально необходимо установить, выяснив режим течения жидкости в канале по значению к,, определяемому выражением (У.5). Если 5,8 < /11 [c.148]

Очевидно, что само по себе определение величины с недостаточно, чтобы установить характер течения жидкости, которая ведет себя как сложная жидкость необходима еще величина, характеризующая консистентность. Константа М в уравнении (5) не может быть использована для определения консистентности (в абсолютных единицах) сложных жидкостей из соображений размерности, вытекающих из факта возведения величины 5 в степень с. Однако отношение представляет собой пуазы и может быть использовано для [c.116]

В случае проточной ТСХ, когда течение жидкости в пористом слое установилось и имеет постоянную скорость, определяемую перепадом уровней в верхнем и нижнем резервуарах с растворителем или равномерным высушиванием края пластинки, уравнение (VII.2) при условии [c.256]

Рассмотрим случай течения жидкости через однородный капилляр радиуса а и длиной / при постоянном давлении Р. Давление должно быть невелико, чтобы поток был ламинарным. Выделим начальный момент приложения давления Р. Жидкость в капилляре будет двигаться ускоренно. Сила трения будет препятствовать ускорению. й вскоре установится стационарный процесс. Мы ищем скорость потока в каждой точке после установления стационарности. Эта скорость равна нулю у стенок капилляра и достигает максимального значения в центре. Соображения сим-метрии указывают на то. что в промежуточных точках скорость зависит только от расстояния г от центра. Так как жидкости практически несжимаемы, скорость потока должна быть независимой от расстояния [c.381]

Представляло интерес установить характер данной зависимости в гидродинамически определенных условиях на дисковом вращающемся электроде при больших числах оборотов, когда режим течения жидкости относительно поверхности электрода будет турбулентным или, по крайней мере, переходным к ламинарному. [c.98]

Многочисленные экспериментальные исследования позволили установить, что при течении капельных ньютоновских жидкостей вдоль смачиваемой ими поверхности твердого тела имеет место неподвижность слоя жидкости, непосредственно прилегающего к поверхности, или, как часто говорят, слип жидкости с твердой поверхностью. Измерения скоростей показали, что толщина неподвижного слоя жидкости весьма мала она составляет несколько молекулярных слоев (см. 132). Тем не менее, отсутствие скольжения вдоль поверхности весьма существенно для течения жидкости в целом. Аналогичное явление имеет место и в газах, если плотность их достаточно велика. [c.15]

Использование метода анализа размерностей, изложенного в разделе 3.7, позволяет установить, от каких факторов зависит коэффициент трения /, определяемый формулой (6.2). В качестве конкретного примера разберем течение жидкости в гладкой горизонтальной трубе длиной L (см. рис. 6-1, стр. 178). Будем предполагать течение установившимся , а плотность р и вязкость ц, жидкости постоянными. Кроме того, примем, что в некотором сечении трубы z = О известны распределение скоростей и давление в центре того же сечения (т. е. в точке г = О, 2 = 0), равное р . Совершенно очевидно, что на распределение скоростей в нижней по отношению к сечению z = О части потока (при z > 0) существенное влияние оказывает картина течения при z < 0. Если часть трубы, соответствующая отрицательным значениям координаты z, достаточно длинна, профиль скоростей в сечении z = О является полностью установившимся и скорость не зависит от z при z > 0. Если же длина участка трубы с отрицательными значениями координаты z очень мала или равна нулю, то при Z >0 скорость есть функция z. [c.174]

Этими двумя условиями определяются минимальные и максимальные скорости течения жидкости в отстойных зонах. В настоящее время имеется достаточно большой опыт эксплуатации вторичных отстойников, дающий возможность установить оптимальные скорости. [c.112]

Чем же объяснить, что получаются формулы с различными значениями А ЯП Видимо, нетрудно установить, что все противоречия скрыты в уравнении (11.13). Из рис. П.10 видно, что с изменением скорости течения жидкости изменяется ij. следовательно, изменяется вязкость жидкости ц. Уравнение (11.14) напишем в виде [c.40]

При нагревании вязкой жидкости от О до ЮО°С ( А/[1 увеличивается в 60 раз, поэтому температурные условия здесь исключительно важны. В этом случае на наклон линий опытных точек одновременно влияют два параметра - иг к ( А/ц) .Чтобы установить их раздельное влияние на интенсивность теплоотдачи, требуются сопоставимые температурные условия, и температурный график надо обработать не по вертикальным линиям, а по горизонтальным. В этом случае на рис.II.15 точки располагаются на семействе параллельных линий 6-9, имеющих угол наклона X 45° (см.рис.П.15). Итак, мы имеем тот же график, те же координаты, а результат другой. При этом методе нельзя получить множество формул - будет только одна. В этом случае обнаруживаются исключительно важные следствия I) наклон линий опытных точек зависит только от скорости течения жидкости и не зависит от ее физических свойств 2) расположение линии по высоте графика не зависит от скорости, а зависит только от физических свойств жидкости или числа Рг. [c.45]

Экспериментальное изучение течения жидкости в коротких цилиндрических роторах, проведенное в последние годы, позволило установить нижеследующее [2, 3, 4]. Граница подвижного слоя (пли поверхность нулевого потока ) всегда находится ниже кромки переливного борта. Ее положение не зависит от глубины ротора и скорости его вращения. Увеличение производительности заглубляет границу подвижного слоя, которая в зависимости от расхода находится в зоне осаждения на расстоянии 4... 10 мм от кромки переливного борта. [c.13]

Экспериментальное изучение течений жидкостей и газов позволило установить качественные различия в структуре потоков в зависимости от условий их движения. [c.39]

Ввиду простоты одномерных уравнений оказывается возможным установить общий характер зависимости важнейших характеристик от критериев М я К, которые затем можно применить к анализу более сложных явлений, связанных с двумерным сжимаемым течением. Поэтому остановимся более подробно на классической задаче Гартмана о течении жидкости в канале. [c.289]

ЧИСТОЙ фосфорной КИСЛОТЫ и разведенный до определенного объема в мерной колбе (примечание 1), Затем при комнатной температуре и перемешивании добавляют 3 н. раствор гидроокиси аммония до тех пор, пока pH отстоявшегося верхнего слоя жидкости установится равным 6—7 и будет сохраняться в этом интервале в течение 15 мин. (примечание 2). Осадок при перемешивании выдерживают в течение 16 час. при комнатной температуре. Маточный раствор удаляют при помоши фильтровальной палочки, а осадок промывают 10 раз водой порциями по 150 мл. После этого продукт сушат в шкафу при 110° в течение 18 час., растирают и снова помещают в шкаф на [c.370]

Г ассмотренное течение жидкости в аппарате с боковым входом справедливо для случая, когда решетка достаточно удалена от оси входной струи. При близком расположении решетки относительно струи, когда между ними не остается достаточного пространства для полного растекания струи по фронту решетки в обратную сторону (от задней стенки к передней), указанного перевертывания профиля скорости не произойдет. В этом случае струйки, вытекающие из отверстий плоской решетки, будут иметь то же направление, что и струя на входе в аппарат, вследствие чего при достаточно больших значениях Ср решетки жидкость за ней будет перетекать к задней стенке, и вблизи нее скорость струек будет максимальной (рис. 3.6, г). Очевидно, что при некотором среднем (оптимальном) значении относительного расстояния решетки от оси входного отверстия в сечениях за решеткой установится промежуточный почти симметричный профиль скорости (рис. 3.6, д). [c.85]

При исследовании течения жидкостей в узких зазорах Г. И. Фукс [186] установил, что тонкий слой масла в зазорах между поверхностями металла по механическим свойствам может быть разделен на три части — упруго-вязкий слой, непосредственно примыкающий к твердой поверхности слой с повыщенной по сравнению с объемной, вязкостью слой с вязкостью, равной объем, ной. Первые два слоя в сумме и составляют граничный слой смазки. У исследованных масел граничный слой не превышал 0,2 м км. [c.148]

В 1881 г. В. Г. Шухов опубликовал свою работу "Трубопроводы и применение их в нефтяной промышленности", которая на многие десятилетия стала основным руководством по проектированию трубопроводов. В этой работе В. Г. Шухов установил зависимость между расходом жидкости и ее вязкостью, предложил фор-м /лу для расчета падения напора в зависимости от режима течения жидкости, дал методику определения наиболее выгодного диаметра трубопровода, скорости движения жидкости, толш ины стенок труб. Разработанный им графоаналитический метод расположения п]Эомежуточных насосных станций применяется и в настоящее время. [c.10]

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]

Это можно иллюстрировать наглядной моделью. Представим течение химической реакции течением жидкости. Если система замкнута, т. е. жидкость не поступает в сосуды и не вытекает наружу, то со скоростью, определяемой отверстием крана, вся жидкость перельется из верхнего сосуда в нижний и установится равновесное состояние (рис. 9.1). Уровень жидкости в нижнем сосуде представит степень прохождения реакции в таком состоянии. [c.318]

Течение реальных жидкостей. В конце XIX в. английский физик и шженер О. Рейнольдс проводил исследование движения жидкостей в трубопроводах. С номош ью разработанного им метода окрашенных струй Рейнольдс установил, что сун] ествует два режима течения жидкости ламинарный и турбулентный. [c.39]

В прибор наливают воду или водный раствор и отмечают уровень жидкости в капилляре. Если к электродам приложить разность потенциалов, то противоионы диффузного слоя, энергетически слабо связанные с поверхностью твердой фазы (мембрана), будут перемен1аться к соответствующему электроду и благодаря молекулярному трению увлекать за собой дисперсионную среду (водный раствор). Вполне естественно предположить, что че.м больше потенциал диффузного слоя, тем больше переносчиков зарядов, тем выше скорость перемещения жидкости в пористом теле. Скорость течения жидкости и ее направление при постоянной напряженности э.1ектрпческого ноля определяются свойствами мембраны и раствора. Таким образом, уже качественное изучение электроосмоса позволяет однозначно определить знак -потенциала, а количественные измерения—установить зависимость между скоростью переноса жидкости и -потенциалом. Изменяя состав и свойства дисперсионной среды, можно проследить за изменением структуры двойного электрического слоя по изменению значения электрокинетического потенциала. [c.260]

Струйное течение жидкости в центробежном поле, обусловленное минимумом энергии сечения потока, сопровождается образованием струйного пограничного слоя. Толщина этого слоя, как следует из общей теории пограничного слоя, пропорциональна вязкости жидкости в степени /2. Это легко установить. Пусть длина струи /, периметр 2лг скорость течения ш, а толщина пограничного слоя б. Тогда масса жидкости, захватываемая пограничным слоем из внешнего пространства за одну секунду, пропорциональна р2лт б. Эта масса, вступающая в пограничный слой со скоростью i ), приобретает здесь некоторое количество движения, пропорциональное р2яги) б. Изменение количества движения долмчно быть равно силе, действующей на жидкость вследствие [c.107]

Если канал обогревается с одной стороны горячей водой, температуры которой на входе и выходе постоянны при любых скоростях, а продукт при любых скоростях нагревается от Г1 до Т , то важно установить, как изменяется длина канала с изменением скорости движения продукта. Этот случай наиболее удобен для анализа потому, что соотношение расхода горячей воды и продукта связано с кратностью. При постоянной кратности и постоянной площади поперечных сечений каналов для воды и жидкости с изменением скорости течения жидкости коэффицр ей ы теплоотдачи по обе стороны стенки будут изменяться в одинаковой пропорции в зависимости от этой скорости. [c.21]

Существенное развитие наука о движении жидкостей и газов получила с XVI в. нащей эры, когда появились труды многих выдающихся ученых. Так, Леонардо да Винчи (1452—1519) изучал характер движения воды в реках и каналах, занимался вопросами течения жидкости через отверстия. Французский ученый Блез Паскаль (1623—1662) является автором основного закона гидростатики. Швейцарец Даниил Бернулли (1700—1782), выходец из известной семьи математиков Бернулли, установил законы движущейся жидкости. Открытый Михаилом Васильевичем Ломоносовым (1711—1765) закон сохранения массы и энергии позволил выяснить физическую сущность уравнения Д. Бернулли. Разносторонний ученый (математик, механик, физик, астроном) швейцарец Леонард Эйлер (1707—1783), долгое время проработавший в России, в виде дифференциальных уравнений описал движение идеальной жидкости. Английский физик и инженер Осборн Рейнольдс (1842—1912) написал труды в области теории динамического подобия, течен/ия вязкой жидкости и турбулентности, установил критерий режимов течения жидкости. Русский ученый Николай Павлович Петров (1836—1920) создал основы гидродинамической теории смазки. Николай Егорович Жуковский (1847— 1921), отец русской авиации, является не только основоположником аэродинамики, но и автором трудов в области гидравлики и гидродинамики. И в наше время над указанными проблемами работают большое число отечественных и зарубежных ученых, которые вносят свой достойный вклад в дело познания мира. [c.4]