Течение между пластинами

Течение между параллельными пластинами степеней жидкости. Жидкость, реологические свойства которой описываются степенным законом течения с /п = = 6894 Н-с< - /м и и = 0,5, прокачивается насосом, состоящим из двух параллельных пластин (см. Задачу 10.2) с зазором между пластинами 0,00254 м при скорости верхней пластины 0,254 м/с. Производительность насоса составляет 0,5 от производительности при чистом сдвиге. Рассчитайте приращение давления. [c.362]

Пример 10.1. Течение расплава полимера между параллельными пластинами. Пусть пасос для подачи расплава состоит из параллельных пластин длиной 0,1 м, расположенных на расстоянии 0,005 м друг от друга. Верхняя пластина движется со скоростью 25 м/с. Между пластинами находится расплав полиамида, который при температуре течения и скорости сдвига ниже 100 ведет себя как ньютоновская жидкость с вязкостью 82,7 Па-с. Требуется подсчитать максимальное давление на выходе, определить профили скорости сдвига и напряжения сдвига и расход для градиента давления, равного половине его максимального значения. [c.310]

Подробное рассмотрение изотермического течения между параллельными пластинами позволяет глубже понять, как работают насосы, принцип действия которых основан на динамическом вязкостном способе создания давления. Однако в таких системах течение редко бывает изотермическим. Это объясняется двумя причинами во-первых, расплав полимера является высоковязкой жидкостью, поэтому тепло генерируется во время течения во-вторых, температура стенок канала не только неодинакова, но часто и непостоянна. Оба источника неизотермичности могут влиять на результирующий профиль скоростей, зависящий от температурной чувствительности вязкости (энергии активации вязкого течения). Для степенной модели жидкости эта зависимость может быть выражена в виде [c.315]

Выведите выражения ФРД Р (у) для течения между параллельными пластинами (см. Пример 7.6) при наличии градиента давления. Профиль скоростей определяется выражением [c.218]

Рис. 10.1. Схематическое изображение геометрических условий течения между параллельными иластнпами (профиль скорости для конкретного по жителыюго градиента давле11пя <1Р1(1г > 0) иока.чан между иластипами, а Туг (у) < О — справа 1 — подвижная пластина 2 — неподвижная пластина.

А РАСЧЕТ ХАРАКТЕРИСТИК ПРИ ТЕЧЕНИИ МЕЖДУ ПЛАСТИНАМИ [c.85]

Основные допущения для решения задачи течения в данном случае остаются теми же, что и для течения между параллельными пластинами. При этих допущениях три составляющие уравнения движения в прямоугольных координатах, определенных на рис. 10.13, сведутся к виду [c.323]

Хотя существует ряд других эквивалентных определений вязкости, наиболее применимой является дифференциальная форма, так как большинство проблем, связанных с вязкостью, является более сложными, чем сопротивление потоку при течении между капиллярными пластинами. Единица вязкости в системе СОЗ — [c.173]

Расчет теплогидравлических характеристик при течении между пластинами [c.85]

Теплоноситель между этими пластинами стремится циркулировать, так как нагретый теплоноситель у поверхности нижней пластины поднимается вверх, охлаждается у поверхности верхней пластины и затем возвращается обратно к нижней пластине. Что касается структуры течения между пластинами, то она стремится принять вид гексагональных ячеек с восходящим течением в центре каждой ячейки и нисходящим течением на границах между ячейками. [c.65]

Конвективные явления. Не обязательно для всех этих явлений, чтобы на пути потока жидкости встретилось твердое препятствие. Бывают случаи, когда в чистой жидкости, первоначально неподвижной, возникает сначала плавное, а затем и вихревое течение. Например, это происходит при конвекции. Конвекция — очень распространенное явление, которое наблюдается, если подогреть слой жидкости снизу, а верхний слой оставить холодным. При этом более холодные, а значит, более плотные, верхние слои стремятся опуститься вниз, в то время как более теплые, т. е. менее плотные, нижние слои устремляются вверх под действием сил Архимеда (рис. 5). Плавный процесс движения начинается, когда выталкивающие силы Архимеда сравняются с силами трения и превзойдут их. Естественно, что слоистое течение между пластинами не может в одной точке начаться, а в другой оборваться. Оно должно быть замкнутым вследствие закона сохранения массы, т. е. иметь вид каких-то слоеных ячеек (рис. 5). На одном краю ячейки жидкость теплее, а на другом — холоднее, чем было бы в отсутствие движения. Но тогда по соседству с данной ячейкой равноправно должны появиться и другие такие же. Так и получается на опыте, что вдоль пластинки жидкость разбивается на подобные конвективные ячейки. Чем больше [c.14]

Плоскопараллельную насадку с успехом применяют в вакуумных колоннах, где особенно важно снизить гидравлическое сопротивление. Она представляет собой пакет пластин высотой 0,5—0,8 м, стянутый болтами. Зазоры между пластинами фиксируются дистанционными втулками. Основные типы насадок для вакуумных колонн — плоскопараллельная (рис. 136, а), сотовая (рис. 136,6) и зигзагообразная (рис. 136, а). Насадка устанавливается таким образом, чтобы листы каждого последующего пакета были повернуты на 45—90° по отношению к предыдущему. Необходимо иметь в виду, что для всех регулярных насадок к устройствам для распределения жидкости предъявляются более высокие требования в части равномерности распределения и обеспечения пленочного течения жидкости по насадке. [c.146]

Определить максимальную и среднюю скорость при течении жидкости вязкостью х. = 2 спз между пластинами шириной Ь = = 3 м, расположенными на расстоянии h = 3 см одна от другой. Общин расход жидкости Соб = 20 м 1ч. Найти также значение градиента давления. [c.92]

Пример 7.6. Функция распределения деформации при течении между параллельными пластинами. 0,6- [c.207]

На рис. 7.18 приведена ФРД в сравнении с аналогичной функцией для течения ньютоновской жидкости в круглой трубе. Полученный результат показывает, что среднее значение деформации пропорционально отношению /Я, Следовательно, для хорошего смешения расстояние между пластинами должно быть небольшим, а длина Ь большой. Рис. 7.18 свидетельствует об очень большой ширине распределения деформации. Жидкость, составляющая около 75 % объемного расхода, подвергается деформации ниже среднего уровня. [c.209]

Подобно созданию теории одночервячного экструдера, основанной на модели течения между параллельными пластинами, можно проанализировать многие процессы, в которых используется геометрия непараллельных пластин. Примерами таких машин являются вальцы и каландры. Более того, эти устройства с валками, вращающимися навстречу друг другу, можно превратить в экструдер с увеличенной подающей способностью, так как обе поверхности движутся параллельно друг другу. [c.331]

Динамические способы создания давления за счет сил вязкого трения (течение между параллельными пластинами) [c.306]

Отсюда видно, что при течении между параллельными пластинами избыточное давление создается при условии > д, т. е. при [c.309]

Сравнивая этот случай течения с ранее рассмотренным простым течением между параллельными пластинами, отметим два важных различия. Во-первых, течение в направлении г вдоль канала является двумерным [т. е. (х,у)], во-вторых, поверхность цилиндра имеет составляющую скорости в направлении х, которая приведет к циркуляционному течению в поперечном направлении. [c.323]

Значения и Рр всегда меньше единицы. Эти величины отражают тормозящее влияние стенок на производительность, отсутствующее при течении между двумя неограниченными параллельными пластинами. Они выражаются соотношениями [c.326]

Итак, рассмотрена модель червячного экструдера, созданная на основе анализа течения между параллельными пластинами. Теперь видно, что для того чтобы иметь возможность проанализировать червячный экструдер, в качестве первого приближения полезно использовать модель в виде параллельных пластин или прямоуголь- [c.328]

Течение между параллельными пластинами [c.380]

Очевидно, что если давления на входе и выходе равны, то на профиле давления есть максимум. Местоположение точки максимального давления определяется по величине Я = 2Яо/(1 + Со)-Полученный результат демонстрирует различие в картинах течения между параллельными и непараллельными пластинами. В первом случае равенство входного и выходного давлений исключает нагнетание расплава и весь расход обусловлен вынужденным течением, а во втором случае на профиле давления сущ,ествует максимум. Этот механизм создания давления является основой гидродинамической теории смазки. [c.331]

Допустим, что жидкость, поступающая в аазор между пластинами, не имеет никакой предыстории деформирования и что происходит полностью развившееся вынужденное течение между пластинами. Очевидно, что, хотя скорость во всей системе одинакова, чем ближе к верхней пластине, тем меньше время пребывания в смесителе , а значит меньше деформация частиц жидкости. Кроме того, поскольку скорость потока у верхней пластины выше, часть выходяще10 из смесителя материала будет подвергаться меньшей деформации. Если расстояние между пластинами равно И, а скорость перемещения верхней пластины 1 , то при установившемся изотермическом вынужденном течении распределение скорости описывается уравнением [c.208]

Уравнение (10.4-9) сводится к уравнению (10.2-6) при = 1. Следовательно, величины 2/(1 + Го) и 2/[Го(1 + Го) ] могут рассматриваться как поправочные коэффициенты , в случае применения теории течения между параллельными пластинами к червякам с коническим сердечником. [c.332]

Рис. 10.5. Профили скоростей для течения расплава между ргараллельными пластинами при отсутствии градиента давления и линейном профиле температуры между пластинами (Т] и То — температуры подвижной и неиодвижной пластин соответственно)

Валковые машины для переработки полимеров являются типичным примером применения теории течения между непараллельными движущимися пластинами. Между вальцами и каландрами есть [c.332]

Погрешность суперпозиции. В ряде литературных источников предлагают определять объемный расход течения неньютоновской жидкости, вызываемого совместным действием давления и вынужденного течения между параллельными пластинами, суммируя расход вынужденного течения, вызываемого движением пластины (который не зависит от природы жидкости), и расход потока под давлением неньютоновской жидкости между неподвижными пластинами ). Для модели жидкости, описываемой степенным законом, суммарный расход определяется выражением [c.362]

Течение между параллельными пластинами жидкости, подчиняющейся уравнению КЕФ. Рассмотрите течение между параллельными пластинами жидкости, подчиняющейся уравнению, для случая, когда одна из пластин движется с постоянной скоростью при отсутствии градиента давления. [c.365]

Еще более очевидно значение ФРД для смесителей непрерывного действия. В разд. 7.10 рассмотрена ФРД при вынужденном течении между параллельными пластинами. При течении в таком канале, несмотря на постоянство скорости сдвига внутри канала, функция распределения деформаций довольно широкая из-за широкого распределения времен пребывания. Поэтому, хотя частицы диспергируемой фазы на входе в смеситель распределены по всем линиям тока и оптимальным образом ориентированы, тем не менее на выходе из смесителя не будет получена однородная смесь. [c.378]

Если вывод, сделанный на основании данных рис. 11.7, применить к одночервячной экструзии (поскольку течение между параллельными пластинами — простейшая модель течения расплава в винтовом насосе, ср. разд. 10.3), то получим теоретическое подтверждение известного экспериментального факта увеличение противодавления (т. е. увеличение положительного градиента давления) в экструдере улучшает смешение. Средняя величина деформации, определяе- [c.379]

I н 3 с о g Скорость течения между пластинами, м/сек Коэффициент теплоотдачи от стенки к нагреваемой жидкости. ккал1м час Перепад давления в потоке нагреваемой жидкости, riM i [c.24]

Задачу о течении газового потока для рассматриваемого случая можно сформулировать следующим образом. В канале бесконечной длины пшриной В (рис. 3.7) к стенкам абсолютно жестко симметрично прикреплены п пластин. В общем случае расстояние между пластинами, длины пластин и углы наклона их к оси абсцисс различны и соответственно равны 8 , 1 , (т=1, 2,. . п). Внутри канала движется газ с заданной скоростью Уоо па бесконечности. Необходимо найти распределение скоростей в любом сечении канала. [c.176]

Из рис. 1 и 2 видно, что коэффициенты гидравлического сопротивления в пластинчатых теплообменниках намного выше, чем в трубах, при одинаковых числах Рейнольдса. Однако скорости потока между пластинами намного ниже и обычно находятся в пределах от 0,1 до 3 м/с в зависимости от типа пластин и условий эксплуатации. Длина пластин, 1еобходимая для достижения заданных значений числа единиц переноса теплоты NTU, намного меньше, чем в трубах, так что потери давления при равных характеристиках теплопередачи нередко бывают меньше, чем при течении в трубах. [c.83]

Учет режима течения паровоздушной смеси в модуле показал, что заниеимоеть степени очистки газа от числа Рейнольдса определяется в значительной степени расстоянием между пластинами с катализатор-нь м покрытием I, причем при расстоянии / = 5-20 мм роль конструктивного фактора становится важнейшим условием, определяющим качество очистки. Очистка в модуле даже при скоростях потока паровоздушной смеси 1-1,5 м/с реализуется при слаботурбулизпрованном ре-ж [мe течения газа, интенсификация турбулизации должна привести к улучшению очистки. [c.169]

Поле скоростей в зазоре между конусом и плоскостью обладает характерной особенностью, которая заключается в том, что каждый жидкий конус , ограниченный плоскостью 0 = onst, вращается вокруг оси конуса как твердое тело, причем угловая скорость вращения таких конусов увеличивается от нуля у неподвижной плиты до i2 у поверхности вращающегося конуса [3]. В результате в зазоре возникает одномерное сдвиговое течение. Более того, из-за очень малых значений ijjo (около 1—4°) локально (при фиксированном г) течение можно считать подобным круговому течению между параллельными пластинами (т. е. жидкие конусы как бы становятся дисками). [c.165]

Другое направление применения концепции создания давления при течении между непараллельными пластинами было предложено Вестовером [12], который разработал экструдер со скользящей подушкой (рис. 10.21). Этот тип экструдера представляет собой [c.331]

Итак, приведенный выше пример иллюстрирует важную роль реологических свойств смешиваемых компонентов, поскольку реологические свойства определяют характер распределения напряжений в зазоре между цилиндрами. Напряжение сдвига обратно пропорционально квадрату радиуса, т. е. т 1/р . Этим течение в зазоре между коаксиальными цилиндрами отличается от течения между параллельными пластинами, где напряжение постоянно. (Разумеется, при малой кривизне таким различием можно пренебречь.) Поэтому у стенки внутреннего цилиндра напряжение сдвига велико, а у стенки внешнего цилиндра — мало, результатом чего и являются высокая у стенки внутреннего цилиндра и низкая у стенки внешнего цилиндра скорости сдвига ньютоновской жидкости. Однако, если жидкость имеет неньютоновский характер течения (аномальновязкая жидкость), то вязкость тоже меняется по сечению зазора у внутреннего цилиндра она относительно низкая, а у внешнего — относительно высокая. Поэтому чтобы поддерживать требуемое распределение напряжений, скорость сдвига у стенки внутреннего цилиндра нужно увеличивать, а у стенки внешнего цилиндра — уменьшать, вследствие чего ФРД будет расширяться. [c.378]

Для течения, возникаюш,его при наложении перепада давления на вынужденное течение, ФРД не удается выразить непосредственно через 7, но можно выразить ее через безразмерную величину = = у Н, которая однозначно связана с у. Было проанализировано полностью развившееся изотермическое установившееся ламинарное течение несжимаемой ньютоновской жидкости. Методология расчета ФРД аналогична описанной в разд. 7.10 для чисто вынужденного течения. Полученные результаты демонстрируют сильное влияние градиента давления на ФРД и среднее значение деформации (у). Как следует из рис. 11.7 (где qplqd— безразмерная константа, характеризующая градиент давления), положительный градиент давления (давление растет в направлении течения, а скорость сдвига у неподвижной пластины равна нулю, qylqd <С 0) не только увеличивает среднее значение деформации, но и сужает ее распределение. При <7г)/<7(г = О имеет место чисто вынужденное течение (кривая 2) при qplЯd > о давление уменьшается в направлении течения, а скорость сдвига равна О у движущейся пластины (кривая 3). При этом ФРД такая же, как для течения между неподвижными пластинами под действием давления. Заметим, что аналогом этого случая является вынужденное течение, при котором движущиеся пластины располагаются в сечении = 1, которому соответствует ось симметрии течения под давлением через щель шириной Н = 2Н. [c.379]