Движение жидкостей закон сопротивления

Законам Ньютона и Пуазейля не подчиняются коллоидные системы с удлиненными частицами и частицами, способными деформироваться, а также структурированные коллоидные системы. Причина аномалии вязкого течения коллоидных систем с вытянутыми, палочкообразными частицами заключается в том, что по мере увеличения напряжения сдвига, обусловливающего течение, такие частицы ориентируются своей длинной осью в направлении потока, в результате чего понижается гидродинамическое сопротивление и этим самым убыстряется движение жидкости. Ориентацию вытянутых частиц в направлении потока легко доказать, измеряя двойное лучепреломление в золе при все возрастающем градиенте скорости. [c.327]

Первое слагаемое в правой части (1.14) учитывает потери давления вследствие вязкости жидкости, второе-инерционную составляющую сопротивления движению жидкости, связанную с криволинейностью и извилистостью норовых каналов. Из (1.14) следует, что при малых скоростях фильтрации квадратом скорости можно пренебречь, и градиент давления будет зависеть только от первого слагаемого, т.е. движение будет безынерционным, соответствующим закону Дарси. При больших скоростях фильтрации силы инерции становятся существенными и будут сопоставимы или даже преобладать над силами вязкости. [c.23]

Рассмотрим способы определения основных характеристик потока при плоскорадиальном движении жидкости и газа с большими скоростями, когда причиной отклонения от закона Дарси становятся значительные инерционные составляющие общего фильтрационного сопротивления. [c.81]

В [4] приводится расчет аэродинамики радиального реактора, позволяющий определить поле скоростей и давлений во всех трех областях аппарата. Данная модель справедлива только для малых скоростей течения, когда сопротивление течению в области III линейно зависит от скорости течения. В большинстве же используемых в промышленности реакторов закон сопротивления движению жидкости или газа имеет квадратичную зависимость от скорости. [c.68]

Независимо от режима движения и формы твердого тела, движущегося в жидкости, сила сопротивления R среды (в н) может быть выражена в общем виде законом Ньютона [c.172]

В разделе 6.11 обсуждался вопрос о медленном течении жидкости через высокопроницаемую пористую среду в связи с процессом хроматографии. Скорость определялась законом Дарси. Проницаемость среды к зависит от принятой модели пористой среды. В частности, если среда состоит из одинаковых сферических частиц, то для к справедлива формула Козени — Кармана (6.266). Эта формула получена в предположении, что движение жидкости можно рассматривать как движение через систему микрокапилляров, диаметр которых определялся формулой (6.263), поэтому такая модель называется капиллярной. Она справедлива для среды с относительно малой проницаемостью. Из формулы Козени — Кармана следует, что проницаемость к резко возрастает при е- 1, где е — пористость среды, равная отношению объема пустот Уа к суммарному объему среды У. При е 1 представление пористой среды в виде системы капилляров допустимо. Однако при е —> 1 объем, занимаемый твердой фазой среды, мал и течение через пористую среду представляет собой течение через систему относительно далеко отстоящих друг от друга твердых частиц набивки фильтра. Следовательно, переход от случая е 1 к случаю е —> 1 приводит к коренному изменению структуры течения. Капиллярная модель уже не годится, и нужно рассматривать обтекание одной неподвижной частицы с учетом влияния соседних частиц, т. е. с учетом стесненности. Такая модель высокопроницаемой пористой среды называется моделью с сопротивлением. Решение этой задачи представлено в работе [2]. [c.237]

Расчет дзета-потенциала при электроосмосе несколько видоизменяется, так как траектория движения жидкости и соответственно линейная скорость ее и напряженность поля Н не могут быть непосредственно определены из-за сложности структуры капиллярно-пористых тел. Неопределенным является число пор, их протяженность, сечение, которое к тому же изменяется на протяжении длины поры. Поэтому при выводе расчетного уравнения используют легко определяемые экспериментальные величины ток i, проходящий через прибор, и объемную скорость жидкости Q, т. е. объем жидкости, переносимый в единицу времени. Очевидно, Q S и, где S — эффективное сечение пор, и — средняя линейная электроосмотическая скорость. Напряженность поля Н Ell, где Е — напряжение от внешнего источника тока, I — эффективная длина пор. По закону Ома i ElR, где R — электрическое сопротивление пористого слоя, разделяющего жидкости, R [c.413]

Уравнение (IV.25) в равной мере применимо для описания электрофоретического движения частиц и электро-осмотического движения жидкости. Если скорость движения установилась постоянной, то сила электростатического взаимодействия окажется равной силе сопротивления среды / сопр- Последняя может быть найдена по закону Ньютона, который для данного случая запишем в виде [c.95]

При решении различных задач разработки нефтяных месторождений применительно к нелинейному закону фильтрации за основу обычно берут формулу Дарси, в которой градиент давления возводится в некоторый показатель степени [1]. Можно поступить иначе, как это было сделано применительно к турбулентному режиму движения жидкости в трубопроводах [2]. Как известно, при этом в формулу Пуазейля был введен коэффициент гидравлического сопротивления X. [c.163]

Это различие в законах изменения коэффициента к связано с тем, что непосредственное влияние вязкости жидкости на сопротивление в турбулентном потоке гораздо меньше, чем в ламинарном. Если в последнем потери напора на трение прямо пропорциональны вязкости (см. 1.22), то в турбулентном потоке, как это следует из формул (1.55) и (1.95), эти потери пропорциональны вязкости в степени 1/4. Основную роль в турбулентном потоке играют перемешивание и перенос количеств движения. [c.98]

Когда частица ускоряется в жидкости, она испытывает действие дополнительных сил сопротивления, кроме рассчитываемой по закону Стокса. При Rep С 1 уравнение движения [75 — 78] остается, однако, линейным. Это уравнение приводится здесь в форме, полученной Ченом [79] для случая, когда движение жидкости также нестационарно [c.43]

Движение твердых частиц в жидкости илн газе (внеш. задача) описывается с помощью упрощенных ур-ний Навье-Стокса (ползущее течение при Ке < 1, течение в пограничном слое при больших числах Яе). Закон сопротивления выражается зависимостью =/(Яе), где -коэф. сопротивления. Для шарообразных частиц при Ке < 1 величина = = 24/Ке при развитой турбулентности л 0,44. Скорость своб. осаждения под действием силы тяжести по закону Стокса для одиночной шарообразной частицы = [c.565]

В ходе анализа пренебрегаем гидравлическими сопротивлениями движению жидкостей (небольшие протяженности каналов, невысокие скорости). Тогда можно базироваться на соотношениях гидростатики, конкретно — на законе сообщающихся сосудов (выражение (з) в разд. 2.1.2 для уравновешенных давлений в разных сосудах). Применительно к обозначениям на рис. 13.9,6 для самого нижнего сечения сосуда справедливо [c.1118]

Как видно из предыдущего, процесс перемешивания жидкости характеризуется сложным распределением скоростей в ее объеме, зависящим от формы и размеров аппарата и мешалки, скорости вращения последней, а также от физических свойств жидкости. Невозможность точного теоретического описания этой сложной гидродинамической обстановки затрудняет пока построение строгого метода теоретического расчета расхода энергии на механическое перемешивание жидкостей. В связи с этим часто пользуются упрощенным подходом к решению рассматриваемой задачи, уподобляя вращение вертикальной прямоугольной лопасти ее поступательному движению в неограниченном объеме покоящейся жидкости с плотностью Рж- Сила гидродинамического сопротивления Р , встречаемая такой лопастью при скорости ее движения выражается законом Ньютона [c.184]

Для бесконечно разбавленных растворов коэффициент диффузии каждого компонента можно рассматривать как коэффициент бинарной диффузии этого компонента относительно всей смеси. Поэтому для каждого предельно разбавленного компонента имеет место закон Фика в виде (4.27). Кроме того, приближение предельно разбавленного раствора позволяет оценить коэффициент бинарной диффузии, используя простые термодинамические соображения. Будем рассматривать движение молекулы растворенного вещества как броуновское движение с кинетической энергией теплового движения кТ (к постоянная Больцмана). Вязкость жидкости оказывает сопротивление движению, сила которого оценивается формулой Стокса i2U,d, (d, — средний диаметр молекулы, Ui — средняя скорость молекулы, Ц2 вязкость жидкости). Работа, которую совершает молекула по преодолению сопротивления жидкости на пути I, равна 10,2 1 J]/. Приравнивая работу кинетической энергии и полагая Оп щ1, получим [c.52]

Закон сопротивления при медленном движении частиц в жидкости. [c.149]

Обший закон сопротивления среды. При количественном определении гидравлических сопротивлений частиц, движущихся в потоке жидкости или газа, необходимо установить связь между потерей кинетической энергии и режимом движения. Такая связь обычно представляется в форме соотношений между безразмерными числами, характеризующими движение частиц. Так, сопротивление среды при движении шарообразной частицы определяется соотношениями 24 [c.155]

При движении материальной частицы в жидкой среде или при обтекании неподвижной частицы потоком жидкости возникают гидродинамические сопротивления, величины которых зависят в первую очередь от режима движения и формы обтекаемых частиц. Закон сопротивления в этом случае определяется явлениями, происходящими в пограничном слое. [c.107]

Гидромеханический процесс осаждения твердых (или л<ид-ких) частиц в жидкой (газовой) среде широко распространен в технике и используется для разделения различных двухфазных или многофазных систем (жидкость — твердое, газ — твердое, жидкость — жидкость, твердое — твердое, жидкость — газ — твердое и т. д.). Физические характеристики движения, например, твердых частиц в среде жидкости или газа зависят не только от реологических свойств системы, но и от многих других факторов, связанных главным образом с условиями обтекания (рис. 4-7), т. е. с теорией пограничного слоя, и с законом сопротивления. [c.115]

Рассмотренный закон сопротивления среды относится к свободному движению (так, например, свободное осаждение будет происходить и при наличии большого количества частиц, но при такой их концентрации в жидкости или газе, что осаждающиеся частицы не оказывают влияния друг на друга) шарообразных твердых частиц. Сопротивление реальных частиц, форма которых отличается от шара (рис. 4-9), дополнительно зависит от так называемого фактора формы или коэффициента сферичности . [c.120]

Так как величины и Л являются в общем случае функциями Не, уравнение (8.8) может быть решено только методом последовательного приближения. С этой целью принимается, например, что движение жидкости в трубопроводе соответствует квадратичному закону сопротивлений и для этих условий выбираются [c.108]

В полном виде закон сопротивления при установившемся турбулентном движении жидкости (88) выразится уравнением [c.74]

Путем обработки опытных данных методом теории подобия был выведен закон сопротивления при турбулентном движении жидкости в гладких трубах. [c.72]

Механизм проникновения жидкой агрессивной среды сквозь керамический футеровочный материал можно представить следующим образом. При соприкосновении жидкости с поверхностью материала на продвижение ее внутрь будут оказывать влияние две силы сила внешнего давления Рв и сила капиллярного давления Р , обусловленная поверхностным натяжением жидкости, а также краевым углом смачивания и радиусом капилляра. По мере продвижения жидкости будет возрастать сопротивление, возникающее от трения жидкости о стенки капилляров Рт. При этом, если Рв>Ра+Рх, будет иметь место вязкостный перенос (по закону Пуазейля), а если Рв Ра- -Ра, движение жидкости вглубь будет осуществляться посредством капиллярного переноса. [c.40]

На поверхности раздела фаз в рассматриваемой системе жидкость может двигаться с практически любой скоростью. Движение жидкости в направлении, нормальном к поверхности раздела фаз, затухает по мере приближения к этой поверхности вследствие действия сил поверхностного натяжения. Подвижность жидкости на поверхности пузыря приводит к тому, что сопротивление, испытываемое пузырем при его всплывании, в 1,5 раза меньше, чем при движении твердых шариков с той же скоростью. Скорость падения твердых шариков при значениях критерия Рейнольдса порядка единицы подчиняется закону Стокса [c.368]

П. Движение жидкостей. Выражения для динамических соотношений между давлением и расходом жидкостей, движущихся в трубопроводах и резервуарах под действием сил тяжести или других сил, которые возникают в жидкостях, могут ыть получены, исходя из основных законов гидромеханики. Важную роль при этом играют такие факторы, как инерция движущейся жидкости, сопротивление потоку, вызванное шероховатостью труб и силами вязкого трения в самой жидкости, сжимаемостью жидкости и упругостью содержащих ее сосудов. [c.11]

Между законом сопротивления и профилем скоростей потока, движущегося в трубе, существует однозначная связь. Потери напора или давления в трубопроводе при движении по нему реальной жидкости обусловлены сопротивлением трения и местными сопротивлениями. Потери на трение имеют место по всей длине трубопровода и зависят от режима течения потока, увеличиваясь с возрастанием турбулентности. Местные сопротивления возникают при любых изменениях скорости потока в результате изменения его сечения или направления (внезапные сужения, расширения, повороты, краны, вентили и т. п.). [c.48]

В рассмотренном случае движения пластины, погруженной в жидкость, числа Рг, Ве и Ше, характеризующие соответственно сопротивление от волнообразования, сжимаемость жидкости и по-верхрюстное натяжепие, обыч1 о незначительны и их ие учитывают. Коэффициент сопротивления практически зависит только от критерия Рейнольдса. Квадратичный закон сопротивления справедлив при скоростях значительно меньше скорости звука в среде. При околозвуковых скоростях сопротивление возрастает пропорционально кубу скорости, а при дальнейшем увеличении скорости вновь уменьшается. [c.276]

Свойства неньютоноаской жидкости соответствуют степенному реологическому закону с индексам консистентности к и показателем степени п. Отличительной особенностью описания является использование корректирующего множителя 1з, который учитывает вторичное движение жидкости в порах осадка и перемещение частиц в осадке в процессе фильтрования (с. 62). На величину 8 следует умножить значение удельного сопротивления осадка, найденное на фильтре с порщнем, чтобы получить действительное значение этого сопротивления при разделении суопензии на обычных фильтрах. [c.57]

В технических приложениях широко используют квазиодно-мерные модели неустановившихся потоков. В таких моделях состояние потока рабочей среды в каждый момент времени характеризуется усредненными по сечению значениями давления, скорости и плотности. При этом в уравнения вводятся полученные при усреднении по сечению потока перечисленные гидродинамические величины с коэффициентами количества движения, кинетической энергии и гидравлического сопротивления. Ввиду недостаточной изученности неустановившихся течений в гидродинамических расчетах долгое время использовали только к вази-стационарные значения коэффициентов, которые определяются, если реальный неустановившийся поток заменить сменяющейся во времени последовательностью установившихся потоков. Квази-стационарные коэффициенты находят по экспериментальным зависимостям и формулам гидравлики. Однако теоретические н экспериментальные исследования показывают, что в действительности при неустановившемся движении жидкости или газа изменяются законы распределения местных скоростей, поэтому в общем случае мгновенные коэффициенты усреднения гидродинамических величин должны отличаться от квазистационарных значений [281. [c.239]

При обработке опр 1Тных данных с помощью метода подобия был выведен закон сопротивления для турбулентного движения жидкости в гладких трубах. [c.68]

Поле течения около препятствия меняется с изменением числа Рейнольдса Не, соответствующего течению воздуха относительно препятствия При больших Не искривление линий тока становится заметным лишь вблизи препятствия и, за исключением узкого граничного слоя, поле течения близко к полю течения идеальной жидкости (рис 6 2) Когда же Не мало, течение определяется вязкостью и влияние вызванного препятствием искривления линий тока наблюдается на сравнительно больших расстояниях от препятствия Резкое искривление линий тока перед самым препятствием при больших Не приводит к усилению влияния инерции ча-етиц, тогда как постепенное искривление линий тока при малых Не уменьшает вероятность соударения частиц с препятствием Если скорость воздуха и размер частицы достаточно малы, то движение введенной в воздушный поток частицы будет подчиняться стоксовскому закону сопротивления В противном случае сила, действующая на сферическую частицу, может быть определена по данным о коэффициенте лобового сопротивления В любой момент времени действующая на частицу ускоряющая сила равна силе сопротивления среды, соответствующей разнице в скоростях движения частицы и среды [c.182]

Отклонения от закона Пуазейля заключаются в том, что количество кЪнцентрированного раствора, вытекающего из капилляра, увеличивается не пропорционально приложенному давлению, а быстрее. Эти аномалии могут быть объяснены тем, что образовавшиеся в концентрированных растворах сетчатые структуры оказывают большое сопротивление движению жидкости. При повышении давления или напряжения эта структура постепенно разрушается, что и приводит к наблюдаемому уменьшению вязкости и увеличению скорости жидкого потока. Кроме того, при этом [c.501]

Рассмотрению этих вопросов посвящен настоящий раздел, в котором приводятся (н.п. 1.1 — 1.6) общие сведения по гидравлике, включающие справочные сведения по физико-механическим свойствам наиболее распространенных жидкостей и газов, основные теоретические положения и уравнения газогидромеханики, основы теории газогидродинамического подобия, законы ламинарного и турбулентного трения при движении жидкости по трубам, рассмотрены особые случаи движения жидкостей (гидроудар, истечение, кавитация). Материал параграфов 1.1 — 1.6 позволяет проводить приближенные оценочные гидравлические расчеты простых систем без обращения к диаграммам гидравлических сопротивлений реальных трубопроводов и трубопроводной арма-туры. В то же время содержание этих параграфов является необходимой теоретической базой, обеспечивающей понимание пояснений и практических рекомендаций и правильное использование диаграмм гидравлических сопротивлений, приведенных в параграфах 1.7 — 1.8 (основу этих параграфов составляют материалы справочника И. Е. Идельчика, дополненные сведениями о гидравлических сопротивлениях и коэффициентах теплоотдачи компактных развитых поверхностей теплообмена), при проведении точных расчетов сложных гидравлических систем. [c.5]

Во второй половине XIX в. в России появляются работы, оказавшие большое влияние на последующее развитие гидравлики. И. С. Громека (1851 — 1889) создал основы теории винтовых потоков и потоков с поперечной циркуляцией. Знаменитый русский ученый Д. И. Менделеев (1834 - 1907) в 1880 году в своей работе О сопротивлении жидкостей и о воздухоплавании впервые указал на возможность существования в природе двух режимов движения жидкости с различными законами ее сопротивления. Это же положение было развито и доказано [c.1146]

Независимо от характера движения жидкости, у границы раздела фаз всегда существует диффузионный слой жидкости. Он представляет собой некоторое сопротивление диффузии частиц растворяемого вещества в массу раствора, а в случае химического растворения-диффузии химически активного растворителя к поверхности растворяющегося вещества и диффузии в раствор образующегося на этой поверхности продукта реакции. Поэтому скорость растворения кристаллических тел в жидкостях определяется главным образом законами диффузии. Интенсивность растворения, как и всякого гетерогенного процесса, зависит от величины поверхности контакта фаз — чем мельче кристаллы, тем больше их удельная поверхность и тем быстрее они растворяются. Мелкие кристаллы растворяются быстрее также и потому, что в них относительная доля материала (ионов, молекул), находящаяся у вершин пространственных углов и ребер, значительно больше, чем в крупных. Затрата же энергии на разрушение вершин и реВер кристалла, отнесенная к единице массы, меньше, чем на разрушение граней. С наименьшей скоростью растворяются наиболее развитые грани кристалла. Различной скоростью растворения отдельных элементов кристалла, в том числе разных его граней, объясняется и изменение его формы в процессе растворения — грани и ре Йра искривляются. Существенную роль при этом играют также неравномерно распределенные в кристалле примеси, делающие его неоднородным. [c.38]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология