Инерционное течение газа

Для газов и паров v > и значение критерия Прандтля близко к единице. Это означает, что для таких сред должно существовать подобие между процессами переноса количества движения и диффузионным переносом вещества. В тех зонах потока, где основную роль играет молекулярное трение, преобладает перенос целевого компонента за счет молекулярной диффузии. Области инерционного течения газов соответствует преимущественный конвективный перенос вещества. [c.21]

Распространенным способом очистки жидкости от взвешенных в ней частиц является осаждение частиц на различных препятствиях (коллекторах) при обтекании их жидкостью. Коллекторами могут служить более крупные частицы, фильтры, пористые среды, сетки и другие препятствия. Осаждающиеся на препятствиях частицы образуют слой твердого осадка. Следует заметить, что, как правило, размер частиц не превосходит линейного размера элементов коллектора, поэтому захват частиц препятствием имеет пе просто геометрический характер, но определяется характером обтекания потоком препятствий и силами молекулярного и электростатического взаимодействия частиц с коллектором. Эти силы действуют, если частицы находятся достаточно близко к поверхности коллектора, поэтому важно знать вид траекторий частиц в потоке несущей жидкости. Следуя [60], ограничимся случаем медленного обтекания суспензией коллектора, при условии малости размера частиц по сравнению с линейным размером элементов коллектора. В настоящем разделе будут рассмотрены два основных механизма захвата частиц препятствием броуновская диффузия очень маленьких частиц (а<1 мкм). Последний процесс не носит диффузионный характер. Из-за малости частиц его можно считать безынерционным и рассматривать как геометрическое столкновение с препятствием благодаря тому, что траектории частиц, совпадающих с линиями тока жидкости, пересекут препятствие. Заметим, что подобное представление годится для частиц, плотность которых мало отличается от плотности жидкости. Если рассматривается аналогичная задача о течении газа с взвешенными в нем твердыми частицами, то большая разность плотностей частиц и газа приводит к возможности движения частиц относительно газа, т. е. к необходимости учитывать инерцию частиц, особенно вблизи препятствий, поскольку там частицы тормозятся, изменяют направление и обладают значительными отрицательными ускорениями. Такой механизм столкновения частиц с препятствием или между собой в работе [51] назван инерционным. [c.221]

Для изотермического течения газа через какую-либо преграду потеря давления на внутреннее трение — / 2 может быть представлена как сумма вязкостного и инерционного членов [c.28]

Масляные фильтры предназначаются лишь для частиц диаметром более 10 мк их эффективность при этом обычно превышает 85%. Учитывая, что эффективность этих фильтров определяется инерционным механизмом, для получения хороших результатов скорость течения газа на входе в фильтр выбирают в пределах 1,5—2,5 м/сек-, в целях же экономии энергии, расходуемой вентиляторами, начальное гидравлическое сопротивление фильтров поддерживается в пределах 2,5—11,5 мм вод. ст. [c.309]

Если здесь пренебречь еще инерционным сопротивлением газа или жидкости и полагать течение смазки ламинарным, то интегрируя эти уравнения по поперечной координате г (рис. 3), получаем выражения, связывающие скорость и давление [c.26]

Четвертая глава посвящена рассмотрению движения дисперсной фазы и особенностей межфазных процессов при течении газа с твердыми частицами в каналах (трубах). Описаны результаты экспериментальных исследований потоков газ-твердые частицы в каналах при реализации различных классов гетерогенных течений. Проанализированы данные измерений распределений осредненных и пульсационных скоростей частиц в щироком диапазоне изменения концентрации последних. Особое внимание уделено экспериментальному и теоретическому изучению одной из фундаментальных проблем механики многофазных сред, а именно, проблеме модификации частицами энергии турбулентности несущей фазы. Проанализированы результаты экспериментального исследования, в котором впервые в чистом виде (присутствие частиц не оказывало влияния на профиль осредненной скорости несущей фазы) изучен процесс дополнительной диссипации турбулентности в потоке с относительно малоинерционными частицами. Проведено теоретическое исследование модификации частицами энергии турбулентности. Описана математическая модель, позволяющая определять величины дополнительной генерации и диссипации турбулентно сти в потоках с частицами. Расчеты с использованием модели позволили провести обобщение имеющихся данных по модификации энергии турбулентно сти несущего газа частицами в щироком диапазоне изменения концентрации и инерционности последних. [c.7]

Числа Стокса. В данной книге рассматриваются турбулентные течения газа с твердыми частицами. Турбулентный поток характеризуется целым рядом пространственных и соответствующих им временных масштабов (см. раздел 1.3 настоящей главы). Вследствие этого представляется целесообразным построение ряда безразмерных параметров - чисел Стокса, характеризующих инерционность частиц по отношению к тем или иным масштабам течения. [c.28]

При относительно высоких давлениях с обеих сторон трубки, но при меньшей скорости течения газа последнее может иметь упорядоченный характер основными силами, определяющими режим течения, являются силы инерции газовой среды. Такой режим течения газа называется инерционным. [c.340]

При более низких давлениях и еще меньших скоростях режим течения газа определяется как силами инерции, так и внутренним трением газа, которое начинает приобретать большее влияние. Такой режим течения газа называется инерционно-вязкостным. [c.340]

Эффективность фильтра зависит как от скорости воздушного потока, так и от радиуса частиц. Мелкие частицы, отложение которых происходит преимущественно за счет диффузии, легче задерживаются фильтром при малых скоростях течения газа, тогда как крупные частицы лучше осаждаются при больших скоростях благодаря инерционному эффекту. Для частин среднего размера (около 1 л) эффективность фильтра почти не зависит от скорости фильтрации. Увеличение содержания аэрозолей также повышает эффективность фильтра [3481. [c.101]

Адиабатические течения сжимаемых сред. Для определенных классов задач химической технологии, таких, например, как адиабатическое течение газа [1, 12, 13, 67], волновые движения сжимаемых сред [13, 57, 68, 71, 72], основными, специфичными свойствами среды являются ее сжимаемость и инерционность, а вязкость и теплопроводность оказываются второстепенными свойствами, которые в первом приближении можно не учитывать. В этом случае законы сохранения массы и импульса имеют вид [c.141]

С остальными низковакуумными режимами течения газа (турбулентным, инерционным или инерционно-вязкостным) при откачке электровакуумных приборов приходится встречаться преимущественно в аварийных случаях (образование крупной трещины в откачиваемом приборе, поломка откачной трубки и т. п.) или в случае наполнения откачанного электровакуумного прибора газом до относительно высокого давления. [c.333]

В зависимости от соотношения величин действующих инерционных и вязких сил течение газа может носить ламинарный или турбулентный характер. Количественным критерием оценки характера течения является число Рейнольдса [c.351]

Рис. 4.23. Инерционная модель течения газа в трубопроводе

Уравнения (4.115, 4.116) описывают инерционные и емкостные свойства движения газа в трубопроводе соответственно. Схематизация процесса течения газа в реальном ТГ осуществляется в виде инерционного трубопровода с емкостью на одном из концов [260] (рис. 4.25). [c.428]

Пуск блока санитарной очистки показал (рис. 7.9), что аппаратура обладает малой технологической инерционностью. Выход на стационарный режим работы обеспечивается в течение 1 ч, при этом температура дь[мовых газов на выходе из топки под давлением составила 750°С, да- [c.202]

Особенностью электромагнитной объемной силы является то, что в отличие от других объемных спл (силы тяжести, инерционных сил) ею можно управлять, воздействуя на вызывающие ее. электрическое и магнитное поля. Изменяя величину электромагнитной силы, можно влиять на интенсивность п форму ударных волн, увеличивать критическое значенпе числа Рейнольдса при переходе ламинарного режима течения в турбулентный, замедлять или ускорять ноток электропроводной жидкости (или газа), вызвать деформацию профиля скорости и отрыв пограничного слоя. [c.178]

Рейнольдса — один из критериев подобия для течений вязких жидкостей и газов оно характеризует отношение инерционных сил при движении жидкости (газа) к силам вязкости). [c.44]

Инерционность детектора характеризует его способность реагировать на быстрое изменение концентрации вещества в потоке газа-носителя и влияет на форму и высоту хроматографического пика. Инерционность определяется промежутком времени, в течение которого вещество доставляется из объема к чувствительному элементу. Так, большая инерционность ката- [c.353]

При пользовании законами (I, 10а) и (I, 11а) необходимо уточнить, что подразумевается под общей скоростью течения смеси v средняя массовая скорость, выражающая поток массы и импульс смеси, или средняя молярная скорость, выражающая поток частиц (для идеальных газов она совпадает со средней объемной). В систему уравнений гидродинамики входит уравнение Эйлера, выражающее закон сохранения импульса и содержащее, соответственно, среднюю массовую скорость. В задачах, рассматриваемых в настоящей книге, инерционные силы, как правило, не существенны, и закон сохранения импульса не используется. В этих условиях, в силу принципа инвариантности Галилея, скорость v [c.24]

Дисперсное течение. Под дис персным течением понимается поток газа со взвешенными в нем частицами жидкости. Поведение капель в объеме газа во многих отношениях подобно поведению газовых пузырьков в объеме жидкости и описывается аналогичными уравнениями. Принципиальное различие между поведением капель и пузырьков обусловлено тем, что пузырьки имеют значительно меньшую плотность. Вследствие этого силы сопротивления со стороны жидкости значительно превышают инерционные силы. Для капель же картина обратная. Поэтому поведение капель в газовом потоке во многом зависит от начального импульса, сообщаемого капле в момент ее образования. [c.173]

Не менее важно, приступая к измерениям, проанализировать ряд других характеристик измерительной схемы. Постоянство измеряемой величины в течение всего времени эксперимента — случай редкий. Большинство приборов предназначено для наблюдения за изменениями параметров веществ и процессов. В связи с этим, начиная эксперимент, важно представлять динамические характеристики измерительной схемы. Пусть измеряется изменение температуры в потоке газа или жидкости. В сложных случаях эти изменения могут быть случайными и кратковременными. Чтобы их уловить, инерционные характеристики измерительной системы должны удовлетворять определенным требованиям. Так, массивная головка термометра может не успевать отреагировать на кратковременное изменение температуры. Более того, даже при наличии реакции на ее изменение показания прибора могут отставать от времени изменения параметра. Если изменение носит импульсный характер, то инерционность измерительного преобразователя может привести к уменьшению измеряемой ампли- [c.132]

Проба с потоком газа-носителя подается в атомизатор, который нагревается электрическим током до 2000—2100°С (средняя часть). Скорость подачи аргона 1 л/ч. Излучение раскаленной средней части стержня полностью экранировано его толстыми, слабее нагретыми концами. Использован СФМ Сатурн с самописцем. Абсорбционный сигнал регистрируется в течение всего времени поступления вещества в атомизатор. О количестве каждого компонента судят по площади пиков на диаграммной ленте. Чувствительность атомно-абсорбционного детектора оказалась существенно выше, а инерционность меньше, чем у катарометра и пламенно-ионизационного детектора. По размеру линейного диапазона определяемых концентраций атомно-абсорбционный метод занимает промежуточное положение, [c.274]

Во многих случаях, когда не требуется достижения наибольшей чувствительности, при комбинировании масс-спектрометра и газо-жидкостного хроматографа хроматограф может быть использован как часть системы напуска [761, 762]. При этом применяется устройство, показанное на рис. 88. Для уменьшения инерционности измерения масс-спектрометрический молекулярный натекатель помещают в поток газа, выходящего из хроматографа. Давление у натекателя устанавливают регулирующим игольчатым вентилем, врезанным в трубку, ведущую к насосам. Для регистрации выхода образца из колонки используют вспомогательный детектор. В таком устройстве образец сильно разбавляется газом-носителем, что снижает чувствительность. Однако при этом может быть быстро исследовано большое число последовательно выходящих компонентов. Было показано, что даже с применением регистрирующего потенциометра масс-спектр в диапазоне, например, 100 единиц масс может быть записан в течение 2 мин. Это время должно быть короче времени выхода каждого компонента из колонки, чтобы концентрация образца не изменялась значительно в период съемки спектра. Холмс и Моррелл [962] осуществили более быструю запись масс-спектра, применив для регистрации компонентов катодный осциллограф. Естественно, чувствительность обнаружения уменьшается с увеличением скорости срабатывания. Мгновенная концентрация образца в выходящем газовом потоке тем больше, чем короче время задержки в колонке, следовательно, это время не обязательно должно увеличиваться. Максимальное парциальное дав- [c.198]

Ламинарное и турбулентное течения характеризуются некоторой безразмерной величиной—критерием Рейнольдса (Ре), который можно рассматривать как величину, характеризующую отношение инерционных сил к силам вязкости в движущемся потоке газа. При сравнительно малых значениях Ре течение ламинарное (в этом случае силы вязкости, выравнивающие течение, преобладают над инерционными), при боль- [c.6]

При выполнении анализов дымовых газов особое внимание обращено на отбор пробы газов. Для исключения попадания золовых частиц в прибор использован инерционный сепаратор, установленный в трубопроводе, шунтирующем нижнюю секцию экономайзера. Отбор пробы газов на анализ производился после стабилизации режима в течение 2—, [c.82]

Необходимо особо подчеркнуть огромное значение контроля и регулирования параметров технологического процесса во вращающейся печи, являющейся инерционным аппаратом. Материал в печи движется противотоком продуктам горения, при этом образуются два взаимодействующих тепловых потока — газов и материала. Любое корректирующее воздействие неизбежно влияет на всю массу материала, находящегося в печи, а не только на ту его часть, параметры которой отклонились от нормативных. Отклонение от установленных значений любого параметра, влияющего на протекание процесса, вызывает нарушение режима работы, для ликвидации которого требуются определенные воздействия в течение достаточно длительного времени, зависящего от величины и продолжительности нарушения. Это, а также зависимость норм теплового режима от состава и количества перерабатываемой шихты определяют необходимость поддержания всех входных параметров в допустимых преде. ах, т. е. их стабилизации. [c.110]

В случае движения частицы в потоке газа, где имеется градиент осредненной скорости в продольном направлении (например, при течении в соплах, пограничном слое или вблизи обтекаемых тел), а также при разгоне частиц в потоке с постоянным значением осредненной скорости необходимо учитывать инерционность частиц при анализе процесса релаксации осредненных скоростей фаз. Для этого необходимо ввести число Стокса в осредненном движении, которое запишем в следующем виде [c.28]

НОСИТ достаточно универсальный характер. Во-первых, она охватывает весь диапазон концентраций частиц от случая движения одиночных частиц, когда их присутствие не оказывает влияния на характеристики течения несущего газа, до движения плотных множеств частиц, когда занимаемое дисперсной фазой пространство сравнимо с объемом, занимаемым газом. Во-вторых, классификация охватывает весь диапазон инерционностей частиц от мельчайших частиц, размер которых соизмерим с размером молекул несущего газа, до громадных неподвижных частиц. Вследствие вышесказанного, данная классификация частиц не может быть расширена, а может быть только уточнена. [c.34]

Прандтля для этих фаз имеют порядок единицы. Э "о означает, что в газовых и паровых потоках существует подобие мсждх процессом переноса количества движения и диАфузисниым переносом целевого компонента. Следовательно, в зонах потока, где основным является молекулярное (вязкое) трение, преобладает перенос целевого компонента за счет молекулярной диффузии, а области инерционного течения газов или паров соответствует преимущественный перенос целевого компонента за счет конвективного механизма. [c.26]

В настоящем разделе приводятся и анализируются результаты расчетно-теоретичеких и экспериментальных исследований поведения частиц и их обратного влияния на параметры течения газа в пограничном слое. Изучение воздействия частиц на погранслойное течение является далеко не ординарной задачей. Так, в свете имеющегося на сегодняшний день экспериментального материала представляется очевидным тот факт, что влияние дисперсной фазы на пристенное течение может сказываться двояко. Во-первых, дисперсная фаза может оказывать воздействие на течение в пограничном слое посредством модификации набегающего потока. Во-вторых, частицы оказывают непосредственное влияние на течение в пограничном слое вследствие своей инерционной природы, а именно наличия динамического и теплового (в случае неизотермического потока) скольжения. [c.152]

С остальными низковакуумными режимами течения газа (турбулентным, инерционным или инерционно-вязко-дтным) при откачке электровакуумных приборов прихо- [c.341]

Очень маленькие частицы, размеры которых лежат в субмик-ронной области, редко могут быть уловлены путем инерционного столкновения или перехвата, поскольку они не только следуют по линиям тока, обтекающим улавливающее тело, но и беспорядочно пересекают их. Это неупорядоченное, зигзагообразное движение маленьких частиц, обусловленное их постоянными, хаотическими столкновениями с молекулами газа, называется броуновским движением. В покоящемся газе маленькие частицы движутся свободно и распределяются по всему объему газа. Если в газ поместить какой-нибудь предмет, некоторые частицы будут оседать на нем,, таким образом удаляясь из газовой среды. В движущемся газе время, в течение которого может происходить такой диффузионный процесс удаления частиц, ограничено, т. е. оно определяется периодом, пока линии тока газа, из которых происходит диффузия частиц, находятся достаточно близко от улавливающего тела. [c.309]

Существуют различия между ЕГСС и трубопроводными системами, транспортирующими жидкости, в частности, в капельном состоянии [26]. В трубопроводах для транспортировки жидкостей при изменении режимов возникают ударные волны, которые могут быть причиной аварии и отказов оборудования. Благодаря сжимаемости газа процессы в газопроводах более инерционны. Ударные волны в газе при имеющих место в эксплуатации скоростях течения не представляют опасности для труб, запорного и компрессорного оборудования, так как возникающие скачки давления сглаживаются и переход от одного режима к другому происходит плавно. Длительность переходных процессов в магистральных газопроводах варьирует от нескольких десятков минут до нескольких часов. Поэтому отказы оборудования обычно не приводят к отказам на смежных компрессорных станциях (КС). Чем больше система, тем меньше сказываются последствия единичных отказов на результатах работы всей системы. Дефицит располагаемой мощности на одной из КС может быть частично возмещен за счет интенсивной работы смежных КС. Поскольку обычно несколько параллельных газопроводов работают с открытыми перемычками, то и поток флюида при отказах линейной части уменьшается пропорционально на всех гидравлически связанных нитках. Лишь при наиболее значительных отказах, которые следует квалифицировать как ава -рии, существенное отклонение режимов от номинальных происходит на нескольких последовательно расположенных КС. [c.20]

В связи с тем что суммарная площадь поперечного сечения ниппелей намного меньше площади поперечного сечения распределительной камеры (для панельных горелок примерно в 100 раз), движением газоБОЗдушной смеси в распределительной камере можно пренебречь и считать, что движение смеси осуществляется только по ниппелям горелки. Учитывая инерционность газа при изменении скорости его течения по ниппелям, его воздействие на остальной газ можно уподобить воздействию поршня соответствующей массы,. если рассматривать распределительную камеру как сосредоточенную емкость, 4 в которой газ сжимается или расширяется под действием поршня, Поскольку размеры камеры достаточно малы, можно считать, что f давление во всем ее объеме o к]кгк Бo, [c.116]

В пятой главе описаны особенности обтекания тел потоками газа с частицами. Проанализированы имеющиеся данные по изучению поведения частиц вблизи критической точки обтекаемых тел различной формы, а также влияния частиц на характеристики несущей фазы. Рассмотрено влияние различных факторов (инерционности частиц, силы тяжести, силы Сэфме-на и т. д.) на осаждение частиц. Значительное внимание уделено описанию особенностей гетерогенного течения в пограничном слое, развивающегося вдоль поверхности тела. Рассмотрены и проанализированы данные экспериментов по распределениям скоростей чистого воздуха, воздуха в присутствии частиц и самих твердых частиц во всех областях развивающегося вдоль поверхности модели пограничного слоя — ламинарной, переходной и турбулентной. Показано, что присутствие в потоке частиц приводит к ускорению начала ламинарно-турбулентного перехода. Рассмотрены результаты воздействия частиц на интенсивность турбулентности несущего воздуха в турбулентном пограничном слое. Описаны и проанализированы данные экспериментов по распределениям скоростей падающих и отраженных от поверхности тела частиц. Определены размеры области существования фазы отраженных частиц при варьировании инерционности дисперсной [c.7]