Коэффициент вязкости тепла

При выводе этих уравнений коэффициент вязкости а принимался неизменным. Это может оказаться недостаточно строгим для случая контактного уплотнения, в котором диски работают на полусухом трении, где вследствие нагрева коэффициент вязкости может значительно изменяться по длине зазора. При гидравлическом уплотнении, где предполагается некоторый расход уплотняющей жидкости и отвод выделяемого тепла, коэффициент вязкости может быть принят одинаковым в пределах зазора. В этих устройствах зазор значительно превышает тот предельный зазор, при котором влияние твердых стенок сказывается на физические свойства жидкости. В этих условиях выведенные здесь приближенные формулы могут обеспечить достаточную для практики точность. [c.269]

Перечень принятых в работе условных обозначений О,, Ог, Кг, К — внутренний и внешний диаметр и радиус трубопровода, м Ь — длина участка нефтепровода, м — скорость, м/с О — производительность перекачки, м /с Н — полные потери напора на трение на участке нефтепровода, включая учет разницы в геодезических отметках начала и конца участка и необходимую величину передаваемого давления, м Р — давление в трубопроводе, Н/м г, г — осевая и радиальная составляющие цилиндрической системы координат, м I — время, с Т — температура, °С X — коэффициент теплопроводности, Вт/ (м °С) р — плотность, кг/м с — теплоемкость, Дж/(кг °С) т] — динамическая вязкость, Н с/м или в степенной жидкости — мера консистенции, Н с"/м X — напряжение сдвига, Шм п — показатель поведения жидкости а — коэффициент потерь тепла, Вт/(м °С) — коэффициент гидравлического сопротивления А,, В , — константы в реологических зависимостях [c.150]

Используя связь между температурой потока и степенью выгорания в виде [21] Т/Тд 1 + т (1 — Q)/a (где т = Q 0,23М/Ср- Тд, при Г(, = 673°К величина т = 3,2 Q—теплота сгорания топ лива за вычетом тепла на подогрев топлива и воздуха до Т Ср — весовая теплоемкость газов, что справедливо для зоны горения с малой степенью охлаждения) и зависимость коэффициента вязкости газов от температуры в виде ц = Ро(Т/Гд) " получим [c.25]

В уравнения (2.1.1) — (2.1.3) входят следующие локальные величины скорость У = (ы, и,ш) обычная и абсолютная температуры / и Г градиент статического давления р местная объемная сила рд, вызванная тяготением вязкая диссипация энергии яФ удельная мощность объемных источников тепла д" местные параметры жидкости р, Ср и термический коэффициент объемного расширения Р коэффициент теплопроводности к время т. Для краткости будем считать вязкость ц однородной и коэффициент вязкости постоянным. Позднее в частных случаях, описываемых специальными уравнениями, будет учтено изменение вязкости. Написанные выше уравнения в равной степени применимы в общем случае ламинарного, нестационарного [c.32]

Она должна быть всегда положительной, что и указано в (9,10), так как только в этом случае выделение тепла диссипации будет происходить согласно уравнениям (7,11) и (7,11а) за счет уменьшения кинетической и потенциальной энергии среды или за счет работы внешних сил и притока энергии извне. Исходя из этого, можно доказать, что коэффициенты вязкости т] и С положительны. [c.46]

Поведение сплошной среды описывается уравнениями, следующими из законов сохранения массы, заряда, количества движения, момента количества движения и энергии. Эти уравнения должны быть дополнены соотношениями, отражающими принятую модель сплошной среды, которые называются определяющими уравнениями или феноменологическими соотношениями. Примерами определяющих уравнений являются закон Навье — Стокса, который устанавливает линейную зависимость тензора напряжений от тензора скоростей деформаций закон Фурье, согласно которому поток тепла пропорционален градиенту температуры закон Фика, в соответствии с которым поток массы пропорционален градиенту концентрации вещества закон Ома, который гласит, что сила тока в проводящей среде пропорциональна напряженности приложенного электрического поля или градиенту потенциала. Эти определяющие уравнения были получены экспериментально. Коэффициенты пропорциональности — коэффициенты вязкости, теплопроводности, диффузии, электропроводности, называемые коэффициентами переноса, могут быть получены экспериментально, а в некоторых случаях и теоретически с использованием кинетической теории [1]. [c.45]

Размерность а такая же, как у коэффициента диффузии и кинематической вязкости, поэтому процесс переноса тепла за счет теплопроводности можно трактовать как диффузию тепла с коэффициентом диффузии а, имея в виду, что механизмы переноса при диффузии и теплопроводности идентичны. Коэффициент теплопроводности газов увеличивается с ростом температуры. Для большинства жидкостей к уменьшается с увеличением Т. Полярные жидкости, например вода, являются исключением. Для них зависимость к Т) имеет максимум. Как и коэффициент вязкости, коэффициент теплопроводности слабо зависит от давления. [c.50]

Вязкость нефтепродуктов имеет большое практическое значение. От вязкости масла зависит ряд эксплуатационных свойств износ трущихся деталей, отвод тепла от них и расход масла. С повышением температуры вязкость уменьшается и сильно возрастает при ее понижении. и изменения численно характеризуются индексом вязкости, представляющим собой температурный коэффициент вязкости. По индексу вязкости оценивают пригодность масел для данных условий работы механизмов. Для определения индекса вязкости сопоставляют вязкость масла при различных температурах, обычно при 50 и 100°. Чем меньше вязкость зависит от температуры, тем выше индекс. Различают три вида вязкости динамическую, кинематическую и относительную. [c.158]

Бурное развитие энергетики и создание в послевоенные годы энергетических установок, использующих водяной пар сверхкритических параметров, потребовали расширения Международных скелетных таблиц 1934 г. и повышения точности данных о теплофизических свойствах воды. Кроме того, возникла необходимость унификации не только данных о термодинамических свойствах, но и о коэффициентах переноса (тепло,проводности и вязкости). [c.6]

Явления, происходящие в турбулентном потоке горящего газа, описываются сложной системой уравнений. В состав ее входят уравнения движения и неразрывности для течения вязкого сжимаемого газа, а также уравнения энергии и диффузии для компонент горючей смеси и продуктов реакции, содержащие нелинейные источники тепла и вещества. Интенсивность этих источников определяется уравнениями химической кинетики. В общую систему уравнений входят также уравнение состояния и выражения, определяющие зависимость физических констант (коэффициенты вязкости, теплопроводности, диффузии и др.) от температуры и давления, а в принципе и от состава смеси. В общем случае учету подлежат также изменение молекулярной массы в ходе реакции, отличие теплоемкости исходных реагентов от теплоемкости продуктов сгорания, потери теплоты при излучении пламени, явления диссоциации, ионизации и рекомбинации, эффекты термо- и бародиффузии и диффузионной теплопроводности, обусловленные наличием резких градиентов температуры и концентраций и др. [c.14]

Вязкость — свойство жидких тел сопротивляться необратимому изменению формы. Вязкое сопротивление приводит к необратимому выделению тепла при деформации. Скорость сдвиговой деформации идеальной вязкой жидкости пропорциональна приложенному напряжению сдвига у = т/ , где т] — коэффициент вязкости, или просто вязкость. Величину, обратную вязкости, называют т е-к у ч е с т ь ю. [c.115]

Еще более сложным для исследования представляется теплообмен между поверхностью и перемащиваемой суспензией, поскольку в этом случае дополнительное влияние на процесс оказывает взвешенная в жидкости дисперсная твердая фаза. Чем больше разность плотностей частиц и жидкости, тем значительнее влияние частиц, проникающих в ламинарный слой жидкости у теплообменной поверхности. От содержания дисперсной фазы зависят плотность и вязкость суспензии, а следовательно, и характер циркуляционного движения в перемешиваемом объеме. Имеется несколько работ экспериментального характера [25, 26], в которых проведено обобщение данных в виде зависимости критерия Ми от многочисленных параметров системы. В такого рода корреляционных соотношениях помимо среднего объемного содержания дисперсной твердой фазы фигурируют теплофизические свойства суспензии (вязкость, тепло- и температуропроводность), надежное вычисление которых представляет дополнительную сложность. Поэтому степень достоверности рекомендуемых расчетных соотношений для теплоотдачи к перемешиваемым суспензиям зависит от метода вычисления теплофизических свойств суспензий [9]. Обычно по мере увеличения содержания твердой фазы интенсивность теплообмена суспензии с поверхностью стенки уменьшается, что, видимо, объясняется большим влиянием увеличивающейся плотности и вязкости суспензии на интенсивность циркуляционного движения по сравнению с интенсификацией теплообмена за счет возмущающего влияния твердых частиц на пристенную жидкость. Как правило, при стремлении концентрации твердой фазы к нулевому значению величина а стремится к коэффициенту теплоотдачи при перемешивании чистой жидкости. [c.125]

Пример 32. В аппарате с = 1,54 м, снабженном двухлопастной крыльчаткой с = 0,6 м, перемешиваются две жидкости при / = 60° С после смешения коэффициент вязкости т) = 5 кг/м - час при г = 60° С и т] = 4 кг/м час при г = 100° С коэффициент теплопроводности = 0,2 ккал/м час - °С тепло- [c.176]

В то время как общие соотношения для коэффициентов переноса в основном получены из строгой кинетической теории газов, хорошо известные модели межмолекулярного взаимодействия, такие, например, как потенциал Леннарда—Джонса, являются эмпирическими. Это неизбежно должно приводить к некоторым погрешностям в определении свойств переноса, так как расчеты в области высоких температур во многих случаях основаны на экстраполяции. Поэтому в литературе неоднократно обсуждался вопрос о необходимой точности коэффициентов вязкости, теплопроводности, диффузии при изучении процессов тепло- и массообмена [9, 12, 17, 527, 553, 572]. [c.77]

В настоящее время отношение vM коэффициента турбулентной кинематической вязкости к коэффициенту обмена теплом, солями, газами известно еще недостаточно хорошо. Поэтому Шулейкин попытался определить числовое значение к в формуле (409) применительно к морским течениям, пользуясь только уравнениями гидродинамики и несколькими эмпирическими соотношениями, успевшими получить очень хорошую проверку [52]. [c.151]

Коэффициент температуропроводности, как мы установили, характеризует способность среды реагировать изменением температуры на прохождение потока тепла. Аналогичным образом кинематический коэффициент вязкости характеризует ее способность реагировать изменением скорости на прохождение потока количества движения. [c.160]

Фундаментальное соотношение, определяющее, что скорость фильтрования воды сквозь слой песка пропорциональна гидростатическому давлению и обратно пропорциональна толщине слоя, установлено Дарси в 1856 г. при исследовании действия городских фонтанов [23]. При этом коэффициент пропорциональности выражает влияние вязкости жидкости и свойств пористого слоя на скорость процесса. Приведенное соотношение аналогично известным для интенсивности перемещения тепла, вещества и электричества и является частным случаем закона, в соответствии с которым скорость процесса пропорциональна движущей силе и обратно пропорциональна сопротивлению. Все рассматриваемые далее более сложные уравнения фильтрования представляют собой по существу модификацию соотношения Дарси. [c.23]

Пространство для движения теплоносителей в теплообменнике любого типа выбирают так, чтобы улучшить теплоотдачу того потока, коэффициент теплоотдачи которого меньше. Поэтому жидкость (или газ), расход которой меньше или которая обладает большей вязкостью, рекомендуется направлять в трубное пространство. Через него пропускают также более загрязненные потоки, чтобы облегчить очистку поверхности теплообмена, тепло-носители, находящиеся под избыточным давлением, а также химически активные вещества, так как в этом случае для изготовления корпуса аппарата не требуется дорогого коррозионно-стойкого материала. [c.113]

Растворитель, выводимый с верха разделителя, имеет достаточно высокую температуру, превышающую на 30-60°С температуру в экстракционной колонне, в то же время имеет высокие значения плотности и коэффициента теплопроводности. Все это позволяет осуществить эффективный теплообмен между потоком растворителя из разделителя и потоками деасфальтизатного и асфальтного растворов из экстрактора в теплообменниках 3, 6 и /тилизировать таким образом основную часть тепла растворителя. Кроме того, коэффициент вязкости растворителя, находящегося в сверхкритических условиях, очень низок, он практически равен коэффициенту вязкости газообразного растворителя, поэтому потери давления в теплообменниках 3, б невелики. [c.314]

Примечание. В формулах приняты следующие обозначения а— коэффициент температуропроводности, м-/ч -Х—коэффициент теплопроводности, Вт/Чм- С) ср-тепло-емкость газа при постоянном давлении, Дж/(кг °С) —средняя движущая сила теплопередачи, °С ДС—движущая спла массопередачи, выраженная в единицах концентрации (кг м , моль/м ) О—количество перенесенной массы, кг р — количество перенесенной теплоты, Дж Г—межфазная поверхность, эквивалентная поверхности теплообмена, м= т—время работы аппарата, с, ч р—плотность, кг/м" О—коэффициент молекулярной диффузии, м/с —общий коэффициент теплоцередачи, Вт/(м °С) а — частный коэффициент теплоотдачи, Вт/(м - С) гОр—линейная скорость потока, м/с I — характерный линейный размер, м —кинематический коэффициент вязкости газа, м с К—общий коэффициент массопередачи, кг/(м- ч) б—коэффициент массопередачи, м/ч [прп теплообмене—кг/(м ч)] —инерционно-вязкостный критерий (видоизмененный критерий Рейнольдса для газа). [c.90]

Числа Нуссельта и Прандтля. Коэффициент теплоотдачи связан с двумя важными безразмерными параметрами (критериями подобия)—числом Нуссельта и числом Прандтля. Числом Нуссельта Ми называется отношение НО/к. Этот параметр пропорционален отношению коэффициента теплоотдачи к коэффициенту теплопроводности. Интуитивно можно прийти к выводу, что отношение теплового потока к расходу теплоносителя, протекающего через канал, должно быть пропорционально коэффициенту теплопроводности, деленному на характерный размер в направлении теплового потока, например диаметр канала. Числом Прандтля называется отношение СрцШ. Этот параметр представляет собой отношение молекулярного коэффициента переноса количества движения (характеризуется вязкостью) к молекулярному коэффициенту переноса тепла (характеризуется отношением коэффициента теплопроводности к удельной теплоемкости). Важность чисел Рейнольдса, Нуссельта и Прандтля как параметров теплообмена подтверждается огромным количеством экспериментальных и теоретических работ. [c.54]

С < Со. За исключением величины подъемной силы, в уравнепиях количества движения плотность всюду при выводе исходной системы считается постоянной. Предполагаются постоянными и другие свойства жидкости коэффициенты вязкости, теплонроводности, удельной теплоемкости, диффузии. При написании уравнений притока тепла и диффузии будем пренебрегать выделением тепла за счет вязкой диссипации и работы сил сжатия, термо- и бародиффузионными эффектами (см., например, [25], [c.205]

При динамических измерениях можно определять энергию, запасаемую в полимере и обратимо отдаваемую им в каждом цикле. Мерой этой энергии служг г модуль упругости Одновременно определяется сопротивленне полимера деформированию, обуслов-ленное диссипацией энергии, — переходом некоторой части работы деформирования в тепло. Эта часть сопротивления тела деформированию характеризуется модулем потерь О". Отношение Ср /С называется тангенсом угла механических потерь 1дб, так как именно вследствие диссипативных потерь в каждом цикле происходит сдвиг деформации относительно напряжения на определен-цьш фазовый угол, притом тем больший, чем больше потери. Модуль потерь и модуль упругости имеют одинаковую размерность дин1ем . Отношение модуля потерь к круговой частоте 0 7(й —т) называется динамической вязкостью Она имеет ту же размерность, что и коэффициент вязкости в уравнении НьютОна, [c.263]

Из работ, в которых вычислялись коэф цценты переноса в плотных смесях, следует отметить исследование А.М. Евсеева и А.Н.Пйнкарева f lj Здесь был проведен расчет коэффициентов сдвиговой ж об ьемной вязкости, тепло- [c.240]

М — динамический коэффициент вязкости газа —изобарная тепло-шкость газа Xeft — эффективный коэффициент теплопроводности газа I — коэффициент сопротивления трения — плотность к-го компо- [c.118]

Непосредственная связь диффузии молекул и распространения тепла наблюдается для газовСуществует универсальная зависимость между коэффициентом вязкости газов т), теплоемкостью Су и теплопроводностью к [c.72]

Во втором томе Справочни ка приведены погрешности расчета коэффициентов вязкости и тепл опро водн ости индивидуальных веществ Нг, НгО, СО, СОг, СН4, N2, NH3, О2 по сравнению с экспериментальными данными- На оон овании этих результатов, а также данных работ [48—51], для температур 3000— 4000° К потрешности коэффициентов переноса упомя нутых выше индив идуальных веществ, а также атомов и свободных радикалов О, Н, N, ОН, молекулы N0 оцениваются примерно в 20—30%. [c.39]

Существенно, что ядра образуются за более короткое время, чем то, за которое тепло диффундирует через жидкость. Как установлено, этот критерий должен составлять 0,1 скорости звука, чтобы было согласие со средней скоростью роста пузырька. Зейтц приближенно оценил энергию, затрачиваемую на ускорение жидкости и на преодоление сил вязкости. Хотя влияние вязкости, по-существу, ничтожно мало, в случае жидкого водорода, который имеет очень малый коэффициент вязкости (10 нсек/м ), оно все же может быть достаточно велико в пропане и подобных ему жидкостях, вязкость которых около 10- нсек1м . [c.162]

Поскольку коэффициенты вязкости и диффузии для воздуха и воды малы, то можно подумать, что их эффектами можно пренебречь совсем. Однако их важность для крупномасштабных движений уже обсуждалась, а их эффекты вблизи границ являются особенно существенными. Например, условие (4.П.11) требует непрерывности касательной компоненты скорости в атмосфере и в океане на границе раздела, тогда как невязкая модель дает большой разрыв касательной скорости. На деле это приводит к больш.ому сдвигу или градиенту скорости около границы. Толщина области большого сдвига (называемого пограничным слоем) определяется коэффгщиеитом вязкости, если сдвиг достаточно мал, как в некоторых лабораторных ситуациях. Однако в атмосфере и океане сдвиг (см. разд. 2.4) почти всегда так велик, что малые возмущения растут самопроизвольно, забирая энергию от сдвигового течения и создавая при этом турбулентный пограничный слой. Перенос импульса, тепла, влажности, соли и т. д. в таких случаях происходит путем вихревого движения, исключая очень тонкий слой около границы, в котором преобладают процессы молекулярного переноса. Природа вихревого движения (и, следовательно, значения скоростей переноса) неполностью определяется сдвигом. Конвекция, связанная с тем, что тяжелая жидкость лежит над легкой, также может создавать вихри или изменять вихри, вызванные сдвигом. На скорости переноса могут также влиять свойства поверхности или некоторым прямым воздействием, или косвенно через форму поверхности (загрязнения меняют свойства воли и скорости переноса импульса волнами). Для моделирования крупномасштабных движений атмосферы и океана детальная структура пограничного слоя не может быть учтена. Вместо этого скорости переноса через границу связываются со свойствами границы и свойствами атмосферы или океана иа некотором расстоянии от границы. В частности, такое представление эффектов турбулепт-иого сдвигового потока принимает вид, указанный в разд. 2.4. Например, касательное напряжение иа дне океана или на нижней границе атмосферы можно вычислить согласно (2.4.1). Существование этого напряжения ведет к тому, что энергия отнимается от океана или от атмосферы, так что этот эффект иногда называется донным трением . Потоки тепла и воды между океаном и атмосферой рассматриваются аналогичным способом с использованием эмпирических граничных условий типа рассмот-рсш1ых в гл. 2. [c.115]

Выясним теперь, насколько важны полученные результаты. Как мы установили, обпще законы сохранения в кинетической теории совпадают с уравнениями гидродинамики для массы, скорости и энергии. Это означает прежде всего, что определения тензора давлений, вектора теплового потока и диффузионной скорости, принятые в кинетической теории, по меньшей мере согласованы с обычными гидродинамическими определениями. Между ними, однако, существует важное различие. В уравнениях, полученных выше, тензор давлений, вектор теплового потока и скорости диффузии определены через функции распределения, которые на данном этапе неизвестны. Следовательно, законы сохранения кинетической теории имеют лишь формальный смысл. Наоборот, в гидродинамике уравнения для массы, скорости и энергии дополнены так называемыми определяющими уравнениями которые связывают внутренние напряжения, вектор теплового потока и диффузионные скорости с градиентами макроскопических параметров (плотности, скорости, температуры). Например, закон теплопроводности Фурье связывает вектор потока тепла с градиентом температуры при помощи коэффициента теплопроводности. Аналогично закон Ньютона гласит, что тензор напряжения пропорционален тензору скоростей деформации и что константой пропорциональности служит коэффициент вязкости среды закон Фика выражает линейное соотношение между скоростью диффузии и градиентом плотности (с коэффициентом диффузии в качестве константы пропорцдональности). Разумеется, феноменологические уравнения гидродинамики ничего не говорят о том, как вычисляются константы пропорциональности (так назьшаемые коэффициенты переноса, или кинетические коэффициенты) входяпще в определяющие уравнения — фактически их значения устанавливаются только из эксперимента. Важно, однако, отметить, что уравнения для массы, скорости и энергии вместе с определяющими уравнениями образуют замкнутую систему при заданных начальных данных эту систему можно решить при соответствующих граничных условиях. [c.78]

Турбулизация межфазной границы может быть обусловлена- также возникающими при тепло- или массопередаче локальными изменениями поверхностного натяжения. Учет влияния концентрационных и температурных изменений поверхностного натяжения на гидродинамику вблизи межфазной границы представляет собой весьма сложную и в настоян1ее время еще не решенную задачу (необходимо исследовать устойчивость решения уравнения Навье — Стокса по отношению к малым возмущениям — локальным изменениям скорости). Пока сделаны лишь первые попытки решения этой задачи [72, 73]. В частности, показано [72], что возможность возникновения неустойчивости существенно зависит от знака гиббсовой адсорбции растворенного вещества в состоянии термодинамического равновесия, а также от соотношения между кинематическими вязкостями соприкасающихся фаз и коэффициентами диффузии веществ, которыми обмениваются эти фазы. Объяснено явление стационарной ячеистой картины конвективного движения, вызванного локальными градиентами поверхностного натяжения [73].. Дальнейшие исследования в этой области наталкиваются на серьезные математические трудности. [c.183]

V — кинематическая вязкость, сл се/с I — длина трубы, см-, ё — диаметр трубы, см- X — коэффициент превращения, см -, Сп — количество тепла, уносимого потоком газа, ккал1мин Q — количество тепла, отводимого за счет теплопроводности, ккал1мин. [c.235]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология