Сила гидродинамического сопротивления

Рассмотрим теперь основные силы и процессы, обусловливаю-шие возможное перераспределение остаточной нефти после прекращения добычи. Главнейшие силы, действующие в пласте, насыщенном двумя или более подвижными фазами,—это поверхностные, силы гидродинамического сопротивления (вязкостные), гравитационные и упругие силы. Поверхностные (капиллярные) силы создают на границе жидких фаз в пористой среде давления порядка единиц мегапаскалей. Направление действия поверхностных сил определяется преимущественной смачиваемостью породы од ной из насыщающих фаз, поэтому смачиваемость — важнейшая характеристика, влияющая на количество и распределение остаточной нефти. [c.87]

Силы гидродинамического Сопротивления (вязкостные) пропорциональны скорости фильтрации, в очень медленных процессах переформирования их влияние незначительно. Однако возможные отклонения от закона Дарси при малых скоростях фильтрации, т. е. существование начального градиента давления для фильтрации нефти или воды, могут иногда значительно увеличить силы сопротивления. [c.87]

Величина р пропорциональна эффективной массе частицы т = т — то, где Шо — масса среды в объеме частицы. При движении в вязкой среде возникает сила гидродинамического сопротивления (трения) /, направленная вверх. По закону Стокса она пропорциональна скорости частицы и [см. уравнение (III. 11)] [c.47]

В качестве примера рассмотрим движение шарообразной частицы диаметром й под действием силы тяжести в неподвижной жидкости. Имея начальную скорость, равную нулю, падающая частица будет двигаться с ускорением до того момента, когда сила сопротивления среды уравновесит силы тяжести и Архимеда. Начиная с этого момента частица будет падать с постоянной скоростью о, носящей название скорости свободного осаждения. На рассматриваемую частицу действуют ее вес, подъемная (архимедова) сила и сила гидродинамического сопротивления Рс- Обозначив через р,. и плотности твердой частицы и жидкости и через V кинематическую вязкость последней, напишем уравнение динамического равновесия [c.70]

Общие положения. Слой зернистого твердого материала, пронизываемый восходящим потоком жидкости или газа, может находиться в двух качественно различных стационарных состояниях. При скорости потока ш ниже некоторой критической величины Шо твердые частицы неподвижны (рис. 1-19, а), порозность слоя е неизменна, а его гидравлическое сопротивление Ар, как было показано в предыдущем разделе, возрастает со скоростью ш. По достижении скорости Wo гидравлическое сопротивление зернистого слоя становится равным его весу, слой взвешивается, твердые частицы теряют прежний взаимный контакт, получают возможность перемещаться и перемешиваться слой расширяется, в нем наблюдается проскакивание газовых пузырей, а на его свободной поверхности — волны и всплески. В этом состоянии (рис. 1-19, б) слой напоминает кипящую жидкость, благодаря чему он назван псевдоожиженным, или кипящим. С дальнейшим ростом скорости потока до некоторой величины м о слой продолжает расширяться и интенсивность движения частиц увеличивается. При ю > м о сила гидродинамического сопротивления становится больше силы тяжести и твердые частицы выносятся из слоя. Скорость ы>о называется ско- [c.79]

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]

Процесс осаждения возможен, очевидно, только при условии т > То- Для нахождения Tq требуется предварительное определение скорости частицы в электрическом поле Wo, что возможно лишь очень приближенно, постулируя ламинарный режим осаждения. В этом случае, как известно, сила гидродинамического сопротивления движению частицы диаметром du плотностью в среде с плотностью равна где pi — вязкость [c.224]

В общем случае для решения задачи о столкновении частиц йр с поверхностью цилиндра нужно решить уравнение движения частицы Др под действием сил молекулярного притяжения (10.93) и сил гидродинамического сопротивления (10.86) и (10.96). Эта задача может быть решена численными методами, однако в предельном случае 1 м к йр удается аналитически определить [c.229]

Выражение (11.56) получено в предположении, что частицы полностью увлекаются в относительное движение пульсациями масштаба X. Поэтому формулой (11.56) можно пользоваться, только если частицы находятся относительно далеко друг от друга. Однако при сближении частиц до значений зазора между ними 5 порядка радиуса большей частицы на скорость их сближения будет заметно влиять сила гидродинамического сопротивления, которая, как отмечалось ранее в разделе 8.1, возрастает до бесконечности при 5 0. Для учета этой силы воспользуемся подходом, используемым в статистической физике при рассмотрении броуновского движения частицы под действием случайной внешней силы и основанном на уравнении Ланжевена [37, 38] (см. также раздел 8.2). [c.260]

Среди рассмотренных сил при мокром способе формования особое место занимают силы гидродинамического сопротивления. Именно эти силы обусловливают наиболее характерные для мокрого способа формования ограничения — низкие скорости формования и большое число дефектов на элементарных нитях. [c.243]

Если принять d = 0,01 м, u = 1 м/с, р=1280 кг/м т]=1,6- 10 з Па-с, то для обычного пути нити в ванне (30—50 см) сила гидродинамического сопротивления трения составит 4—5 сН. [c.247]

Рис. 7.65. Зависимость силы гидродинамического сопротивления трения от пути нити в осадительной ванне.

На рис. 7.65 показана экспериментальная зависимость силы гидродинамического сопротивления от пути нити в ванне при формовании вискозной текстильной нити с линейной плотностью 16,7 текс при скорости формования 60 м/мин [182]. Можно видеть, что между силой гидродинамического сопротивления и путем нити в ванне наблюдается прямо пропорциональная зависимость. Аналогичные данные получены и другими авторами [191]. Однако характерно, что если прямую продлить до оси ординат, то она будет проходить не через начало координат, а отсечет на ординате отрезок, равный гидродинамическому сопротивлению в момент образования пограничных слоев и развития профиля скоростей. Как уже отмечалось, это происходит на очень коротком участке 0,7—1,0 см и поэтому в принятом на рис. 7.65 масштабе практически совпадает с осью ординат. [c.248]

Самый простой случай — это осаждение частицы в покоящейся среде под действием гравитационных сил. Обычно этот процесс протекает столь медленно, что можно пренебречь инерционными силами частицы и жидкости, а уравнение движения представить в виде суммы сил тяжести и Архимеда и силы гидродинамического сопротивления (моделирование движения одиночных частиц см. в 2.2.8 и 3.2) [c.19]

С увеличением скорости фильтрации еще до начала псевдоожижения растущие силы гидродинамического сопротивления обтеканию частиц делают первоначальные контакты все менее плотными, причем площадь контактных пятен уменьшается даже без видимого расширения слоя. В этом отношении электрическое сопротивление слоя—очень чувствительный индикатор изменения структуры слоя, условно считаемого неподвижным . [c.172]

Уравнением ускоренного движения полидисперсного материала является соотношение полного ускорения частицы i-й фракции под воздействием сил гидродинамического сопротивления со стороны потока сушильного агента, силы тяжести, эффективной силы столкновений с частицами других фракций и эффективной силы трения частиц о стенку вертикальной трубы [c.313]

Ранее было отмечено, что и при увеличении скорости газа под решеткой сверх со стороны потока на частицы по-прежнему будет действовать сила гидродинамического сопротивления, равная их весу. Следовательно, увеличение скорости в диапазоне и) > и р не изменит величину ДР, которая будет оставаться равной суммарному весу псевдоожиженного дисперсного материала, приходящемуся на [c.124]

Второе отличие электроосаждения от гравитационного состоит в ином влиянии размера частиц на величину скорости их осаждения. Действительно, количество электронов, которые могут оказаться на поверхности частиц, пропорционально величине этой поверхности. Следовательно, суммарный электрический заряд частицы пропорционален ее поверхности, а электростатическая сила притяжения отрицательно заряженной частицы положительно заряженной трубой равна произведению локальной напряженности электрического поля Е (В/м) на величину заряда частицы = кпё еЕ, где е -заряд электрона к - коэффициент пропорциональности между числом электронов, захваченных поверхностью частицы, и площадью поверхности. Если, как и при анализе гравитационного осаждения, принять, что ускорением частицы можно пренебречь, то движение частиц приближенно можно описать на основе равенства силы Р и силы гидродинамического сопротивления частицы при движении ее поперек газового потока кпЛ еЕ = 4(п/4)сг ри) /2. [c.204]

Итак, Г1 является возрастающей функцией а сила гидродинамического сопротивления на единицу длины остается постоянной и равной 2тр/го до тех пор, пока [c.196]

Движение распыленных частиц в газовой среде обычно сопровождается процессами испарения, кристаллизации и теплообмена. Для наиболее распространенных случаев распылительных процессов, в которых диапазон размеров частиц изменяется в пределах 20—200 мкм, основное влияние на движение частиц оказывают силы гидродинамического сопротивления и тяжести [39]. [c.81]

Неравномерное расположение отверстий в фильере недопустимо, так как это приводит к образованию несимметричных пограничных слоев (см. рис. 10). Там, где расстояние между элементарными волокнами больше, соответственно больше сила гидродинамического сопротивления, т. е. согласно схеме на рис. 10 F2>Fl. Это приводит к появлению нормальной составляющей скорости иь которая может вызвать отклонение при движении волокна, его обрыв и закручивание в виде шишки . [c.106]

Для волокон, находящихся ближе к центру и движущихся в иммобилизованном потоке осадительной ванны, силы гидродинамического сопротивления будут гораздо меньше, чем для волокон, находящихся на периферии жгута. Естественно, что это будет обусловливать различие распределения фильерной вытяжки для различных волокон. [c.215]

Рассмотрим движение воздушного пузырька в проточной колонне высотой А Равновесие силы гидродинамического сопротивления и подъемной силы записывается следующим образом [c.9]

Участок гидродинамической стабилизации следует за разгонным участком, в пределах которого скорость частиц возрастает от практически нулевого значения в точке ввода материала до постоянного значения, меньшего скорости газа на величину скорости витания. В начальном сечении, где скорость частиц равна нулю, относительная скорость газа достаточно велика (обычно в трубах-сушилках рабочие скорости сушильного агента равны ш = 15-4-30 м/с), что приводит к большой силе гидродинамического сопротивления, действующей на частицу со стороны потока газа. Под действием этой силы мелкие частицы с малой массой быстро ускоряются и на высоте порядка 0,1 м могут уже приобрести стационарное значение скорости. Иначе складывается ситуация для крупных частиц, масса которых велика. Гидродинамические расчеты показывают, что для таких частиц (диаметром до 3—7 мм) сила сопротивления не настолько превышает силу тяжести, как для мелких частиц, поэтому длина разгонного участка может достигать 10 м и более. Таким образом, значительная часть общей высоты трубы-сушилки для частиц крупной фракции может представлять собой разгонный участок, на котором скорость -самих частиц и скорость скольжения (ю — и) переменны и уменьшаются по мере подъема частиц. [c.116]

Наиболее общим уравнением ускоренного движения полидисперсного материала в настоящее время может считаться следующее соотношение полного ускорения частицы /-й фракции под действием силы гидродинамического сопротивления, силы тяжести, эффективной силы столкновения с частицами других фракций и эффективной силы трения [c.118]

Механизм псевдоожижения заключается в следующем. При подаче вертикального восходящего потока псевдоожижающего агента (газа или жидкости) через слой зернистого материала, лежащий на перфорированной решетке аппарата, на его частицы действуют аэродинамические силы. При малых скоростях слой остается неподвижным, с увеличением скорости отдельные частицы начинают двигаться одна относительно другой, и слой расширяется. При более высокой скорости потока достигается состояние, когда почти все частицы совершают сложное относительное движение, слой переходит во взвешенное (псевдоожиженное) состояние. Началу псевдоожижения соответствует равенство сил гидродинамического сопротивления слоя весу всех его частиц. В действительности требуется еще учитывать силы сцепления между частицами. Началу псевдоожижения соответствует некоторая скорость при которой преодолеваются силы сцепления и перепад давления становится равным весу частиц, приходящемуся на единицу поперечного сечения слоя. Зависимости перепада давления на высоте слоя с учетом архимедовых сил имеют следующий вид [c.119]

Рассмотрим движение пузырьков в ламинарном потоке. Их взаимодействие обусловлено, с одной стороны, разностью скоростей движения относительно жидкости за счет различных размеров, а с другой — молекулярными силами взаимодействия. За счет различных размеров происходит их сближение на относительно больших по сравнению с радиусами пузырьков расстояниях. На малых расстояниях возникают силы сопротивления, которые препятствуют сближению. На этих же расстояниях начинает действовать сила притяжения Ван-дер-Ваальса, которая обеспечивает эффективный захват пузырьков. Заметим, что если происходит сближение пузырьков с полностью заторможенной поверхностью, то сила гидродинамического сопротивления при малых зазорах 5 между поверхностями пузьгрьков сингулярна Ff, 8 , поэтому столкновение пузырьков невозможно без учета силы Ван-дер-Ваальса. При сближении пузырьков со свободной поверхностью В отличие от первого случая эта особенность [c.605]

Псевдоожижение зернистого материала возможно не только в поле сил тяжести, но также в поле магнитных [421] или центробежных [98, 123, 126, 578] сил. В последнем случае резко возрастают скорости начала псевдоожижения и уноса, так как центробежные силы, уравновещивающие силу гидродинамического сопротивления, могут в сотни раз превышать силу тяжести. При этом в результате увеличения скорости ожижающего агента возрастает не только производительность аппарата, но и интенсивность диффузионных и тепловых процессов. [c.24]

Запишем элементарную мощность, затрачиваемую на перемещение элемента bdr dN = dFw, где dF = bdrpw /2 - сила гидродинамического сопротивления (см. формулу (1.81)), с которой жидкость действует на площадку bdr, перемещающуюся в жидкости с окружной скоростью W = or. Выражая угловую скорость со (рад/с) через число оборотов со = 2пп и подставляя значения силы dF, скорости и> и угловой скорости со в выражение для элементарной мощности, получим [c.114]

Значительно сложнее определить скорость подъема (всплытия) пузырей в жидкости. В принципе, установившаяся во времени скорость подъема индивидуального пузырька в неподвижной жидкости должна определяться из условий равенства архимедовой подъемной силы А, продолжающей действовать на пузырек и после его отрыва, и силы гидродинамического сопротивления, которую оказывает жидкость на всплывающий с постоянной скоростью пузырь (аналогичную задачу об осаждении частицы в неподвижной среде см. в гл. 2). При движении газовых (паро-Газ (пао)Т вых) пузырей внутри пузыря происходит сложное цир- [c.118]

При движении частицы в электрическом поле на нее действуют различные силы, среди которых преобладают электричес-ские и силы гидродинамического сопротивления. Используя для описания первых закон Кулона, а для описания вторых закон сопротивления Стокса — Канингхэма, Уайт X. Д. получил уравнение для расчета скорости дрейфа частицы в простейшем случае (ламинарном потоке) [c.106]

При диспергировании, как отмечалось выше, обычно образуются большие частицы, вследствие чего процессы осаждения приобретают особо важное значение. Процесс осаждения идет с постоянной скорос тью v ), величина которой определяется условием равенства силы тяжести и силы гидродинамического сопротивления среды (согласно правилу Стокса, это сопротивление равно бтгт а. Это условие, которое называют уравнением Стокса, имеет следующий вид [c.237]

При оценке качества псевдоожиження неизбежно приходится пользоваться параметром Др, характеризующим перепад давления в кипящем слое. Величина Ар определяет режим работы аппарата взвешенного слоя и может быть найдена из уравнения равенства силы гидродинамического сопротивления весу взвешиваемых твердых частиц [c.154]

Скорость начала псевдосжижения характеризуется динамическим равновесием сил, действующих на частицы в слое. В момент начала псевдоожижения сила гидродинамического сопротивления частиц движению газа равняется весу всех частиц в данной газовой среде, поэтому [c.44]

Количественная оценка показывает, что в начальном сечении струи скорость частиц превышает скорость газа примерно на 70— 100 м/с. Иными словами, влияние силы гидродинамического сопротивления при этих скоростях будет подавляющим. Из графика на рис. 32 видно, что даже для весьма крупных частиц ( = 200 мкм) сила гидродинамического сопротивления имеет решающее значение вплоть до скоростей 3 м/с. А если учесть, что в завершающей стадии процесса, соответствующей небольшим относительным скоростям, раз- мер частиц существенно меньше по сравнению с первоначальным, то для зоны фа1кела (в диапазоне начальных размеров капель = 50ч-- 200 мкм) можно считать, что сила тяжести невелика по сравнению с силой гидродинамического сопротивления. [c.83]

Ргс,г — суммарные силы гидродинамического сопротивления, приложенные к волокнам за точкой слияния попраничяых слоев. [c.195]

Движение частицы в потоке газа зависит от действия различных сил — гидродинамического сопротивления, силы тяжести, центробежной, кориолисовой и т. д. Кроме того, на движение частицы существенное влияние оказывает ряд трудноучитывавмых факторов ( эменение массы, формы И размеров частиц, неравномерность и турбулентные пульсации скорости газа по сечению атгпарата, изменения температуры газа и т. п.), поэтому при выводе соотношений, пригодных для инженерных расчетов, анализируемую систему обычно упрощают, вводя допущения. [c.112]

Так, принимают, что частица имеет сферическую форму эквивалентного диаметра массу и размер частицы усредняют по начальным и конечным значениям. Считают, что движение газа в аппарате происходит с постоянной скоростью в рассматриваемом поперечном сечении аппарата турбулентные пульсации и перемешивание не учитывают. Температуру газа также усредняют. При расчете траектории движения частицы допускается разложение вектора скорости на координатные оси. Из всего многоо бразия сил, действующих на частицу при ее движении, учитывают только силу тяжести и силу гидродинамического сопротивления. В яе-жоторых случаях при движении частицы по криволинейной траектории (за.крутка потока) учитывают также силы инерции. Для учета остальных сил обычно вводят эм пирические коэффициенты. [c.112]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология