Трение в потоке

В настоящее время разработаны и успешно применяются численные методы-решения многих теплофизических задач расчет температурного состояния-твердых тел, температурных полей в потоках жидкости и газа, в жидких и газовых прослойках, заключенных в неподвижные или вращающиеся полости исследование закономерностей движения теплоносителя с целью выявления механизма процессов теплообмена исследование структуры пограничного слоя, теплообмена и трения на твердой поверхности и т. п. Одним из наиболее успешно развивающихся направлений использования математического эксперимента в теплофизических исследованиях является изучение закономерностей тепломассообмена и трения в потоках жидкости и газа с использованием теории пограничного слоя. Поэтому в качестве примера рассмотрим более подробно основные этапы математического эксперимента по исследованию сопротивления трения и теплоотдачи турбулентного потока к твердой поверхности. Ограничим задачу случаем стационарного течения несжимаемой жидкости с постоянными теплофизическими свойствами около гладкой плоской поверхности (в общем случае проницаемой). [c.66]

Дополнительное (турбулентное) касательное напряжение трения в потоке 1 ху = —рт хУУ у в ламинарном подслое изменяется по степенному закону [c.267]

Реальная вязкая жидкость характеризуется наличием сил трения, которые возникают при ее движении. Силы трения в потоке жидкости, состоящем из множества элементарных струек, играют двоякую роль [c.102]

Пример 12.2. Оценить теплоту трения в потоке. [c.283]

До сих пор мы рассматривали циклы, в которых процесс расширения пара в двигателе происходил обратимо. В паровых двигателях расширение пара сопровождается рядом потерь. Если иметь в виду паровую турбину, которая среди других двигателей имеет преимущественное распространение на тепловых электрических станциях, то основная потеря в ней — трение в потоке пара, на которое тратится часть полезной работы. Работа трения превращается в тепло, которое усваивается паром. Это вызывает рост энтальпии пара в конечном состоянии, Таким образом, если простей- [c.178]

Процессы адиабатного расширения рабочего тела с совершением работы, происходящие в реальных устройствах, например при ускорении потока газа в соплах, при расширении газа или пара в турбинах, детандерах и г. п., всегда характеризуются наличием некоторой необратимости, вызванной трением в потоке. [c.375]

При одномерном анализе нестационарного движения среды силу трения Ф можно представить как сумму силы трения на стенке Ф . и силы трения в потоке Ф , возникающую в результате деформации среды вдоль оси канала. Величины Ф . и Ф можно выразить через касательные напряжения на стенке канала и напряжение в самой волне [c.35]

Тогда полное трение в потоке [c.18]

При заметном изменении физических свойств от температуры динамическая задача (задача об определении потерь давления и сил трения в потоке) не может быть отделена от тепловой задачи, [c.199]

Из рассмотренных примеров следует, что утечки и подсосы пара вызывают изменения запроектированных давлений перед рабочим венцом лопаток, т. е. вызывают изменение реакции в ступенях турбины. При отсутствии реакции или при малых реакциях (ниже 2%) имеют место подсосы, а при реакциях больше 2% — утечки. Подсосы затормаживают рабочий поток пара, повышая тем самым потери на трение в потоке. Утечки выключают часть рабочего пара из процесса, понижая отдачу полезной энергии ротору турбины. Введение реактивности [c.294]

Основной из них является тепловая потеря, связанная с трением в потоке пара при прохождении им через проточную часть турбины, на которое затрачивается часть работы расширения пара. Рабата трения превращается в тепло, которое усваивается паром, в результате чего 14 211 [c.211]

Переход потенциальной энергии в тепловую зависит от сопротивления течению, или внутреннего трения жидкости. Когда жидкость течет через прямую трубку с малой. скоростью, частицы жидкости движутся прямолинейно, параллельно направлению течения, так, что трение является минимальным. Такое течение называется ламинарным. Если скорость или величина трения превысят некоторое значение, развиваются поперечные токи. Такое течение называется турбулентным. Трение в потоке текущей жидкости приводит к падению давления. Перепад давления возрастает, а давление понижается по мере того, как расстояние от источника давления увеличивается. При прохождении жидкости через отверстие того или иного размера перепад давления будет меняться прямо пропорционально количеству жидкости, проходящей через отверстие. [c.27]

Уравнение (1.23) является уравнением моментов количества движения для струйки тока. Оно дозволяет определить момент внешних сил, который необходим для получения данного изменения момента количества движения. При наличии вязкостного трения в потоке момент внешних сил должен включать в себя момент сил трения на поверхности струйки тока. [c.33]

Анализ уравнений движения вязкого газа показывает, что при безвихревом его течении деформация сдвига между отдельными слоями газа отсутствует и поэтому внутреннее трение в потоке не проявляется. Эффект вязкости проявляется только в слоях, прилегающих к ограничивающим поток твердым поверхностям. Кроме того, в таких ступенях реальный поток обычно близок к теоретическому. Поэтому ступени с постоянной циркуляцией могут иметь несколько более высокие значения КПД, чем ступени с другими законами изменения с по радиусу. Они применяются в компрессорах многих газотурбинных двигателей. [c.69]

Режим движения жидкости (газа) зависит от соотношения сил инерции и сил вязкости (внутреннего трения) в потоке, которое выражается критерием (числом) Рейнольдса [c.18]

Трение в потоке 14, 30 Трубка вихревая 28 [c.380]

При заметном изменении физических свойств от температуры динамическая задача (задача об определении потерь давления и сил трения в потоке) не может быть отделена от тепловой задачи, что непосредственно следует из системы уравнений (11.92). [c.272]

Изложенный ранее ( 41) метод конформных отображений получил уже давно широкое применение не только при решении задач плоского обтекания замкнутых контуров, в частности, крыловых профилей. Одной из наиболее важных областей применения этого метода явилась теория разрывных течений идеальной несжимаемой жидкости. Благодаря отсутствию внутреннего трения, в потоках идеальной жидкости становится возможным возникновение нарушений сплошности течения, образования в потоке мертвых зон покоящейся жидкости. [c.204]

Иис. 7.7. Зависимость коэффициента трения в потоке жидкости в фитилях в виде свернутого и—азот б—аммиак в—вода г натрий [c.154]

Возникновение сопротивлений обусловлено силами трения движущегося потока о стенки канала и возрастанием внутреннего трения в потоке при появлении на его пути различных препятствий. Для преодоления сопротивлений движущийся поток должен обладать определенным избыточным напором, который по мере продвижения по тракту будет падать. [c.341]

Эта последняя величина определяется в коночном счете силами трения в потоке, и, таким образом, Жуковский впервые построил теорию подъемной силы на учете тех действительных причин, которые эту силу вызывают. Но оставался открытым вопрос [c.15]

Скольжение служит причиной внутреннего трения в потоке масла трение по существу является потерей энергии, определяющей коэффициент полезного действия гидротрансформатора. При нормальном скольжении к. п. д. обычно составляет 0,78— [c.144]

На рис. 13-3 показана зависимость среднего коэффициента трения f от числа Рейнольдса Res, составленного по параметрам внешнего потока и по толщине потери импульса. Кроме опытных значений коэффициента трения, на графике нанесены его значения, вычисленные по уравнению (13-6) при со = 0,75 и т = 2,58. Коэффициент трения в потоке несжимаемой жидкости С а подсчитан по уравнению (13-7) при Л = 0,455, что соответствует формуле Прандтля — Шлихтинга [c.468]

Отсюда следует, что отношение турбулентного напряжения трения в потоке с примесью и в чистом газе (при у и ) [c.498]

До сих пор мы рассматривали циклы, в которых процесс расширения пара в двигателе происходил обратимо. В паровых двигателях расширение пара сопровождается рядом потерь. Если иметь в виду паровую турбину, которая среди других двигателей имеет преимущественное распространение на крупных паросиловых установках, то основная потеря в ней — трение в потоке пара, на которое тратится часть работы расширения. Работа трения превращается в тепло, и оно вновь усваивается паром. Это вызы-, вает рост теплосодержания пара в конечном состоянии. Таким образом, если простейший цикл при обратимом расширении изображается в Г -диаграмме, как показано на рис. 4-20, то при расширении с трением конечная точка процесса расширения будет находиться на той же изобаре (так как конечное давление оставалось то же), но несколько правее, положим в точке 2 (рис. 4-23). Самый процесс расширения при учете трения условно изображают прямой 1-2 . Таким образом, в этом случае адиабатный процесс расширения сопровождается ростом энтропии, что объясняется наличием необратимого процесса трения. [c.193]

Мера отношения сил инерции и трения в потоке. Характеризует гидродинамический режим потока (ламинарный, турбулентный, переходный) [c.33]

Подобие сил трения в потоках, удовлетворяющих условиям геометрического, кинематического и динамического подобия, будет только в том случае, если для каждой пары соответственных точек потока натуры и модели критерий Рейнольдса будет иметь одно и то же значение. В критерии Рейнольдса за величину скорости может быть принята средняя скорость потока V, а за I — любая характерная линейная величина, например диаметр трубы (1 или гидравлический радиус Я при изучении законов движения жидкости в трубах. При этом критерий Рейнольдса можно представить в виде [c.507]

Режим движения жидкости зависит от соотношения сил инерции и сил вязкостного трения в потоке и характеризуется безразмерным комплексом— критерием (параметром) Рейнольдса [c.184]

Выполним аналогичный расчет для турбулентного трения в потоке. Усредняя по времени дифференциальные уравнения Навье — Стокса, получаем дополнительные члены, которые характеризуют дополнительные напряжения, вызванные турбулентным переносом количества движения поперек потока. В частности, турбулентное напряжение трения имеет следующий вид [c.279]

Изложены общие принципы ноетроення математического описания многофазных систем особое внимание уделено 1)ормулировке универсальных и специальных условии совместности на межфазных границах. Анализируется гидростатическое равновесие газожидкостных систем волновое движение на поверхности тяжелой жидкости, классические неустойчивости Тейлора и Гельмгольца гидродинамика гравитационных пленок. Рассмотрены закономерности стационарного движения дискретной частицы (капли или пузырька) в несущей фазе, механизм и количественные характеристики роста паровых пузырьков в объеме равномерно перегретой жидкости и на обогреваемой твердой стеикс. Приводятся характеристики течения газожидкостных потоков в канале, методы расчета истинного объемного паросодержания и трения в потоках различной структуры методы расчеты теплообмена и кризисов при пузырьковом кипении в трубах. [c.2]

Трение в жидкости иройвлйется только при ее движеиии. Под влиянием сил трения в потоке формируется определенный профиль скорости, видом которого и определяется работа сил трения. Расчеты показывают, что составляющая отрицательна. Работа этого вида связана с распространением внутрь потока тормозящего действия неподвижной стенки, например, внутренней поверхности воздуховода. В отличие от этого составляющаявсегда положительна, она представляет собой остаток полной работы сил трения который не расходуется на передачу внутрь [c.171]

При оценке эффективности работы брызгальных бассейнов широко использовались исследования в лабораторных и натурных условиях, где устанавливались закономерности изменений параметров воды и воздуха [16, 17, 23, 29]. Были разработаны методики расчета и соответствующие программы, пригодные для использования в инженерной практике. Общая расчетная схема относится главным образом к области стабилизированных аэротермических характеристик, т. е. относится к брызгальному бассейну большой протяженности и, в частности, к концевой его части, которая отличается малой активностью и малыми энергетическими потенциалами. В этих же работах рассматривается гидродинамика ламинарного потока при наличии легкопроницаемой шероховатости, рассчитаны профили скорости и трения в потоке, установлена плотность распределения частиц, их снос потоком и соответствующие профили. Показано, что трансформация поля скоростей определяется действием трех механизмов торможением частицами основного потока, диффузией кинематической энергии от свободного потока в результате трения между слоями жидкости, переносом кинетической энергии свободного потока частицами при их движении от быстрых слоев течения к замедленным. [c.28]

Первый член в правой части последнего уравнения — мощность сил внутреннего трения в потоке. Она диссипируется как в несжимаемой, так и в сжимаемой ньютоновской жидкости. Последний член этого уравнения в случае пренебрежения сжимаемостью обращается в нуль, так как div с" = О при = onst. В паровых турбинах он имеет существенное значение. Его смысл — использование части работы сил внутреннего трения в процессе расширения. Это явление в теории паровых турбин учитывается коэффициентом возврата тепла. [c.60]

Тедло q, фигурирующее в уравнениях (1-9) и (1-10), складывается из двух частей — тепла, подводимого к потоку извне (или отводимого от него во внешнюю среду) внеш> и тепла диссипации. <7д, выделяющегося, например, при наличии трения в потоке [c.7]

Допущение о линейном возрастании скорости в пограничном слое при удалении от стенки, принятое Лайтхиллом, является удовлетворительным только при р = 0 (для пластины), но приводит к ненадежным данным по теплообмену и трению в потоках с продольным градиентом давления, особенно в потоках с йi/J/< л >0 оно неприемлемо в предотрывной области и при отрыве пограничного слоя. М. Дж. Лайтхилл считал, что распределение скорости (5-50) может быть достаточно надежным при больших числах Прандтля, когда тепловой пограничный слой тоньще динамического пограничного слоя. В этих условиях для расчета теплового пограничного слоя уравнение (5-50) является вполне подходящим, чтобы заменить кривую распределения скорости в пограничном слое ее касательной а стенке. Соответственно решение (5-53) можно считать асимптотически точным решением по мере увеличения числа Прандтля до бесконечности. [c.169]

Первые идеи лазерного охлаждения (и пленения) атомов возникли независимо в нескольких группах исследователей, занимавшихся проблемами нелинейной лазерной спектроскопии и созданием прецизионных стандартов частоты [1]. Многие недоумевали, как лазер, обладающий столь высокой яркостной температурой, способен не нагревать, а охлаждать вещество. Идею механического действия лазерного излучения на свободные атомы можно понять следующим образом. Доля медленных атомов в максвелловском распределении атомов по скоростям в пучке очень мала. Больше всего атомов со среднетепловой скоростью. Допустим, мы настроимся лазером в резонанс с этими атомами и направим фотонный пучок навстречу атомному пучку. Тогда, если частоту лазерной волны отстроить в красную сторону от центра атомного резонанса на величину полуширины доплеровской линии, то группа атомов вблизи резонансной скорости ку — — 1Улгз) < Г, где 2Г — однородная ширина атомного перехода, г лаз — частота лазера, г доп — частота центра доплеровски-уширенного перехода, V — скорость атомов) будет испытывать трение в потоке встречных фотонов, их скорость будет уменьшаться. При этом, очевидно, условие резонанса не будет нарушаться, если частоту поля повышать так, чтобы отстройка частоты отслеживала изменение доплеровского сдвига этой группы атомов, испытывающей действие силы светового трения [2. С энергетической точки зрения атомы поглощают низкоэнергетические фотоны, а затем, в среднем, изотропно излучают фотоны так, что испущенный свет уже не имеет доплеровского сдвига и, как следствие, большей частоты. Эта разница в энергиях фотонов представляет собой то количество теплоты, которое отбирается у атомов. [c.8]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...