Диск, вращающийся в жидкости

Диск, вращающийся в жидкости 112, 128 [c.731]

Следуя [100], рассмотрим стационарный массоперенос к поверхности диска, вращающегося в жидкости вокруг своей оси с постоянной угловой скоростью и . Считаем, что вдали от диска концентрация постоянна и равна С , а на поверхности происходит полное поглощение растворенного вещества. Ось 2 направим по нормали к поверхности диска. Решение задачи о движении жидкости, увлекаемой диском, было приведено ранее в разд. 1.2. [c.109]

Массоперенос к поверхности диска, вращающегося в жидкости. Рассмотрим диффузию к поверхности диска, вращающегося в жидкости с постоянной угловой скоростью ш. Считаем, что процесс осложнен необратимой объемной химической реакцией, скорость которой равна = К Р С). [c.218]

Имеются установки, в которых кавитация создается диском, вращающимся в воде или другой жидкости (рис. 10.4). Диск 1 устанавливают на валу 4 и помещают в бак 3 с жидкостью. Для уменьшения кавитационной зоны установлены ограничители 2. На диске крепят два испытуемых образца 5 диаметром 20 мм, перед которыми по ходу вращения имеются два отверстия а, создающие кавитацию при большой частоте вращения диска (2050...2500 мин ) диаметром 244 мм. Во избежание большой закрутки воды сверху и снизу диска устанавливают предохранительные лопатки [22]. [c.191]

Течение около диска, вращающегося в практически неограниченной массе жидкости, представляет собой трехмерный пограничный слой со скосом профиля скорости при наличии осевой симметрии. Жидкость в непосредственной близости от диска получает вращательное движение, обусловленное трением, а затем отбрасывается центробежными силами в радиальном направлении. Условие неразрывности удовлетворяется за счет осевого притока жидкости к диску, компенсирующего радиальный отток у поверхности диска. [c.220]

В холодильнике металл корродирует при теплопередаче и интенсивном движении кислоты. Режим эксплуатации холодильников должен быть оптимальным по коррозионной стойкости металла, по скорости течения кислоты, по технологическим параметрам (коэффициенту теплопередачи, режиму орошения). При разработке методики мы использовали принцип вращающегося в жидкости дискового электрода [6]. Было получено теоретически [5] и проверено экспериментально уравнение пересчета эквивалентных в диффузионном отношении скорости вращения диска и линейной скорости течения агрессивной жидкости в трубопроводе, что делает возможным моделирование одного объекта другим. [c.4]

Для вращающегося в жидкости диска имеется точное решение уравнения теплоотдачи [3], которое имеет вид [c.4]

Рис. 5.11. Течение в окрестности диска, вращающегося в покоящейся жидкости и, г, w — составляющие скорости соответственно в радиальном, окружном и осевом направлении. Слой жидкости, прилегающий к диску, увлекается последним вследствие трения. Центробежные силы, действующие в этом слое, создают вторичное течение в радиальном направлении от центра диска наружу.

Рис. 5.12. Распределение скоростей вблизи диска, вращающегося в неподвижной жидкости. См. также таблицу 5.2.

Рис. 5.13. Коэффициент момента сопротивления См диска, вращающегося в неподвижной жидкости кривая (1) соответствует ламинарному течению [формула (5.56)], а кривые (-2) и (5) — турбулентному

В этой связи упомянем также о полученном Г. К. Бэтчелором [ ] решении уравнений Навье — Стокса для течения между двумя дисками, вращающимися в противоположные стороны см. по этому поводу также работу К. Стюартсона [ ]. Обобщение изложенного выше решения на случай равномерно распределенного отсасывания жидкости от диска дано Дж. Т. Стюартом ([ ] в главе XIV). [c.106]

Устойчивость трехмерных пограничных слоев. Совсем по-иному, чем при двумерном (плоском) основном течении, происходит переход ламинарной формы течения в турбулентную в трехмерном пограничном слое. Примером такого рода, для которого, между прочим, ламинарный пограничный слой очень хорошо изучен ( 2 главы V), является течение вблизи диска, вращающегося в покоящейся жидкости. Как в этом случае происходит переход ламинарной формы течения в турбулентную, отчетливо показывает фотоснимок течения вблизи поверхности вращающегося диска (рис. 17.39), полученный Н. Грегори, Дж. Стюартом и В. С. Уокером В кольцеобразной области образуются стоячие вихри в форме логарифмических спиралей. Внутренний радиус этой области определяет возникновение неустойчивости. [c.486]

Для течения около диска, вращающегося в кожухе, особенно приме-чательно следующее обстоятельство если не считать случая очень малой ширины щели между диском и кожухом [формула (21.29)], то момент сил трения, как это видно из формул (21.30) и (21.31), совершенно не зависит от ширины кожуха. Если мы сравним момент сил трения для диска в кожухе [формулы (21.30) и (21.31)] с аналогичным моментом для свободного диска [формулы (21.23) и (21.25)], то увидим, что для свободного диска этот момент больше, чем для диска в кожухе (рис. 21.5). Причина меньшей величины момента сил трения в кожухе объясняется тем, что жидкость между пограничными слоями с каждой стороны диска вращается с угловой скоростью, в два раза меньшей, чем угловая скорость диска. Вследствие этого здесь градиент окружной скорости в направлении, перпендикулярном к диску, приблизительно в два раза меньше, чем в случае свободного диска, и именно поэтому силы трения для диска в кожухе меньше, чем для свободного диска. [c.586]

С помощью формул (1.2.9) можно оценить возмущения, которые диск вносит в жидкость вдали от вращающейся поверхности. Из граничных условий (1.2.3) следует, что давление, радиальная и угловая компоненты скорости не возмущаются при г оо. При этом безразмерная осевая компонента скорости вдали от диска отлична от нуля у[оо) = —0,886. Эта величина показывает, с какой скоростью диск захватывает окружающую жидкость. Из рис. 1.1 видно, что давление, радиальная и угловая компоненты скорости возмущаются вращающимся диском лишь вблизи от его поверхности, в так называемом динамическом пограничном слое. Толщина этого слоя не зависит от радиальной координаты и приблизительно равна ё = З /й/и . [c.19]

Упомянем особо о следующих двух случаях пограничного слоя. Если мы имеем плоский диск (большого радиуса), вращающийся в жидкости вокруг оси, перпендикулярной к его плоскости, то для оценки толщины пограничного слоя надо подставить в (39,12) 2л вместо и (2 — угловая скорость вращения). Тогда находим [c.186]

Основным рабочим органом центробежного насоса (рис. 17.2) является свободно вращающееся внутри корпуса рабочее колесо, насаженное на вал. Колесо состоит из двух дисков — переднего в форме широкого кольца, с входным отверстием в центре, и заднего— сплошного, с втулкой в центре для насадки на вал. Диски соединяются в единую конструкцию лопастями, находящимися друг от друга на некотором расстоянии, и плавно изогнутыми в сторону, противоположную направлению вращения колеса. Внутренние поверхности дисков и поверхности лопастей образуют межлопастные каналы, которые при работе насоса заполнены перекачиваемой жидкостью. [c.194]

Работа манометрических термометров основана на законе изменения давления газа или жидкости под действием температуры. Система манометрического термометра состоит из термобаллона (резервуара, помешенного в измеряемую среду), капилляра (трубки очень малого диаметра) и винтовой трубчатой пружины, которая раскручивается под давлением газа или жидкости, расширяющихся при повышении температуры в термобаллоне. Движение пружины передается стрелке с пером, которое наносит кривую изменения температуры на диаграмму, укрепленную на диске, вращающемся при помощи часового механизма или специального электрического двигателя. Погрешность показаний манометрических термометров не должна превышать 2% от номинального значения шкалы. [c.231]

Предложенная Карманом теория вращения диска в жидкости рассматривает возникающие в граничном слое жидкости у поверхности вращающегося диска тангенциальное и радиальное касательные напряжения. [c.140]

На фиг. 138 даны полученные в опытах ЛБЦ коэфициенты трения вращающегося гладкого диска для различных жидкостей в функции [c.141]

Рассмотрим экспериментальные исследования МЭИ жидких пленок, движущихся по поверхности вращающегося диска (рис. 7.14). Пленка на диске образуется в результате растекания жидкости от центра к периферии под действием инерционных сил. Для исследования пленочных [c.284]

Па кафедре ПГТ МЭИ были поставлены методические исследования, посвященные выяснению характера взаимодействия влаги с вращающейся поверхностью. Поскольку подобные исследования характера движения жидкости по поверхностям сложной формы провести довольно трудно, в качестве объекта изучения был выбран круглый диск, вращающийся вокруг оси, перпендикулярной к его плоскости. Схема установки приведена на рис. 3-28. Диск диаметром-500 мм приводится во вращение мотором постоянного тока, позволяющим изменять. [c.72]

Испытания вращающихся образцов целесообразно проводить в цилиндрических сосудах диаметром, в два раза большем диаметра армированного диска. Образец погружается в жидкость на глубину 10—15 мм. Диаметр образца, как следует из теории, на диффузионные параметры влияния не оказывает. В указанных выше исследованиях применяли образцы диаметром 50,5 мм. [c.38]

Движение жидкости около вращающегося диска. Формулы для сопротивления. Пусть диск диаметром В вращается в покоящейся жидкости вокруг оси, перпендикулярной к своей плоскости и проходящей через центр диска. Частицы жидкости, прилегающие к диску, увлекаются им вследствие трения, приводятся в круговое движение и затем вследствие инерции отбрасываются наружу — к краю диска. Вместо отброшенных частиц жидкости к диску притекают другие частицы и опять отбрасываются наружу. В результате после небольшого промежутка времени, в течение которого происходит разгон течения, возникает установившийся поток, оказывающий большее сопротивление вращению диска. Если вращение диска происходит не в неограниченном пространстве, наполненном жидкостью, а в камере, [c.480]

Фиг. 1288. Гидравлическая муфта. На одном из валов закреплен корпус а с внутренними перегородками, на другом — ряд дисков Ь. Перегородки и диски имеют волнистую поверхность (иногда на их поверхности делают впадины, углубления или карманы). При вращении в жидкости, заполняющей полости между дисками и перегородками корпуса, возникают вихри. Внутренние силы трения в жидкости возбуждают вращающий момент на ведомом валу.

Бёдевадт рассмотрел случай неподвижного диска, помещенного в жидкость, вращающуюся с угловой скоростью из. [c.483]

Таблица 5.2. Значения функций, определяющих распределение скоростей и распределение давления в пограничном слое на диске, вращающемся в нeпoдвтiжнoй жидкости (по В. Г. Кохрэну [в]) ср. с соотношениями (5.52)

В главе V мы рассмотрели течение, которое возникает вблизи диска, вращающегося в покоящейся жидкости. С этим течением сходно течение, возникающее вблизи неподвижной плоской стенки в том случае, когда на большом расстоянии от стенки происходит вращение жидкости с ПОСТОЯННОЙ угловой скоростью (рис. 11.1). Такой случай был исследован У. Т. Вёдевадтом [ ]. При вращении диска в покоящейся жидкости (см. 2 главы V) главный эффект заключается в том, что в топком вовлеченном ВО вращение слое вблизи диска жидкость отбрасывается наружу вследствие действия центробежных сил. Взамен этой жидкости, оттекающей наружу в радиальном направлении, к диску притекает жидкость в осевом направлении. Аналогичный эффект, но с переменой направления движения жидкости возникает в случае вращения жидкости над неподвижным основанием. [c.218]

Пограничные слои на вращающихся телах вращения. В качестве простейшего примера пограничного слоя на вращающемся теле мы рассмотрели в 2 главы V пограничный слой на диске, вращающемся в неподвижной жидкости. При таком течении жидкость, увлекаемая пограничным слоем, отбрасывается наружу под действием центробежной силы и заменяется жидкостью, притекающей к диску в направлении оси вращения. Обобщением этого случая является пограничный слой на вращающемся диске (радиус Л, угловая скорость со), обтекаемом в направлении оси вращения со скоростью С/оо. Такое течение характеризуется двумя параметрами числом Рейнольдса и числом С/оо/(оЛ, представляющим собой отношение скорости набегающего течения к окружной скорости. Для ламинарного течения эта задача решена точно мисс М. Д. Ханнах [ ] ) и А. Н. Тиффор-дом [ ], а приближенно — Г. Шлихтингом и Э. Труккенбродтом [ ]. Для турбулентного течения приближенное решение дано Э. Труккенбродтом На рис. 11.9 изображена полученная Г. Шлихтингом и Э. Труккенбродтом зависимость коэффициента момента сопротивления [c.235]

До недавнего времени при расчете пограничных слоев ограничивались почти исключительно случаями плоского и осесимметричного течений. Осесимметричная задача в известной мере сходна с плоской задачей, поскольку и в той и в другой заданное потенциальное течение зависит только от одной координаты, а обе составляющие скорости в пограничном слое — только от двух координат. В трехмерной задаче потенциальное течение, существующее за пределами пограничного слоя, зависит уже от двух координат на поверхности стенки, а скорость течения в пограничном слое имеет все три составляющие, которые в самом общем случае зависят от всех трех координат. Примерами таких трехмерных течений в пограничном слое, являющихся одновременно точными решениями уравнений Навье — Стокса, могут служить течение вблизи диска, вращающегося в покоящейся жидкости ( 2 главы V), и вращательное движение жидкости над неподвижным основанием ( 1 настоящей главы). Если линии тока трехмерного потенциального течения прямолинейны, но сходятся или расходятся, то по сравнению со случаем плоского потенциального течения получается в. основном только изменение толщины пограничного слоя. Если же линии тока потенциального течения искривлены, то, кроме продольного перепада давления, в течении имеется также поперечный перепад давления. Давление в потенциальном течении, как мы знаем, передается без изменений в пограничный слой. Следовательно, наличие поперечного перепада давления в потенциальном течении должно проявлять себя в пограничном слое в виде вторичных течений. В самом деле, в то время как вне пограничного слоя поперечный перепад давления уравновешивается центробежной силой, внутри пограничного слоя это равновесие нарушается, так как здесь центробежная сила вследствие уменьшения скорости становится меньше в результате возникает перенос жидкости внутрь, т. е. по направлению к вогнутой стороне линий тока потенциального течения. С примером такого явления мы уже познакомились при рассмотрении вращательного движения жидкости над наподвижпым основанием там в пограничном слое происходил радиальный перенос жидкости по направлению к оси вращения. [c.241]

Рис. 17.39. Снимок поверхности диска, вращающегося в неподвижной жидкости. Поверхность диска была покрыта специальной краской. Получившаяся картина позволяет обнаружить область неустойчивости и место перехода лавшнарного течения в турбулентное в пограничном слое. По Грегори, Стюарту и Уокеру [ ]. Направление вращения диска против хода часовой стрелки. Число оборотов в минуту п=3200. Радиус диска 15 слс (рисунок дан в уменьшенном масштабе). В кольцеобразной области с внутренним радиусом Яг = 8,7 см и внешним радиусом Да= =10,1 см образуются стоячие вихри. Внутренний радиус этой области дает йтав

Турбулентное течение. При числах Рейнольдса Ре > > 3 10 течение около диска, вращающегося в кожухе, становится турбулентным. Ф. Шультц-Грунов положил в основу приближенного расчета такого течения по-прежнему схему, изобрал енную на рис. 21.4, причем для распределения скоростей в окружном направлении принял закон степени 1/7. При турбулентном течении жидкость между каждой парой пограничных слоев вращается, как и при ламинарном течении, с угловой скоростью, равной половине угловой скорости вращения диска. Для коэффициента момента сопротивления получается формула [c.586]

При методе перфорированного ротора, разработанном Расмассеном [14], используется быстро вращающийся диск, который имеет два диаметрально расположенных отверстия вблизи периферийной части. Диск помещают в жидкость таким образом, что он может вращаться в горизонтальной плоскости сосуд с жидкостью имеет отражательные перегородки, назначение которых свести к минимуму вращение жидкости. Два испытуемых образца крепят на -периферийной части диска позади отверстий, так что экстремальная турбулентность генерируется вследствие удара их о жидкость таким образом вызывается кавитационное разрушение. Лихтман (см. [17]) также приводит детальное описание этого метода. [c.306]

Если в механизме рис. 170 неподвижным сделать звено а, то получим двухкоромысловый механизм (звенья AD и ВС могут иметь только вращательное движение с ограниченным углом поворота, рис. 171,в), механизм такого типа использован, например, в конструкции крана (рис. 172). Если неподвижным будет звено г, то получим двухкривошнпный механизм (звенья СВ и DA делают полные обороты). Такой механизм использован в насосе (рис. 173). Знено AD выполнено в виде диска, вращающегося вокруг оси Л, а со звеном ВС, вращающимся вокруг оси В, соединена лопатка d (в насосе установлены параллельно четыре таких механизма). При вращении лопаток жидкость перегоняется из полости а в полость Ь. [c.235]

Внутри измерительной камеры помещается пустотелый диск 11, плотно прилегающий к ее стенкам, закрепленный вместе с осью 3 на шаровой тяге 12, вращающейся в подпятнике. Для воды диск и пята изготовляются из бронзы, а для нефти — из чугуна. Диск имеет прорезь, в которую входит радиальная перегородка препятствующая его вращению и одновременно отделяющая входное отверстие в боковой стенке измерительной камеры от расположеного рядом выходного отверстия. Эти отверстия соответственно сообщаются с входным и выходным патрубками корпуса водомера. Для очистки жидкости от механических примесей перед входным отверстием измерительной камеры установлен сетчатый фильтр 2. [c.276]

Напротив, на вращающемся теле во вращающемся потоке, оси вращения которых совпадают, или на вращающемся вокруг своей оси тела в неподвижной жидкости имеет место трехмерный (в полном смысле этого слова) пограничный слой. Простейшие случаи таких течений обсуждались ранее, а именно Бёдевадтом [3], рассматривался вращающийся на твердом основании поток, а Кохрэном [4] — вращающийся диск в неподвижной жидкости. Л. Хоуартом [5] недавно была предпринята попытка рассчитать с помощью ряда пограничный поток около шара, вращающегося в неподвижной жидкости. Рассмотрение подобного потока с помощью ряда привело Нигэма [6] к результатам, отличным от результатов Хоуарта. Феднис [7] обобщил основные положения работы [6] на случай вращающегося эллипсоида вращения. [c.251]

Известно изготовление аморфных порошков кавитационным методом, реализуемым прокаткой расплава в валках, и методом распыления расплава вращающимся диском. В кавитационном методе (рис. 27.3, б) расплавленный металл выдавливается в зазоре между двумя валками (0,2-0,5 мм), изготовленными, например, из графита или нитрида бора. Происходит кавитация — расплав выбрасывается валками в виде порошка, который попадает на охлажденную плиту или в охлаждающий водный раствор. Кавитация возникает в зазоре между валками, вследствие чего исчезают пузырьки газа, имеюпщеся в металле. Метод распьшения вращающимся диском (рис. 27.3, в) в принципе аналогичен ранее описанному методу изготовления тонкой проволоки, но здесь расплавленный металл, попадая в жидкость, разбрызгивается за счет ее турбулентного движения. При помощи этого метода получается порошок в виде гранул диаметром около 100 мкм. [c.861]

Затачиваь ие инструмента. Удаление металла или сплава с загачиваемой грани инструмента 2 производится электрохимическим действием тока, протекающего в зазоре между резцом 2 и металлическим вращающимся диском 3 в присутствии рабочей жидкости [c.168]

Гладкий диск. Импеллеры можно устанавливать либо на валах машин, либо в отдельные камеры, либо, как принято в насосостроении, выполнять их заодно с рабочими колесами лопастных насосов (см. рис. 12.1). В первом случае возникает трение в жидкости между двумя гладкими поверхностями — неподвижной поверхностью камеры й вращающейся поверхностью диска. [c.428]

Интересные эксперименты в жидкости по определению векторного характера радиационного давления описаны в работе [22]. Для измерений использован радиометр в виде коромысла, вращающегося на двух иголках с подпятниками. На нижнем конце коромысла креиилнсь приемные элементы радиометра (диски, размеры которых больше поперечного размера ультразвукового пучка) отражающий в виде двух тонких листов меди (между ними — слой воздуха) и поглощающий, покрытый несколькими слоями пористой резины. Имелась возможность поворачивать приемный элемент радиометра относительно направления распространения волны, не меняя пли меняя одновременно положение игольчатого подвеса. Если положение этого подвеса не менялось, то, как нетрудно видеть, измерялась радиационная сила в направлении распространения звука. Если же подвес поворачивался заодно с приемной головкой радиометра, то отклонение радиометра было пропорциональным нормальной к поверхности диска компоненте [c.203]

Если диск вращается в цилиндрической камере, то, как уже было сказано, во вращение приводится вся жидкость, и поэтому относительная скорость диска и жидкости получается меньше, чем в неограниченном пространстве следовательно, будет меньше и момент сопротивления. Согласно измерениям Шульц-Грунова , для > 6 10 число в формуле (53) равно 0,0089 и практически не зависит от расстояния между плоскими стенками камеры и диска, если только это расстояние не очень мало. На обеих сторонах диска образуются пограничные слои, в которых жидкость движется от центра к периферии, а на обеих крышках камеры — два других пограничных слоя, в которых жидкость движется от периферии к центру. В промежутках между пограничными слоями находится слой пассивной жидкости, довольно равномерно вращающейся и медленно перетекающей от крышек к диску. Наблюдения Шульц-Грунова показали, что для значений между 3 10 и 6 10 имеет место ламинарное течение, причем момент сопротивления равен [c.485]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...