Пузырь турбулентный

Пузырь турбулентный 541 Пульсация 544 Путь смешения 554, 567, 590 Пятно турбулентное 537 [c.734]

Рассмотрим два случая случай параболического профиля скорости жидкости выше газового пузыря, который описывает ламинарное течение жидкости, и случай логарифмического профиля скорости, который, как было найдено [71], описывает установившееся турбулентное течение жидкости в трубах. [c.212]

Перейдем теперь к решению поставленной задачи (5. 5. 3), (5. 5. 7)—(5. 5. 9) для турбулентного профиля скорости жидкости выше по течению газового пузыря. Так же как и раньше, рассмотрим два подхода — модели А ж В. В рамках турбулентной модели А функция / (ф) может быть представлена следующим образом [c.217]

Достоинства предложенной модели всплывания пузыря в трубе при турбулентном профиле скорости заключаются в том, что она позволяет получить точное решение уравнения (5. 5. 3). При этом достаточно корректно описывается конвективное вихревое движение жидкости позади газового пузыря. [c.218]

Подтверждением правомерности использования модели R движения газового пузыря для турбулентного профиля скорости жидкости может служить тот факт, что зависимость величины (и—ид)/и от v J(2gR) , построенная на основе точного решения уравнения (5. 5. 3) при помощи модели А (5. 5. 44), подобна зависимости (5. 5. 57) (см. рпс. 64). [c.222]

При движении крупных пузырей в вязких жидкостях, когда числа Re не очень велики (Re = 50—250), в кормовой части пузыря образуется система парных вихрей (рис. 5.8, а). При больших числах Re Б кормовой зоне отчетливо виден турбулентный след, характерный для отрывного обтекания жидкостью таких тел, как твердые диски, сферы (рис. 5.8, б). [c.209]

С. С. Кутателадзе допускает, что при турбулентном обтекании пузыря в уравнении (3.4) величиной Lp можно пренебречь. Тогда, подставив в уравнение (3.4) значения и L, с учетом зависимостей (3.9) и (3.11) получим [c.86]

Каждый член, стоящий в правой части уравнения (6.38), определяет количество теплоты, вынесенное в основной объем жидкости в единицу времени с единицы площади теплоотдающей поверхности соответственно за счет турбулентного обмена, в форме избыточной энтальпии перегретой жидкости, выталкиваемой из пристенной области паровыми пузырями, а также в форме работы, затраченной на образование поверхности раздела фаз. В этом уравнении и Wi — температура и скорость жидкости на границе между ламинарным слоем и турбулентным ядром потока соответственно t и W — средние температура и скорость в ядре потока У — объем жидкости, захватываемый одним паровым пузырем при отрыве от поверхности нагрева А и F — соответственно площади поперечного сечения и поверхности трубы С — константа. [c.185]

Рис. 29. Гидродинамические режимы псевдоожижения при различных возрастающих скоростях газа и а — слой плотный б — кипящий с однородным псевдоожижением в — кипящий с пузырями г — поршневой й — турбулентный е — быстрый.

Из рис. 1.7 видно, что амплитуда возрастает до определенного предела, а затем, достигнув максимума, начинает уменьшаться. Это означает начало перехода к качественно новому режиму, когда в результате непрерывного слияния пузырей слой пронизывается беспорядочно появляющимися каналами газа, которые интенсивно перебрасывают пакеты, пряди и полосы мелкозернистого материала по всему объему слоя. Создается впечатление, что эти пряди образуют непрерывно меняющуюся сетку, состоящую из множества маленьких вихрей. Такой режим получил название турбулентного. [c.30]

При интенсивном псевдоожижении в реальных топках с кипящим слоем состав и скорость газа около каждой горящей частицы непрерывно меняются. Применение описанных моделей в этих условиях становится проблематичным, а для слоев крупных частиц с характерными для них проточными пузырями (без зон замкнутой циркуляции вокруг них) или в турбулентном режиме псевдоожижения они вообще непригодны. [c.143]

Аналогичная ситуация наблюдается при псевдоожижении мелких частиц со скоростью, близкой к критической (когда мало пузырей), или, наоборот, намного превышающей критическую - в турбулентном и форсированном режимах псевдоожижения, когда отдельные пузыри уже неразличимы. [c.145]

Выше при рассмотрении пленочной конденсации формулировка уравнений, описывающих движение и теплообмен в двухфазной системе, не вызывала принципиальных затруднений, поскольку обе фазы образовывали непрерывные потоки с одной отчетливо выраженной поверхностью раздела. Кипение представляет пример такого процесса, в котором компоненты потока могут быть в чрезвычайно сильной степени раздроблены на пузыри, капли, пленки. Для любого дифференциального объема каждого из таких конечных дискретных элементов системы безусловно справедливы рассматривавшиеся нами ранее обш,ие дифференциальные уравнения движения и теплопроводности. Точно так же для любой дифференциальной площадки на поверхностях раздела фаз справедливы рассмотренные ранее условия теплового и механического взаимодействия. Однако вследствие весьма большого числа дискретных элементов системы, их непрерывного возникновения, роста и деформации в процессе движения и теплообмена, весь такой двухфазный поток в целом должен характеризоваться некоторыми специальными вероятностными законами системы многих неустойчивых элементов. Здесь в известной степени можно провести аналогию с турбулентным течением однородной жидкости, в котором для каждого дифференциального элемента справедливо уравнение Навье-Стокса, а весь поток в целом подчиняется специальным (еще плохо известным) статистическим законам турбулентного течения. [c.342]

В общем случае на состояние пограничного слоя и теплоотдачу оказывают влияние как пульсации жидкости за счет образования паровых пузырей, которые при своем отрыве разрушают пограничный слой жидкости, так и турбулентные возмущения в ней, обусловленные организованной циркуляцией потока. [c.252]

Кавитация представляет собой процесс нарушения сплошности быстродвижущегося потока жидкости с образованием в нем пузырей (каверн), заполненных парами жидкости и газами. Кавитация возникает в тех участках потока, где в результате турбулентных возмущений при обтекании препятствий и впадин, изменении направления, сужении проходных сечений и т.п. происходит местное понижение давления (Ниже определенного критического значения (обычно ниже давления насыщенных паров при данной температуре). При снижении давления ниже критического жидкость не выдерживает растягивающих напряжений и разрывается. [c.7]

В процессе барботажа эффект дегазации воды достигается за счет турбулентной диффузии и увлечения газовых пузырей потоком пара. Наибольший эффект дегазации имеет место при подогреве воды до температуры насыщения в барботажном слое и оптимальных значениях динамического напора пара в рабочем сечении листа. Опти- [c.202]

В общем случае идея Рейнольдса об аналогии процессов переноса импульса и теплоты оказалась исключительно плодотворной. Различные уточнения (модификации) аналогии Рейнольдса позволили успешно применить ее в инженерных расчетах теплоотдачи не только однородных турбулентных потоков теплоносителя, но и сред с переменными теплофизическими свойствами и даже двухфазных потоков, например в задачах о межфазном теплообмене, о конденсации пара в охлаждаемых каналах, о растворении газовых пузырей в потоке жидкости и др. [c.212]

Для скорости изменения радиуса парового пузыря в неравновесном турбулентном потоке из (3.207) следует [c.247]

При испарительном парообразовании течение процесса несколько отлично. В этом случае характер теплообмена подобен кипению жидкости при высоких скоростях и небольших тепловых потоках и обусловливается преобладающей ролью турбулентных возмущений, создаваемых движением пленки. Образования паровых пузырей в массе движущейся пленки не наблюдается. Почти постоянное давление по высоте поверхности нагрева обеспечивает равномерное испарение жидкости. Эти явления накладывают существенный отпечаток на оценку процесса теплообмена в тонких пленках выпариваемой морской воды. [c.157]

Крайние значения отрицательного давления и степени перегрева, которые выдерживает вода, не образуя пузырей, противопоставляются легкости образования пузырей при вибрациях или турбулентном течении жидкости. Кратко рассматривается проблема зарождения пузыря показывается, что зародыши обычно активируются благодаря наличию сорбированного или захваченного воздуха, при удалении которого зародышеобразование исчезает. Излагаются методика, позволяющая устранять посторонние зародыши, и данные ряда опытов, связанных с образованием пузырей в условиях механического воздействия. Отмечается, что свободные вихри в жидкостях создают значительные напряжения, разрывающие жидкость. Высказываются предположения о том, что механические возмущения производят пузыри только на таких вихрях, а не из-за понижения общего давления звуковых волн. [c.13]

В качестве критерия для материалов группы Д, состоящей из крупных или большой плотности частиц, для слоев которых характерен турбулентный режим движения газа (скорость фильтрации его значительно превосходит скорость подъема пузырей), Гелдарт предложил соотношение [33] [c.43]

Из изложенного выше следует отметить необходимость дифференцированного в зависимости от характера псевдоожижения подхода к данным моделям. По мнению Баскакова [49], пакетные модели справедливы для пузырькового и, возможно, турбулентного режимов псевдоожижения. Механизм теплообмена с газовыми пузырями при низкой концентрации частиц, естественно, иной, чем со сплошной фазой слоя. Здесь наиболее приемлемой может быть модель Забродского [20] или Буевича [74], согласно которой частицы получают тепло от газа, выполняя роль стоков тепла в стационарном газовом пограничном слое. Что же касается слоев крупных частиц, то все перечисленные модели, за исключением, возможно, Васана и Алювалья, не отражают сущность процесса. [c.60]

В первой главе при описании течений в газожидкостных системах было дано определение режима снарядного течения (см. рис. I, б). Напомним, что этот режим течения характеризуется периодическим прохождением вдоль оси трубы больших, сравнн.мых по размеру с диаметром трубы, пузырей газа. Будем предполагать, что пространство между газовыми пузырями, заполненное жидкостью, не содержит дисперсных газовых включений. Будем также считать, что возмущенно жидкости, вызванное прохождением данного пузыря газа, не влияет на скорость всплывания остальных пузырей, и их движение можно считать независимым. Таким образом, рассмотрим движение одного большого газового пузыря в условиях ламинарного и турбулентного профилей скорости жидкости [71]. Основным гидродинамическим [c.209]

Перейдем к рассмотрению модели В для турбулентного профиля скорости. Эта модель, как будет показано ниже, определит профиль скорости жидкости и скорость подъема газового пузыря, совпадающие с экспериментальными данными. Однако функция тока ф в рамках данной модели не является точным решением уравнения (5. 5. 3) в отличие от рассмотренного выгче случая (модели А). [c.218]

В работе [659] предполагается, что при малом значении (рр — — р) частицы и поток жидкости возмущены, так что пузыри не могут устойчиво существовать, поскольку нет постоянного сквозного протока жидкости. Временно свободные от частиц объемы создаются центробежной силой турбулентного вихря, но это не пузырь, как мы его здесь понимаем. Жидкие псевдоожиженные слои обычно имеют низкое значение (рр — р). Если жидкость — вода, то нри скоростях, вызывающих значительное распшрение слоя, вихревое движение сопровождается образованием временных пустых объемов, часто напоминающих пузыри. В газовых псевдоожиженных слоях происходит более интенсивное образование пузырей. Авторы работы [818] постулировали, что при псевдоожижении с изменением агрегатного состояния весь избыточный газ по сравнению с минимально необходимым для процесса псевдоожижения циркулирует по слою в виде пузырей. Ценц [899] связывал дальнейший рост пузырей с образованием снарядного режима течения, когда диаметр пузыря равен диаметру канала. Авторы работы [650] получили подтверждение этих теорий с помощью эмпирических зависимостей для образования пузырей и частоты их отрыва средняя толщина пузырькового слоя у определяется по приближенному соотношению [c.413]

Из рис. 31.7, а следует, что интенсивность теплоотдачи повышается с увеличением скорости жидкости только при малых значениях плотности теплового потока q при условиях, когда турбулентные возмущения, вызванные движением жидкости, больше тех, которые вызваны пузырьковым парообразованием (линии 2, 3, 4). Из рисунка следует также, что возможны другие условия, когда плотность теплового потока столь велика, что парообразование вызывает такие большие турбулентные возмущения, которые остаются больше вызванных вынужденным движением жидкости коэффициент теплоотдачи при этих условиях завиеит от плотности теплового потока, так же как при пузырь- [c.324]

Скорость движения пузырей, соизмеримых с диаметром трубы, хорошо описывается формулой Тейлора — Никлина (при т. е. в турбулентном режиме мало- [c.146]

Из уравнения (3.22) видно, что отношение L/Lf зависит от того, в каком соотношении находятся отрывной радиус пузыря и радиус отверстий, через которые протекает пар. При турбулентном обтекании пузыря можно принять 1 = 0,4 [93]. Тогда для давления 0,1 МПа, когда Ro/Ri = 3 при т = 0, отношение Ljlp составляет 3,36 (при всех значениях т>0 это отношение несколько возрастает). Когда отношение RqIR меньше, соотношение между энергией, затрачиваемой на образование пузыря, и работой сил, сопротивления, рассчитанное по уравнению (3.22), становится еш,е ниже и, следовательно, пренебречь величиной Lp в этих условиях нельзя. При этом следует иметь в виду то, что по мере приближения радиуса отверстия к значению уравнение (3.22) становится все менее достоверным, так как пузырь все больше теряет форму полного шара, для которого действительны зависимости (3.18) и (3.19). [c.88]

Интенсивность механизма переноса теплоты, обусловленного образованием на теплоотдагощей поверхности паровых пузырей, при всех прочих равных условиях определяется скоростью парообразования <7/(/ р"). Интенсивность механизма турбулентного обмена в однофазной среде при всех прочих равных условиях определяется скоростью жидкости. Следовательно, безразмерное значение коэффициента теплоотдачи при кипении в условиях вынужденного [c.228]

При больших значениях Лг пед образующиеся на стенке паровые пузыри разрушаются еще до отрыва от теплоотдающей поверхности. В этих условиях толщины перегретого бпер и двухфазного бдв слоев очень малы. При прочих равных условиях толщина перегретого (и соответственно двухфазного) слоя уменьшается с ростом скорости, так как увеличение турбулентности потока приводит к интенсификации массообмена между переохлажденным ядром потока и перегретым слоем, а также к более глубокому проникновению переохлажденной жидкости к стенке. При больших недогре-вах ядра потока паровые пузыри, не отрываясь от стенки, скользят вдоль ее Поверхности до момента разрушения, т. е. до полной конденсации. Скорость их скольжения составляет примерно 0,8—0,85 от средней скорости жидкости. [c.255]

В последнее время исследователи все большее внимание обращают на роль стен аппарата в формировании уноса мелких частиц, определяющего, в частности, гидродинамику турбулентного и форсированного режимов псевдоожижения. Под действием турбулентных пульсаций в надслоевом пространстве, связанных с движением невидимых пузырей, мелкие частицы, выброшенные из нижней части слоя, переносятся из ядра потока к стенкам, а вдоль них падают обратно в слой. Как показывают наблюдения, они, в свою очередь, спорадически захватываются пульсациями потока из пристенной [c.66]

При псевдоожижении в турбулентном режиме, как и в режиме проточных пузырей, массообмен между пузырями и плотной фазой не лимитирует скорость горения, т.е. константу скорости реакции углерода с кислородом можно рассчитьшать по (4.26) при Рд = . [c.161]

По оси струи на расстоянии менее 38 мм от места входа ее в слой отмечались пульсации температуры (равные примерно 100° С), особенно заметные, когда подводимая мощность превышала 1 кет. Видимо, из-за эжекции частиц струей плазмы происходили быстрое нарастание двухфазного (среда — частицы) пограничного слоя струи, смыкание ее газового факела и периодические отрывы его с образованием пузырей аналогично появлению пузырей при распространении в псевдоожи-женном слое турбулентных низкотемпературных газовых струй, наблюдавшемуся автором [Л. 350]. Уже поэтому закономерна пульсация температуры по оси струи — в зоне образования и движения пузырей. Следует отметить, что для восходящей высокотемпературной струи в более холодном псевдоожиженном слое эффект эжекции частиц может быть сильнее, чем в изотермическом слое, из-за быстрого уменьшения удельного объема плазменного газа при охлаждении. Это, видимо, позволяет интенсивно эжектировать даже тонкодисперсные частицы, которые в изотермическом слое увлекаются слабо. Улучшение условий эжекции подтверждаются измерениями авторов (Л. 472], показавшими, что давление в плазменной струе ниже входа ее в псевдоожи-женный слой значительно меньше статического давления в слое на уровне решетки, а также самим фактом очень быстрого охлаждения плазменной струи в псевдоожиженном слое, связанным, по нашему мнению, в первую очередь с увеличением большого количества тонко-дисперсных частиц, а не с радиационным обменом, которому сами авторы 1[Л. 472] отводят несколько преувеличенную роль, считая, что им обусловлена главная часть теплообмена струи в поперечном направлении . Во всяком случае в середине проводившегося процесса глубокого охлаждения струи с 6 000 до 80—100° С, когда температура тонкой, имевшей малую оптическую толщину струи была уже в пределах 1000—1500° С, не приходилось ожидать существенной теплоотдачи радиацией непосредственно от струи газа, тем не менее и эта [c.63]

С ростом расхода жидкости в пленке и увеличением скорости спутного движения пара в условиях ламинарно-волнового 50 < Rbj < 400 и турбулентно-волнового режимов движения пленки Reg > 400 при постоянной скорости пара Rej = (15—150)-10 , как было показано в предыдущем параграфе, минимальная толщина пленки резко убывает и в определенных условиях, особенно при низких давлениях, отрывной диаметр пузыря 10 > Smin- В условиях ОПЫТОВ ДЛЯ р = 0,06 МПа отрывной диаметр Йю в соответствии с опытными данными К. Нишикавы и др. [3.23] лежит в пределах от 1,8 до З мм,т. е. отрывной диаметр пузыря оказывается большим, чем максимальная толщина пленки бщах- [c.107]

Необходимо заметить, что система уравнений при обоих написаниях является незамкнутой, поскольку в настоящее время наука не располагает возможностью указать физически и математически безупречный метод описания явлений, развивающихся в условиях турбулентности. В связи с этим хочу напомнить сказанное однажды проф. А. А. Гухма-ном, что последовательное проведенйе требования в отношении полной строгости в постановке задачи вообще бы привело к отказу от применения методов теории подобия. В действительности же приходится ограничивать требования в отношении строгости практически разумными пределами. В этом смысле постановка задачи как у Кутателадзе, так и у Кружилина является равнозначной. Другой вопрос, в какой мере та или иная модель ближе к явлению. При демонстрации кинофильма, снятого нами на кафедре проф. И. И. Палеева, можно было заметить движение в жидкости отдельных паровых пузырей вблизи поверхности нагрева при кипении в области низких тепловых нагрузок. Однако картина кардинально изменяется при кипении в области высоких тепловых нагрузок. В этом случае, как мы видели на кадрах кинофильма, весь пристенный слой представляет собой двухфазную смесь жидкой и паровой фаз [c.232]

С позиций синергетики достигнутые успехи в улучшении качества металла првг продувке жидкого металла газом связаны с обеспечением условий самоорганизации структурообразования в расплавах путем турбу-лизации среды. В этой связи рассмотрим исследования [339] структуры турбулентного газожидкостного плюмажа (зона барботирования) при вертикальной продувке расплава внизу, проведенные на модельной установке (рис. 135). Для инжектирования газовой и жидкой фаз в зоне барботирования был применен двухконтактный электрорезистивный датчик, подключенный к микрокомпьютеру. Были изучены локальное газонасы-щение, частота и скорость движения пузырей в газожидкостном плюмаже, характеризующемся высокой степенью турбулентности. Установлено, что распределение газонасыщения в радиальном направлении является подобным по всему объему плюмажа и обладает выраженной колоколообразной формой, центрированной по оси сопла, через которое продувается газ. Кривые зависимости профилей локального газонасыщения в разных поперечных сечениях плюмажа от радиальной координаты оказались близкими к кривой Гаусса. Аналитически они представлены в виде [c.219]

Конденсация иара в потоке недогретой жидкости. При пузырьковой структуре неравновесного двухфазного турбулентного потока и Рг = 1 коэффициент теплоотдачи, отнесенный к площади поверхности парового пузыря, может быть определен как [58] [c.246]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...