Касательные напряжения поток

Исторически сложились два подхода к выводу уравнений газовой динамики. Феноменологический метод состоит в том, что постулируются определенные соотношения между деформациями и напряжениями, потоком тепла и градиентом температуры, скоростью диффузии и градиентом концентрации, а затем на основе законов классической механики и термодинамики выводятся уравнения. Недостаток этого метода состоит в том, что коэффициенты переноса, т. е. коэффициенты пропорциональности между градиентом скорости и касательным напряжением, потоком тепла и градиентом температуры, скоростью диффузии и градиентом концентрации, не определяются непосредственно из самого метода. Для их определения нужны прямые измерения. В этой книге [c.23]

Другой особенностью таких консолей является то, что лонжероны состоят из двух половин, которые должны быть соединены между собой заклепками (или болтами) (сеч. А-А, см. рис. 9.40) для восприятия сдвига между этими половинами. В соответствии с правилом парности касательных напряжений (потоков сил) в стенке лонжерона сдвигающее усилие на одну заклепку (болт) приближенно можно определить в предположении, что на дан- ном участке лонжерона перерезывающая сила постоянна и равна действующей в том сечении, где установлена рассматриваем мая заклепка. Тогда потоки касательных сил и будут [c.285]

Сила касательного напряжения, создаваемая элементом дисперсного потока, определится как алгебраическая сумма сил сухого контактного трения (скольжения, качения и пр.) твердого компонента и сил вязкого трения сплошного жидкого компонента дисперсной системы [c.16]

Использовав выражения (а) и (б), заменяя количество тепла и силу сопротивления удельными величинами — тепловым потоком и касательным напряжением — взамен (в) получим [c.183]

Здесь G, G t — расход массы сплошного и дискретного компонентов потока в поперечном направлении,вызванный крупномасштабными турбулентными пульсациями f— поверхность нагрева txt, v , и.гт — температуры и скорости компонентов потока в районе турбулентного ядра s, s t — касательные напряжения, относящиеся к непрерывной и дискретной среде потока. [c.188]

При ст = , Т. е. при т) 1п=г1 1, зависимость (6-57) будет отражать весьма частный и практически мало интересный (для теплопереноса) случай, когда наличие частиц в потоке не будет порождать дополнительные касательные напряжения на стенке и, следовательно, не будет изменять толщину пограничного слоя, гидравлическое сопротивление и профиль скорости несущей среды. Лишь тогда (6-57) совпадает с (6-40). В общем случае очевидно, что условие ст = об даст завышение Nun/Nu по сравнению с (6-57). [c.208]

Второй параметр — tg ф, названный автором локальным, представляет собой предельный тангенс угла закрутки потока и определяется как отношение поверхностных касательных напряжений трения в тангенциальном и осевом направлениях [c.10]

Рис. 4.3. Гипотеза радиальных потоков энергии т — касательные напряжения трения — поток тепла dE — поток кинетической энергии

Напряжения всегда образуют единый поток с касательными напряжениями т в стенке профиля (рис. 304). Последние же определяются по формуле Журавского и направлены в сторону Q. [c.315]

Рассмотрим влияние отверстия в сечении круглого вала (рис. 57) на распределение касательных напряжений. Распределение касательных напряжений соответствует распределению скоростей потока жидкости, цир- [c.89]

Если пленка жидкости взаимодействует с газовым потоком (в режиме восходящего или нисходящего течения), причем влияние газа учитывается через касательное напряжение на поверхности пленки жидкости (То) или - через градиент поверхностного напряжения С5 х)1(1х), а также при условии совместного проявления этих эффектов (То + с1а(х)/с1х), то формула для коэффициента массоотдачи принимает следующий вид [c.26]

Влияние сил трения на движение струи жидкости, взаимодействующей с газовым потоком, учитывается касательным напряжением на межфазной поверхности, т.е. [c.58]

Теперь установим связь между касательным напряжением (напряжение сдвига) и полем скоростей в потоке. [c.72]

КАСАТЕЛЬНЫЕ НАПРЯЖЕНИЯ В ТУРБУЛЕНТНОМ ПОТОКЕ [c.81]

Плоский диск радиуса R толщиной, равной единице, неподвижно закреплен на вале радиуса г. На контуре диск загружен равномерным потоком касательных напряжений т (см. рисунок). [c.51]

Процессы перемешивания в турбулентном потоке определя-ют турбулентное касательное напряжение — pч x y равно нулю на стенке (где касательное напряжение определяет-du [c.199]

Эпюры касательных напряжений показаны на рисунке. Эти напряжения суммируются в потоки касательных усилий, направленных вдоль [c.142]

В механике жидкости и газа, как правило, изучается распределение текущей скорости, измеряемой при помощи какого-либо прибора. Выясним, какой эквивалентный параметр наиболее полно характеризует скорость. При движении вязкой среды между ее слоями или между средой, и твердой поверхностью, или между двумя потоками различной среды возникают силы трения или производные от них касательные напряжения. Эти касательные напряжения согласно закону Ньютона-Петрова пропорциональны градиенту скорости потока вязкой среды [c.18]

При развитом ламинарном движении жидкости скорость в нормальном сечении потока изменяется плавно от нулевых значений у твердых стенок до максимальных на оси потока. Нулевое значение скорости объясняется прилипанием жидкости на твердых границах. Характерным признаком развитого ламинарного движения является слоистая структура потока. Скорость слоев, равноудаленных от оси потока, одинакова. Частицы жидкости, движущиеся в трубе круглого сечения с одинаковой скоростью, образуют слои в форме цилиндрической поверхности. Слои, жидкости, движущиеся быстрее, увлекают за собой слои, движущиеся медленнее. Смещение слоев относительно друг друга вызывает между ними касательные усилия, т.е. силы вязкости. При ламинарном движении касательные напряжения при сдвиге слоев возникают в результате поперечного молекулярного переноса количества движения, т.е. носителями количества движения между слоями являются молекулы. [c.36]

Уравнение (3.1) позволяет описать локальные и интегральные параметры потока, если известны кинематический коэффициент молекулярной и турбулентной вязкостей, плотность среды, касательное напряжение на стенке трубы. Особенности вариантов в математической модели пристенного турбулентного движения отражаются соотношениями для турбулентной вязкости. [c.58]

U v), может быть принята любая потерянная скорость в пр< делах потока, например, динамическая скорость. Для определения связи между динамической скоростью и базовой скоростью формулу касательного напряжения (3.20) преобразуем и с учетом формулы (3.31) получим [c.72]

При движении реальной жидкости вследствие ее вязкости между соседними слоями жидкости, а также жидкостью и стенками русла возникают силы внутреннего трения и вызванные ими касательные напряжения, направленные в сторону, противоположную движению, что приводит к различию скоростей частиц в разных слоях потока и их деформации (сдвигу). [c.10]

Для решения задачи без этих допущений необходимо отойти от упрощенной схемы потока и рассмотреть наряду с турбулентным ядром и турбулентный пограничный слой, состоящий из переходного слоя и вязкого подслоя. Имея в виду, что величины, относящиеся к внешней границе слоя и подслоя, будут соответственно без штриха и со штрихом, относящиеся к твердым и жндким (газообразным) компонентам с индексом т и без ил-декса и относящиеся ко всему потоку — с индексом п , рассмотрим последовательно касательные напряжения и тепловые потоки в вязком подслое, а затем в промежуточном слое и турбулентном ядре. [c.185]

В случае дисперсного потока при Re=idem, D = idem динамическая скорость жидкости определится напряжением вязкостного трения, на стенке S t, которая меньше общего касательного напряжения и больше напряже- 06 [c.206]

Возможно, что выражение (9-45) окажется более удобным для обобщения опытных данных по динамике сыпучей среды, а (9-46)—по кинематике слоя. В более общем случае —продувке слоя и пр. —в Кп.сл следует подставлять равнодействующие сил инерции и касательных напряжений. Для моделирования потоков сыпучей среды согласно известной обратной теореме теория подобия необходимо и достаточно, чтобы условия однозначности были подобны, а одноименные критерии — аргументы, составленные из этих условий, в правой части (9-45) были равны. При нестационарном и нестабильном движении слоя дополнительно требуется, чтобы Носл = = idem и L/D= idem. Указанные определения являются более полными, чем полученные в [Л. 68]. [c.291]

Массоперенос в режиме восходящего прямоточного течения. В высокопроизводительных высокоскоростных массообменных аппаратах массоперенос в пленку жидкости осуществляется в интенсивных гидродинамических режимах. Пленка жидкости при значительных касательных напряжениях на поверхности раздела фаз поднимается вверх. Происходит движение пленки жидкости в спутном потоке газа. За счет интенсивного взаимодействия газа массоперенос значительно ускоряется. Коэф-фиг(иент массопереноса зависит от режимных параметров обеих фаз. Вопрос о механизме ускорения массопередачи до настоящего времени остается откр(.1тым, хотя известна гипотеза, объясняющая ускорение влиянием газового потока на волновые характеристики, имеющие в снутном потоке характер случайных величин [1, 44, 45 . [c.29]

Сравнивая уравнения для турбулентного пограничного слоя (100) — (103) с уравнениями для ламинарного пограничного слоя (94)—(97), можно отметить следующее. Уравнение неразрывности и второе уравнение движения имеют одинаковый вид. Первое уравнение движения и уравнение энергии для осредненных параметров турбулентного пограничного слоя отличаются от со-ответствующпх уравнений для ламинарного пограничного слоя наличнем дополнительных касательных напряжений п дополнительных тепловых потоков. [c.317]

В частном случае невозмущенного потока, перпендикулярного к поверхностп тела С = 17, У = О, ТУ = 0), касательное напряжение (трение) равно нулю [c.162]

Выражение (ХП.6) определяет мгновенное значение касательного напряжения в данной точке, вызванное турбу- Н.Э. К расчету лентным перемешиванием. Осредненное касательных напря-значение напряжения турбулентного тре- жений в турбулент-НИЯ обозначим потоке [c.175]

Рис. XII.24. Распределение турбулентных пульсаций скорости и касательных напряжений в потоке (измерепия Рейхардта в гидравлически гладкой прямоугольной трубе)

Построить эпюры скоростей и касательных напряжений в се-че ши трубы диаметром D = 50 мм, если а) расход потока Q = 100 m V , а температура воды =10°С 6)Q=110 mV /=9° С в) Q = = 90 M-V t=- 12° С г) Q = 80 см"/с t = 14° С. [c.47]

Движущаяся сплошная вязкая среда в общем случае характеризуется распределенными физическими параметрами давлением, касательным напряжением, скоростью, плотностью, вязкостью, массой, количеством движения, кинетической энергией и т.п. Распределение конкретного физичеекого параметра в пределах потока может быть независимым или зависимым от других характеристик. При ламинарном режиме движения несжимаемой жидкости плотность и молекулярная вязкоет . являются параметрами, не зависящими от дру1их параметров движущейся сплошной среды, а распределение скоростей - параметром, зависящим от вязкости среды, касательного напряжения и координат. [c.17]

Предположим, что произошло изменение в распределении осред-ненных скоростей и появление турбулентной вязкости предопределяется случайным сильным искажением распределения скоростей в пределах потока, т.е. упруговязкие характеристики среды не в состоянии восстановить первоначальное распределение скоростей. В результате возникает первоначальное перемещение конечных масс не только по направлению основного потока, приводящее к переносу количества движения большей величины в сравнении с переносом молекулами при ламинарном движении. Для осредненного движения перенос количества движения поперек потока количественно характеризуется турбулентной вязкостью. В турбулентном потоке имеет место уже распределение двух взаимосвязанных и взаимозависимых параметров - осредненной скорости и турбулентной вязкости. Турбулентная вязкость, имея намного большую величину, чем молекулярная вязкость, соответственно увеличивает абсолютную величину касательного напряжения (внутреннего трения), однако не может изменить закона касательного напряжения, зависящего только от равновесия действующих сил. Следовательно, равновесные распределения скорости и турбулентной вязкости предопределяются законом касательного напряжения. В этом, взаиморавновесном распределении скорости и турбулентной вязкости, немаловажное значение имеет молекулярная вязкость, через которую происходит диссипация энергии. Только сумма молекулярной и турбулентной вязкостей соответствует данному закону касательного напряжения. [c.60]

Базовое число Рейнольдса характеризует эквивалентную вязкость, равной V Re , в пределах потока. Функция т (у) определяется в зависимости от конкретного вида турбулентного движения вязкой среды /33-56/. Выражение (3.4) соответствует гладкому изменению турбулентной вязкости, соответствующей действительному распределению касательного напряжения х(у>) и скорости и(у) и соответственно градиен1гу скорости. Согласно соотношению (1.8) следует [c.61]

Сначала рассмотрим двухслойную модель, т.е. уравнения (3.7) и (3.9), причем для уравнения (3.9) граничные условия примем при у = Л (у = 1). Распределение скоростей в вязком подслое описывается уравнением (2.21). Однако, поскольку толщина вязкого подслоя существенно меньше радиуса потока, то, согласно современным представлениям /135, 144, 222, 261/, в пределах вязкого подслоя распределение скоростей линеаризуется, т.е. касательное напряжение считается постоянным и равным касательному напряжению на стенке трубы. Это условие при приближенных расчетах, которые присущи полуэмпирическим теориям пристенной турбулентности, особого влияния на конечные резулыаты не оказывает, тем более что и в основном турбулентном потоке касательное напряжение нередко принимается постоянным. В действительности, как следует из уравнения равновесия сил, действующих на выделенный объем потока, касательное напряжение является величиной переменной и подчиняется линейному закону. Ф. Г. Галимзянов /33 - 56/ использовал линейный закон распределения скоростей в пределах вязкого подслоя. [c.64]

В тех случаях, когда в основном потоке принимается условие постоянства касательного напряжения, линейный закон распределения скоростей в вязком подслое дает результаты, соответствующие многочисленным экспериментам. При этом полученные выражения являются очень простыми и легко поддаются анмизу. [c.64]

Это уравнение описывает только турбулентную часть потока. Однако, как было указано выше, касательное напряжение г учитывает сумму молекулярной и турбулентной вязкостей (т т +г у. Это уравнение хороито соответствует движению при больших числах Рейнольдса, где преобладающим является турбулентное движение. Однако, при умеренных и малых числах Рейнольдса на общее движение существенное влияние оказывает вязкое движение, которым уже нельзя пренебречь. В некоторых работах это влияние учитывают при помощи так называемых демфирующих членов и т.п. Как известно, вязкое движение, по современным представлениям, описывается через молекулярную вязкость [c.66]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...