Движение взвешенной частицы в ламинарное

Рассмотренные примеры показывают, что движение взвешенной частицы в ламинарном потоке может быть как устойчивым, так и неустойчивым в зависимости от значения числа Рейнольдса потока. Следовательно, по исследованию устойчивости движения одной взвешенной частицы можно в какой-то мере судить об устойчивости всего потока в целом, как это и делалось в некоторых опытах. На основании неравенства (6.23) предельное значение числа Рейнольдса основного потока, при превышении которого должна наступить неустойчивость движения взвешенной частицы в потоке, будет пред определяться 1) квадратом отношения характерного размера основного потока к характерному размеру частиц, 2) отношением характерного размера потока к расстоянию частицы от стенки в момент ее ввода в поток и 3) внешней формой поверхности взвешенной частицы, влияние которой должно отражаться значениями коэффициентов сопротивления и подъёмной силы Из этой формулы, в частности, следует, что для частиц большего размера неустойчивость наступает раньше, чем для частиц с меньшими размерами для частиц, вводимых в поток ближе к стенке, неустойчивость наступает раньше, чем для частиц, вводимых ближе к средней линии ( Уо = 0). [c.432]

При выполнении неравенства (6.22) движение шаровой взвешенной частицы в ламинарном потоке (6.16) будет заведомо неустойчивым. [c.431]

Чтобы сделать заключения об условиях устойчивости движения взвешенной частицы, необходимо по методу А. М. Ляпунова провести дополнительные исследования в отношении нулевого корня уравнения (6.19) с учётом нелинейных слагаемых в уравнениях возмущённого движения частицы. При проведении этих исследований можно убедиться в том, что для обеспечения устойчивости движения шаровой частицы в ламинарном потоке можно знаки неравенств (6.15) и (6.22) изменить на обратные. Таким образом, движение взвешенной шаровой частицы в потоке (6.16) будет устойчивым, если для числа [c.431]

Горизонтальные отстойники. Горизонтальные отстойники должны иметь такую конструкцию, чтобы была исключена возможность образования мертвых зон или участков с замкнутой циркуляцией и чтобы движение воды носило ламинарный характер. Если эти требования удовлетворяются и в отстойнике не происходит хлопьеобразования, то можно считать, что взвешенная частица будет задержана при условии, что скорость ее свободного падения за время прохождения через отстойник достаточна для осаждения частицы на всю его высоту. [c.319]

В ламинарных течениях частицы могут выступать как своеобразные дискретные турбулизаторы. Последнее проявляется в определенной дестабилизации, нарушении устойчивости ламинарного течения взвешенными частицами. Это приводит к раннему качественному изменению режима движения. При этом турбулентный режим наступает при числе Рейнольдса зачастую в несколько раз меньшем [Л. 40], чем Некр для чистого потока. Ю. А. Буевич и В. М. Сафрай, объясняя подобный дестабилизирующий эффект в основном межкомпонентным скольжением, т. е. наличием относительной скорости частиц, указывают на существование критического значения отношения полного потока дисперсионной среды к потоку диспергированного компонента, зависящего и от других характеристик, при превышении которого наступает неустойчивость течения. Подобная критическая величина может быть достигнута при весьма малых числах Рейнольдса. Отметим, что критерий проточности Кп (гл. 1) может также достичь высоких (включая и характерных) значений при низких Re за счет увеличения концентрации, соотношения плотностей компонентов и др. Согласно (Л. 40] нарушению устойчивости способствует увеличение размеров частиц и отношения плотностей компонентов системы. Отсюда важный вывод о возможности ранней турбулизации практически всех потоков газовзвеси и об отсутствии этого эффекта для гидро-взвесей с мелкими частицами или с рт/р 1 (равноплотные суспензии). [c.109]

Селевые потоки подразделяются на несвязные и связные в зависимости от преобладающих в их составе массы грунтов и соотношения сил сцепления между взвешенными частицами. По составу различают селевые потоки воднопесчаные, водно-каменные, грязе-каменные, камне-грязевые и др. При движении селей наблюдают ламинарный, турбулентный и структурный режимы движения. Последний характерен для неньютоновских жидкостей с определенными значениями консистенции твердых составляющих, плотности, вязкости и начального касательного сопротивления селевой массы. [c.308]

Н. А. Слезкин [88] вывел уравнения движения для суспензий, в которых этот эффект гипотетически налагается на силы, уже вычисленные из уравнений медленного движения. Слезкин и Шустов [90] в последуюш,ем применили эти уравнения для определения сил, действуюш их на частицы, взвешенные в ламинарных потоках. Во всех случаях эффекты взаимодействия между частицами не рассматривались, так что этот анализ применим главным образом к разбавленным системам. [c.424]

Как можно видеть из рис. I. 1, простой сдвиг сопровождается враш,ением. Если взвешенные частицы представляют собой не шарики, а, скажем, эллипсоиды, механизм усложняется из-за вращения частиц. Количественно влияние эллипсоидальных частиц при свободном течении зависит от ориентации частиц в текуш ей жидкости, т. е. от угла Ф между главной осью эллипсоида и направлением течения. Этот угол постоянно изменяется из-за вращения частиц, но если частицы шарообразны, все оси частиц геометрически равнозначны, и вращение не оказывает влияния. Если температура низкая и броуновское движение отсутствует, частицы могут 1з конечном счете сделаться полностью ориентированными или направленными благодаря течению жидкости. Пусть обозначает для этого случая приведенную вязкость в формуле (XIV. 5). Частицы не будут ориентированными, если благодаря высокой температуре имеется настолько сильное броуновское движение, что оно полностью поддерживает изотропное распределение главных осей частиц. Пусть для этого случая приведенная вязкость обозначается через В общем случае т)г зависит от температуры. В случае беспорядочной ориентации частицы будут взаимодействовать с большим объемом жидкости ламинарного пбтока, чем в случае ориентированных в направлении потока частиц. Поэтому, вообще говоря, будет увеличиваться с повышением температуры. Соответственно [c.246]

Технологические жидкости являются однофазными или смесью, состоящей из двух, реже из трех фаз. Во всех случаях сплошной средой является жидкость, а дисперсной фазой — твердые частицы, несмешиваемая жидкость или газовые пузырьки. Любая комбинация дисперсных фаз внесет свои особенности в определение величин сопротивления перемещаемым в них деталям. Присутствие посторонних включений в сплошной среде исказит картину распределения скоростей в слоях, которая бывает в однофазной жидкости, так как взвешенные частицы искривляют пути движения отдельных частиц жидкости и вызывают некоторое перемешивание слоев. При этом происходит более быстрый переход ламинарного движения к турбулентному. Однако и до перехода к турбулентному режиму присутствие взвешенных частиц влияет на сопротивление течению лодкости. Твердые частицы сужают пространство, занятое струями жидкости, и увеличивают средний градиент скорости в поперечном сечении потока, а вместе с этим и градиентные силы трения. Но общая закономерность течения тех нологической жидкости не изменится. Поэтому все технологиче ские жидкости будем рассматривать как вязкие несжимаемые и при решении задач использовать метод, применяемый в механике однофазных жидкостей. Все особенности характеристик технологических жидкостей, существенно влияющие на механику движения [121 деталей, следует учитывать эквивалентными коэффициентами приведения (рис. 188). [c.206]

Турбулентные течения отличаются от ламинарных гораздо большей способностью к переносу количества движения, тепла, пассивных примесей, взвешенных в потоке частиц поэтому они характеризуются повышенным воздействием на обтекаемые жидкостью твердые тела и ускоренным распрвстранением химических реакций (в частности, горения). Благодаря наличию внутренних неоднородностей турбулентные течения способны рассеивать проходящие сквозь жидкость или газ звуковые и электромагнитные волны и вызывать флуктуации их амплитуд и фаз. По этим причинам знание закономерностей турбулентных движений оказывается необходимым во многих отраслях науки и техники — в метеорологии, океанологии, гидрологии, астрофизике, прикладной гидр о аэродинамике, гидравлике, технике радиосвязи, гидроакустике, баллистике и т. д. [c.461]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...