Движение пульсационное

В настоящее время предложены две гипотезы возникновения аэрации. Согласно первой аэрация на водосбросах происходит при разрушении волн, образующихся на свободной поверхности по второй под воздействием поперечной (нормальной к направлению движения) пульсационной составляющей скорости через свободную поверхность в воздушную среду выбрасываются капли воды, а в образовавшихся на поверхности воды полостях (кавернах) защемляется воздух. [c.245]

При турбулентном режиме носителями импульса становятся жидкие макрочастицы (турбулентные моли), совершающие хаотическое движение пульсационного характера, которое накладывается на основное направленное движение жидкости (так называемое осредненное движение). Полуэмпирическая теория турбулентности Л. Прандтля основана на определенном сходстве хаотического движения турбулентных молен с хаотическим движением молекул в газе. Если, основываясь на этой простейшей теории турбулентности, сравнить перенос импульса турбулентными молями с переносом импульса молекулами, то окажется, что турбулентный поток им пульса во много раз больше молекулярного. Поскольку поток импульса через единицу поверхности, параллельной направлению осредненного движения, равен трению на этой поверхности, то естественно ввести понятие турбулентного трения и формально связанной с таким трением турбулентной вязкости Тт = Цт((5шж/<3)/), где цт — турбулентная вязкость. Так же формально можно ввести кинематический коэффициент турбулентной вязкости (кинематическую турбулентную вязкость) Ут =, ит/р. [c.360]

Второе слагаемое в правой части уравнения (8.65) совпадает с последним слагаемым уравнения (8.63) и имеет противоположный знак. Очевидно, что эти слагаемые описывают обмен энергией между осредненным и пульсационным движениями. Надо сказать, что обычно в пристенной турбулентности это слагаемое в уравнении (8.63) отрицательно, а в уравнении (8.65) положительно. Это означает, что энергия передается от осредненного движения пульсационному. По этой причине обычно говорят, что рассматриваемое слагаемое описывает генерацию (порождение) турбулентной энергии в данной точке потока. [c.187]

Для того чтобы улучшить возможности теоретического анализа, в [Л. 309] проведена оценка усиления тепло-переноса за счет турбулентных перемещений частиц. Для этой цели вначале выполнено сравнение времени Т, т а и Xt (см. 6-4). При этом порядок времени xt, необходимого для изменения температуры частиц за период их пульсационного движения, оценен по формуле [Л. 369] [c.200]

Чем больше угол расширения, тем на меньшей длине достигается это выравнивание профиля скорости. Выравнивание потока по сечению диффузора за начальным участком может быть объяснено тем, что в расширяющихся трубах сильно возрастает величина пульсационных скоростей, а так как средняя скорость потока по длине диффузора уменьшается, отношение пульсационных скоростей к средней, т. е. степень турбулентности, возрастает, вследствие чего повышается интенсивность обмена количеством движения между различными слоями движущейся среды. [c.26]

На основании уравнения количества движения для смеси газов и уравнения движения частицы определяются пульсационные скорости газа и частиц в конце существования моля (когда после выделения из одного слоя моль сливается с другим слоем). Расчет этих скоростей, а также относительной скорости газа (относительно частицы), показал, что пульсационные скорости газа и соответственно касательные напряжения под воздействием тяжелой примеси существенно уменьшаются. [c.317]

Представление энергии смеси в виде (1.1.17), на основе которого и записываются уравнения энергии в этой главе, справедливо, если каждую фазу считать локально однородной, т. е. в каждом элементарном объеме смеси вещество каждой фазы, в том числе и включений (капель, частиц, пузырьков и т. д.), принимается однородным вплоть до самой поверхности раздела фаз, и поэтому энергия каждой составляющей считается пропорциональной ее массе. Это равносильно тому, что особенности поверхностного слоя вещества толщиной порядка радиуса молекулярного взаимодействия (- 10 Л1),являющегося границей раздела фаз, далее не учитывается. Для этого необходимо, чтобы размеры включений были во много раз больше толщины этого слоя. Кроме того, в (1.1.17) и везде в гл. 1 будет учитываться только та часть кинетической энергии смеси, которая связана с макроскопическим движением фаз со скоростями U . В действительности имеются еще мелкомасштабные (с характерным линейным размером, равным по порядку размеру неоднородностей смеси) течения (например, радиальные пульсационные движения вокруг пузырьков, обратные токи несущей жидкости около включений из-за их относительного движения в этой жидкости, хаотические движения включений). В большинстве существующих теорий взаимопроникающего движения кинетическая энергия такого движения не учитывается. Таким образом в качестве первого этапа в гл. 1 рассматривается случай, когда энергия смеси при однородном представлении энергий фаз является аддитивной по массе фаз. Учет поверхностных явлений в рамках представлений Гиббса и кинетической энергии мелкомасштабного движения фаз имеется в главах 2—4. [c.30]

Осредненные уравнения энергии, притока тепла и энергии пульсационного движения фаз [c.83]

Введем среднюю внутреннюю энергию i-й фазы Uj, среднюю поверхностную энергию 2-фазы TJ-z, а также среднюю удельную кинетическую энергию пульсационного (мелкомасштабного) движения i-й фазы ki и работу внешних массовых сил в этом пульса-ционном движении Hi, исходя из следующих соотношений [c.83]

Эти равенства обобщают (1.1.17) за счет учета поверхностной энергии и кинетической энергии пульсационного движения. [c.84]

Вычитая уравнения притока тепла и живых сил из уравнения полной энергии фазы, получим уравнение энергии пульсационного или мелкомасштабного движения [c.86]

Внутри ячейки можно выделить сферический объем i — ii + + d a с радиусом Z. Для упрощения выкладок целесообразно полагать, что пульсационное или возмущенное движение несущей фазы охватывает лишь этот сферический слой ячейки а вне этого слоя возмущения равны нулю, рассматривая этот эффект как результат влияния соседних ячеек. Такую схематизацию будем условно называть схема di , и она, по-видимому, лучше подходит при регулярном расположении дисперсных частиц. [c.107]

Тензор пульсационных напряжений и кинетическая энергия мелкомасштабного движения в этом случае равны [c.131]

Уравнение энергии пульсационного движения идеальной несущей жидкости. Перейдем теперь к конкретизации для рассматриваемого случая уравнения (3.1.42) кинетической энергии мелкомасштабного (пульсационного) движения. Из (3.4.33) после дифференцирования, учитывая (3.4.49), имеем [c.136]

В рассматриваемом случае работа внутренних сил в несущей фазе 1 = 0 (несущая фаза — идеальная несжимаемая жидкость (см. (2.5.9)) и Я1 = О (внешние силы — однородное ноле тяжести (см. (2.5.1)). Подставляя (3.4.50)—(3.4.53) в уравнение энергии пульсационного движения (3.1.42) для несущей фазы, получим [c.137]

Полученные выражения для средних величин afi, f, Лц h, / и т. д. должны удовлетворять уравнению энергии мелкомасштабного движения несуш,ей фазы (3.1.42). При наличии ориентированного враш,ения дисперсной фазы последняя также обладает энергией мелкомасштабного или пульсационного движения. В случае твердых частиц соответствующее уравнение следует из (3.6.34) [c.169]

Как показано выше, из уравнений (4.1.4)—(4.1.6) следует уравнение энергии пульсационного движения фаз (см. (3.1.42)) [c.187]

Кинетическая энергия хаотического движения. Дисперсная фаза состоит из твердых недеформируемых сферических частиц и пульсационные скорости внутри каждой частицы можно представить в виде [c.211]

Выражение (4.56) для инерционного напряжения может быть установлено следующим образом. Выделим в движущейся жидкости два слоя а и Ь (рис. 4.18), находящиеся один от другого на расстоянии I. Как уже указывалось, при турбулентном режиме, кроме перемещения жидкости в направлении главного движения потока будет происходить также и поперечное движение частиц, например в рассматриваемом случае от слоя а к слою Ь. Обозначим V скорость этого поперечного движения (пульсациоН ную скорость). [c.121]

Изменение энергии выделенного элементарного объема ЛУп возникает ib связи с притоком тепла и работой внешних сил (массовых и поверхностных). Причем это изменение проявится в увеличении кинетической энергии среднего и пульсационного движения и в изменении внутренней энергии элемента. Учитывая, что для дисперсных потоков теплоносителей характерны в основном умеренные скорости течения, пренебрегаем изменением давления и кинетической энергии компонетов. Полагая также, что внутренние источники или стоки энергий отсутствуют, в соответствии с первым законом термодинамики для изобарных процессов получим, что количество переданного элементу ДУц за время Лт тепла AQa равно изменению энтальпии его компонентов [c.40]

Пульсационному движению одиночной частицы в турбулентном потоке посвящен целый ряд работ [Л. 15, 35, 114, 302, 304, 381]. При этом решение Чен Чан-моу [Л. 381] касается весьма мелких (стоксова область обтекания ReT<0,4) и невесомых частиц, для которых ищется закон изменения скорости, коэффициенты диффузии, характеристики энергетического спектра. В отличие от этой работы М. Д. Хаскинд [Л. 302] рас-100 [c.100]

Важным также является вопрос о форме записи исходного дифференциального уравнения — через абсолютные. или пульсационные скорости. Обычно. записывается и рещается уравнение движения в абсолютных скоростях (Гранат, Хаскинд и др.). Сопоставление предложенных решений показало, что они значительно более сложны, чем те, которые можно получить для пульса-ционного движения частицы. Кроме того, такой подход затрудняет строгое решение при учете Fo6 для всех режимов обтекания. Поэтому кажется предпочтительнее запись исходного уравнения через пульсационные составляющие скорости. [c.103]

Как отмечалось, в (Л. 36] проведено решение уравнения пульсационного движения частицы. Однако корректное приведение исходного уравнения к пульсацион-ным величинам, методом Рейнольдса приводит к иному, чем, в [Л. 36], результату. Левая часть и первый член правой части ввиду линейности принимают тот же вид, [c.103]

Для области Стокса (п=1) решения, полученные на основе уравнения (3-35), верны. Однако при увеличении числа Рейнольдса Re>0,4 показатель степени п уменьшается и расхождение соответственно нарастает. В автомодельной области, где п = 0 сила сопротивления в уравнении (3-35) окажется по меньшей мере на порядок заниженной. Таким образом, решения, полученные на основе этого уравнения, нельзя считать справедливыми для всех турбулентных течений. Кроме того, такая неправомерная запись уравнений пульсационного движения значительно усложнила его решение, привела к не-об содимости использовать графический метод и интерполяционные формулы [Л. 36]. [c.104]

Из (3-48) следует, что для частиц с большей плотностью, чем несущая среда, амплитуды пульсационных скоростей меньше, чем для сплошной среды. В случае рт<р, Vto.h>Va.k- Для участков квазистабилизированно-ГО движения г от = OB = onst, а выражение (3-44) упрощается и принимает следующий вид [c.106]

ГО чтобы воспользоваться условием с/ = onst, расчеты выполнены для d = = 10 м с коэффициентом несферичности / 1,5. Согласно рис. 3-10 стабилизация пульсационной скорости твердой частицы наступает в жидкости практически мгновенно, а в газе тем быстрее, чем меньше Re. Величина коэффициента скольжения фг- практически не изменяется по ходу потока за исключением небольшого начального участка. При этом коэффициент скольжения фв увеличивается, достигая стабильного и большего значения, для воды быстрее, чем для газа. Последнее характеризует различное влияние разгонного участка при изменении рода несущей среды. Таким образом, показана возможность расчета пульсационных скоростей твердой частицы в турбулентном потоке на основе решения уравнения пульсаци-онного движения частицы при учете наиболее общего выражения силы сопротивления частицы для всех режимов ее обтекания. [c.108]

Здесь Т — период пульсаций несущей среды, некорректно определенный по средней скорости этой среды, в то время как пульсационная скорость обычно на порядок меньше осреднениой (v < v). Величина т а — характеристическое время, оцененное по уравнению движения частицы без гравитационого члена по неверному соотношению dv X (Ит—у)/т а- [c.201]

Для сыпучей среды, гравитационно движущейся в режиме плотного слоя, характерно увеличение давления на боковые стенки канала при переходе слоя в движение небольшие усилия, воспринимаемые дном канала и равные лишь весу частиц в подсводном пространстве независимость расхода слоя в процессе его свободного истечения от высоты слоя (в отличие от однородных жидкостей), если H n>Do , пульсационный, периодический характер медленного опускания слоя, отмеченный и совершеннно не объясненный Грегори как движение с зависанием и проскальзыванием [Л. 130, 184], и пр. [c.307]

Таким образом, изменение средней внутренней энергии г-й фазы вдоль траектории ее центра масс происходит за счет ряда процессов. Первое слагаемое piAi определяет указанное изменение за счет работы внутренних сил второе и третье — за счет притоков тепла, причем второе слагаемое — за счет внешнего (по отношению к выделенному объему смеси) притока тепла, описываемого вектором ql, а третье — за счет притока тепла Qji через межфаз-ную поверхность четвертое и пятое слагаемые — за счет притока массы (а вместе с ней и внутренней энергии), причем четвертое слагаемое — за счет притока массы из-за пульсационного движения, описываемого вектором, а пятое — из-за фазовых переходов на межфазной поверхности. [c.86]

Таким образом, методом осреднения мы получили уравнения импульса, притока тепла фаз, а также уравнения момента импульса и энергии их пульсационного (мелкомасштабного) движения. В отличие от феноменологического подхода гл. 1, метод осреднения позволил последовательно учесть влияние мелкомасштабного движения фаз поверхностного натяжения и получить выражения для определения таких макроскопических характеристик, как тензор напряжений в фазах, интенсивности межфазного взаимодействия, потоки различных видов энергий и т. д. через значения микропараметров. Реализация этих выражений, приводящая к реологическим соотношениям теперь уже только между макропараметрами (которые можно называть явными реологическими соотношениями) и, как результат, к замыканию системы уравнений, должна производиться с учетом структуры и физических свойств фаз в смеси. И это есть основная проблема при моделировании гетерогенных сред. [c.87]

Для дальнейшего полезно отметить, что принятие уравнения (3.4.61) на основе условия = 1 и малости последнего слагаемого левой части и всех слагаемых правой части в уравнении пуль-сационной энергии (3.4.54) равносильно разделению последнего на два. в сумме дающих (3.4.54). Первое из них есть уравнение энергии радиального пульсационного движения а второе — уравнение энергии пульсационного (ме.лкомасштабного) движения Уравнение пульсационной энергии получается умножением (3.4.61) на 3p uia WiJa и с учетом (3.4.60) и подчеркнутых двумя чертами членов (3.4.54). входящих во вторую величину (3.4.55), имеет вид [c.141]

Здесь первое слагаемое в правой части описывает генерацию или обмен пульсационной энергии /сц, с кинетической энергией макроскопического движения за счет работы сил присоединенных масс, а второе — обмен энергии с энергией к- г радиального нульсационного движения. Последние слагаемые >4 и в (3.4.63) и (3.4.64) пренебрежимо малы по сравнению с только что упомянутыми, п их имеет смыс.л сохранять, только если по каким-то соображениям требуется точное выполнение закона сохранения полной энергии фаз. Таким образом, уравнения нульсационных энергий (3.4.63) и (3.4.64) в рамках принятой точности имеют вид [c.142]

В данном уравнении используют поправки, учитывающие в некотором, так называемом квазиакустическом приближении малую сжимаемость жидкости, которая может приводить к акустическому излучению энергии пульсационного радиального движения в бесконечность и к дополнительному сдвигу фаз между пульсациями давления в жидкости и скоростью стенок пузыря. Эти поправки (см. [54]) основаны на гипотезах, состоящих в том, что возмущения Гф (гипотеза Триллипга — Херринга, где ф — потенциал радиального движения) или величины г ш 12 - - Ui — p/pi) (гипотеза [c.268]

При закрутке на входе по закону твердого тела турбулентность является существенно анизотропной наибольшее значение имеет радиальная составляющая, наименьшее — поперечная [37]. По длине трубы вследствие уменьшения интенсивности закрутки продольные и поперечные пульсации в периферийной области постепенно возрастают до 5—7%, а в приосевой уменьшаются до 6—10%. Радиальная составляющая 8 при затухании закрутки также уменьшается. Относительное значение ту] улентной энергии, равное отношению энергий пульсационного и осредненно-го движений, максимально в приосевой области и может достигать 0,04—0,06, что значительно больше, чем при осевом течении в трубах [197]. На рис. 3.11,5 приведены также данные, характеризующие радиальное распределение турбулентного напряжения трения Основной особенностью распределения является смена знака его абсолютного значения, что обусловлено наличием областей активного и пассивного воздействия центробежных массовых сил на структуру течения. По мере затухания закрутки касательные напряжения у стенки уменьшаются, а в приосевой области увеличиваются. Одновременно радиус нулевого значения смещается к оси. [c.116]

В результате такого пульсационного движения турбулентный моль совершает микрохолодильный цикл, например цикл Карно (см. рис. 3.17,в), а разность где — отведенное тепло, [c.122]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...