Волна конденсации

Влагосодержание массовое 168 Волна конденсации 119 [c.352]

Волна конденсации. В связи со сказанным постановка задач для пузырьковых жидкостей, в которых пузырьки могут исчезать, должна предусматривать выделение объемов или зон и где реализуются соответственно однофазная и двухфазная жидкости, и поверхностей или границ которые разделяют эти зоны и которые можно назвать скачками конденсации, причем на поверхностях необходимо поставить граничные условия, аналогичные условиям на поверхностях разрыва. [c.119]

Отражение ударной волны конденсации от твердой стенки. [c.121]

На работу решеток могут сильно повлиять эффекты конденсации. Около решетки часто возникают видимые капли тумана, и волны конденсации [4.11] могут привести к ложным результатам. Для обеспечения воспроизводимости данных такие эффекты должны быть устранены. Проще всего этого можно достичь в аэродинамических трубах с открытой рабочей частью или же с переменной плотностью. Влажность воздуха определя- [c.102]

Во многих аэродинамических трубах применяются теплообменники за компрессором для охлаждения воздуха до температуры в лаборатории. При таком охлаждении может происходить конденсация паров воды, поэтому важно регулировать степень охлаждения и влажность воздуха. Явления конденсации трудно изучать по измерениям состояния воздуха в отдельных точках (в частности, на входе в компрессор), поскольку влажность воздуха в процессе его течения, в том числе в волнах конденсации, изменяется. В работе [4.12] предложено эмпирическое соотношение, которое можно использовать для оценки возможности появления волн конденсации. [c.104]

Волны конденсации могут приводить к трудностям, особенно при продувках решеток сверхкритических турбин, когда из-за низких температур потока на выходе вполне вероятно появление [c.116]

В последних ступенях паровых турбин волны конденсации и капли жидкости, возникающие внутри лопаточного венца на рабочих режимах, приводят к уменьшению КПД, а также к эрозии лопаток. Исследованию этих явлений посвящена работа [4.24], а расчеты размеров капель проведены в работе [4.25]. [c.117]

Формальным сходством с детонационными волнами обладают конденсационные скачки, возникающие при движении газа, содержащего, например, пересыщенный водяной нар ). Эти скачки представляют собой результат внезапной конденса[(ии паров, причем процесс конденсации происходит очень быстро в узкой зоне, которую можно рассматривать как некоторую поверхность разрыва, отделяющую исходный газ от тумана — газа, содержащего конденсированные пары. Подчеркнем, что конденсационные скачки представляют собой самостоятельное физическое явление, а не результат сжатия газа в обычной ударной волне последнее вообще не может привести к конденсации паров, так как эффект увеличения давления в ударной волне перекрывается в смысле его влияния на степень пересыщения обратным эффектом повышения температуры. [c.689]

Если сверхпроводимость возникает в результате взаимодействия электронов с решеткой, то энергия конденсации может явиться следствием нулевой энергии осцилляторов. Если необходимые для взаимодействия длины волн столь коротки, что соответствующие колебания при низких температурах не возбуждаются (последнее и имеет место на самом деле), то зависящие от температуры члены в Fi T) не будут изменяться при переходе. [c.686]

Если капель много , а интенсивность волн не очень велика, то тепловой энергии пара за счет его торможения будет недостаточно, чтобы вывести смесь на термодинамическое равновесие (когда температуры фаз равны температуре насыщения) только за счет теплообмена, и поэтому происходит частичная конденсация пара, высвобождающая необходимую для равновесия скрытую теплоту парообразования, и в результате будет М < 1, Л/а. >Л/ао. [c.348]

Ударные трубы. Для изучения движения при больших числах М в последние годы широко применяются ударные трубы различных конструкций. Они использовались для изучения процессов возникновения ударных волн, отражения и преломления их, процессов детонации в горючих газах, явлений конденсации и поведения газов при высокой температуре. Ударные трубы могут также применяться для исследования нестационарных явлений в машинах, изучения гашения возмущений при электрических разрядах, распространения взрывных волн в горных разработках, действия взрывных волн на элементы конструкций машин и сооружений. [c.467]

На рис. 5-1 показана условная схема смены режимов течения жидкой пленки, число Рейнольдса которой увеличивается вниз по течению вследствие процесса конденсации пара. По грубым оценкам, имеющимся в литературе, ламинарное течение с гладкой поверхностью иленки наблюдается до чисел Рейнольдса 30—50, ламинарное течение с волнами—при 30< Re < [c.103]

Уравнение (10-38) выражает локальную скорость звука в условиях сохранения термодинамического равновесия при прохождении звуковой волны, т. е. в идеальных условиях, когда в звуковой волне происходит бесконечно малая конденсация или испарение. Эти локальные малые процессы фазовых переходов, очевидно, требуют быстрого протекания теплообмена между фазами, что возможно только при высокой степени дисперсности и гомогенности потока. [c.274]

Необходимо отметить, что в реальных условиях, когда разрывная фаза представлена в виде совокупности пузырей или капель конечного размера, следует считаться с дисперсией звука. В частности, причиной дисперсии звука в двухфазных средах является запаздывание процессов обмена массой, энергией, импульсом. С ростом размера частиц при неизменной степени влажности времена протекания процессов конденсации и испарения могут стать соизмеримыми с периодом волны. Наконец, при очень крупных размерах частиц или пузырей наступает замороженный режим, когда обменом массы между фазами можно пренебречь. [c.274]

Процесс конденсации сопровождается апериодическими пульсациями (от одной до трех в минуту). Пульсации возникают следующим образом. Сначала на поверхности потока конденсата, движущегося по нижней образующей трубы, возникает волна, перемещающаяся по направлению движения пара. По мере продвижения волны ее высота увеличивается и она как бы захлопывает некоторый объем пара вблизи мениска. Захлопнутый пар дробится на мелкие пузыри и конденсируется. Конденсация протекает в доли секунды и сопровождается сильным гидравлическим ударом, резким изменением давления внутри рабочей трубки. После конденсации образуется новый мениск, расположенный ближе к входному концу рабочей трубки. Положение его неустойчивое, и он тотчас начинает перемещаться по направлению движения пара в первоначальное положение. Затем возникает новая волна, и пульсация повторяется. Подобные хлопки наблюдались в опытах со всеми трубками, причем интенсивность их возрастала с увеличением диаметра рабочей трубки. В опытах с трубкой 1 длина захлопываемой части трубки составляла примерно 20 мм, а в трубке 4 доходила до 50—60 мм. [c.169]

Результаты опытов. В опытах с режимом полной конденсации (xi = I, 2=0) при малых тепловых нагрузках, когда выходное сечение опытной трубы еще не полностью заполнено конденсатом, можно было наблюдать через смотровые стекла движение конденсатной пленки на всем протяжении трубы. Непосредственные визуальные наблюдения показали, что конденсатная пленка, стекая под действием силы тяжести в ниж нюю часть сечения трубы, сносится паром в сторону его движения. В трубе образуется ручей конденсата, уровень которого увеличивается по направлению движения пара. На поверхности заметны волны, которые перемещаются к выходному концу трубы. Течение конденсата по стенке трубы имеет также волновой характер, ио высота волн значительно меньше, чем на поверхности ручья. При увеличении тепловой нагрузки волновое движение пленки конденсата по стенке трубы и на поверхности ручья становится более отчетливым и ярко выраженным. При дальнейшем увеличении нагрузки вначале наблюдаются кратковременные всплески, закрывающие все сечение трубы, затем конденсат [c.199]

Другой механизм конденсации при дозвуковых скоростях связан с периодической нестационарностью и высокой турбулентностью потока в проточной части турбины, обусловленными взаимодействием решеток. Влияние решетки на последующую выражается прежде всего в том, что вихревые следы первой попадают в каналы второй. При этом возникают волны сжатия и разрежения в каналах второй решетки и совместно с дискретными вихрями следа VI создают в них благоприятные условия для возникновения жидкой фазы (рис. 3.3,г). В каналы предшествующей (первой) решетки распространяются волны от собственных вихревых следов, а также от входных кромок последующих лопаток. Чередующиеся волны сжатия и разрежения, а также вихревые следы служат генераторами интенсивной турбулентности в межлопаточных каналах и, следовательно, генераторами жидкой фазы. [c.76]

Рис. 3.5. Схемы спектров сверхзвуковых потоков при истечении из решетки с суживающимися каналами со скачками конденсации в центрированной и отраженной волнах разрежения (а) и в распределенной волне разрежения (б)

При lволн разрежения оказывается недостаточной для достижения необходимого для конденсации переохлаждения, и конденсационный скачок I перемещается по потоку в зону, где на участке спинки J в косом срезе образуется распределенная волна разрежения (рис. 3.5,6). На рис. 3.5 обозначены II — внутренний адиабатный скачок 111 — отраженный скачок IV — внешний кромочный Х-образный скачок. [c.78]

Наименее изучены процессы конденсации в условиях взаимодействия решеток и при высокой турбулентности. Сложность физического процесса и трудности экспериментального исследования не позволили выяснить все необходимые его особенности. Влияние возмущений, распространяющихся от вращающейся решетки против потока, изучалось в МЭИ на упрощенной модели (одиночное сопло и вращающаяся решетка стержней за ним). Опыты показали, что при дозвуковых скоростях периодическое прохождение стержней приводит к образованию нестационарных ударных волн, перемещающихся против потока к соплу. Естественно, что ударные волны перемежаются с волнами разрежения, глубоко проникающими в межлопаточные каналы и вызывающими конденсацию. [c.80]

Хорошо известно [38], что интенсивность первичной и отраженной волн разрежения, внутренних и внешнего кромочных скачков зависит от числа Мц на выходе из решетки. При числах интенсивность первичной и отраженной волн разрежения оказывается достаточной для достижения предельного переохлаждения и, следовательно, появления скачка конденсации I (рис. 3.5,а). Последующее увеличение Mi практически не меняет положения конденсационного скачка внутренний кромочный II и отраженный III скачки перемещаются по спинке и приближаются к внешнему кромочному скачку IV. Выпуклый участок спинки профиля в косом срезе за скачком III генерирует распределенную волну разрежения J. На режимах M.iинтенсивность волн разрежения мала, поток не достигает предельного переохлаждения и скачок конденсации в пределах волн разрежения возникнуть не может. Внутренний кромочный и отраженный адиабатические скачки способствуют снижению переохлаждения за волнами разрежения. Поэтому, как указывалось выше, скачок конденсации I перемещается по потоку в область распределенной волны разрежения (рис. 3.5,6). Очевидно, что в двух рассмотренных случаях структура сверхзвукового потока в косом срезе существенно различная. Однако условия для конденсационной нестационарности в обоих случаях не возникают. Действительно, в первом случае (рис. 3.5, а) скачок конденсации располагается в первичной и отраженной волнах разрежения и фиксируется в пределах этой зоны, которая характеризуется весьма большими скоростями расширения. Слабо выраженная нестационарность скачка конденсации может быть обусловлена лишь пульсациями параметров потока непосредственно за выходными кромками лопаток (рис. 3.11). [c.98]

ОЛ 2—7-0,39 4 — 2 2,34 / — область взаимодействия пульсирующих скачков конденсации и воли от источника возмущений Гс = —область взаимодействия системы воли, создаваемых отрывными зонами и волнами от источника возмущений =/ озм - — номера датчиков [c.214]

Рассмотрим указанные условия в системе координат, в которой поверхность, пли волна, конденсации покоится. Двухфазное состояние (с пузырьками) среды перед этой волной будем обозначать индексом F внизу, а состояние среды за волной (в виде однофазной жидкости) — индексом е внизу. Тогда законы сохранения массы, импульса и энергии, если пренебречь массой, импульсом и энергией пузьцьков по сравнению с теми же параметрами для жидкости, npnMv T следующий вид [c.119]

Рассмотрим поверхность нагрева, находящуюся в контакте с жидкостью. При этом давление превышает критическое, а температура жидкости ниже псевдокритической. Допустим, что температура стенки превышает псевдокритическую. Тогда жидкость вдали от стенки представляет собой псевдожидкость, а в нагретом пограничном слое свойства жидкости напоминают свойства газа. Таким образом, жидкость в пограничном слое характеризуется высокой сжимаемостью и малой плотностью. Волна конденсации, проходящая через поверхность нагрева, стремится сжать н Идкость в пограничном слое и кратковременно увеличить теплоотдачу. Когда через поверхность проходит волна разрежения, пограничный слой расширяется, вызывая мгновенное уменьшение теплоотдачи. По-видимому, эти условия являются идеальными для поддержания пульсаций. Аналогичный вывод справедлив и для докритической двухфазной системы, когда существует пузырьковый пограничный слой . Способность теплового источника, зависящего от давления, поддерживать резонансные акустические колебания, известна с 1777 г. Отдельные задачи подобного рода были рассмотрены Зондхаузом и Релеем [18, 19). Очевидно, необходимо, чтобы рабочее тело вдали от стенки было в состоянии нсевдожидкости, поскольку пульсации при температуре в массе жидкости, превышающей псевдокритическую, не наблюдались. Возможно, жидкость в пограничном слое (псевдогаз) находится в таком состоянии, что при незначительном росте давления она сжимается и ее плотность приближается к плотности жидкости. Происходящий в этом случае взрыв может генерировать волны давления, которые в дополнение к влиянию нестационарного теплообмена должны усиливать первоначальное возмущение. [c.358]

Прежде всего возникаег вопрос об эволюционности конденсационных скачков. В этом отношении их свойства полностью аналогичны свойствам разрывов, представляющих зону горения. Мы видели ( 131), что отличие устойчивости последних от устойчивости обычных ударных волн связано с наличием одного дополнительного условия (заданное значение потока / ), которое должно выполняться на их поверхности. В данном случае тоже имеется одно дополнительное условие — термодинамическое состояние газа / перед скачком должно быть как раз тем, которое соответствует началу быстрой конденсации пара (это условие представляет собой определенное соотношение между давлением и температурой газа /). Поэтому сразу можно заключить, что весь участок адиабаты под точкой О, на котором vi < Сь V2 > С2, исключается как не соответствующий устойчивым скачкам. [c.690]

Отметим, что большой диамагнетизм наблюдается только, когда длина волны электронов велика по сравнению с глубиной проникновения поля. Волновые функции электронов в этом случае размазываются на расстояния, большие по сравнению с глубиной проникновения поля. В этом смысле предельным случаем является идеальный газ Бозе — Эйнштейна заряженных частиц. Ниже температуры конденсации некоторая часть электронов находится в самом нижнем состоянии, причем волновая функция этого состояния размазывается на весь объедг. Это соответствует в рассмотренном выше примере пределу и мы получаем обычную [c.721]

Экспериментальные значения коэффициента теплоотдачи при испарении с поверхности пленки, однако, значительно (до 100%) превосходят расчетные по (4.375). Очевидно, влияние волн в этом случае заметно сильнее, чем в случае конденсации. Качественное объяснение такой несимметрии достаточно простое. Действительно, при конденсации интенсификация процесса теплоотдачи на впадинах волн ведет к выравниванию поверхности пленки, т.е. к уменьшению глубины впадины, а при испарении, напротив, способствует уменьшению толщины пленки во впадине, что еще больше интенсифицирует теплоотдачу. Количественно этот эффект удалось описать лишь путем эмпирической поправки к уравнению (4.376). Гимбутис [8] предложил следующее уравнение, описывающее опытные данные об испарении с поверхности пленки [c.181]

На рис. 18.3 показана схема пленочной конденсации пара на вертикальной поверхности. В верхней части толщина пленки мала и режим ее течения ламинарный. Количество стекающего по поверхности конденсата постепенно увеличивается, вследствие чего толщина пленки возрастает. На поверхности пленки возникают капиллярные волны, уменьшающие ее среднюю толщину. Переход от ламинарного течения к турбулентному определяется критерием Рейнольдса для пленки Ке = 4aDб/v, где ш — средняя скорость пленки в рассматриваемом сечении б — толщина пленки. Здесь в качестве линейного размера принят эквивалентный диаметр пленки йш = 46Й/6 = 46. [c.220]

Существуют несколько режимов течения не очень тонких жидких пленок. Из них выделим ламинарное течение со спокойной поверхностью раздела фаз, ламинарное течение с поверхностными волнами, турбулентное течение и течение с поверхностным иопарением жидкости или конденсацией пара. [c.103]

В процессе конденсации толщина пленки жидкости изменяется по длине вертикальной трубы от нуля до некоторой определенной величины 61,. На начальном участке поверхность пленки гладкая, затем по периметру трубы появляются отдельные возмущения, из которых далее по течению формируются синусоидальные волны постоянной длины и с прямым фронтом. С увеличением числа Рейнольдса пленки характер поверхности изменяется, волны двигаются с различной скоростью, имеют различные высоту и направление фронта. В дальнейшем появляются капиллярные волны и, наконец, отдельные кольцевые волны большой высоты. С изменением структуры волн меняются и закономерности массо- и теплопе-реноса в пленке и силы трения на границе раздела фаз. [c.145]

При полной конденсации паров N2O4 в вертикальной трубе, согласно опытным данным [6.2], при 4—7,5 бар переход к турбулентному режиму происходит при числе Re порядка 500. Эта величина совпадает с данными [6.8] (рис. 6..1) и может быть принята для расчетов по конденсации движущегося и неподвижного пара N2O4. Появление одиночных кольцевых волн с большой амплитудой на пленке жидкости (Рг=4—5 , стекающей в неподвижной газовой среде, наблюдается при числах Re = 600—800 [c.147]

Нам неизвестны результаты непосредственного экспериментального изучения явлений срыва при конденсации N2O4 в трубе. Косвенно по снижению температуры перегретого водяного пара при дополнительном распыливании конденсата И. Г. Шекриладзе [6.13] определил, что явления уноса конденсата практически отсутствуют даже при скоростях пара до 100 м/сек. Данные результаты трудно объяснимы физически, учитывая изменение профиля скорости пара при конденсации с уменьшением толщины вязкого подслоя и более ранним выходом гребней волн в турбулентное ядро по сравнению с адиабатным кольцевым течением. [c.149]

При ламинарном течении пленки жидкости в неподвижной газовой среде с регулярными, двухмерными, волнами, согласно теоретическим решениям [6.3], термическое сопротивление пленки снижается до 21%. Учет снижения термического сопротивления пленки при расчетах теплообмена обычно производится путем введения поправочного коэффициента е 1. Д. А. Лабунцов [6.14] на основании опытных данных по конденсации неподвижного водяного пара и теоретических решений [6.3] рекомендует для определения Sv использовать соотношение [c.149]

Основное различие в подходах к решению задачи теплообмена при конденсации на вертикальной поверхности и в вертикальной трубе в условиях ламинарного режима течения пленки конденсата под совместным действием гравитационных сил, и касательных напряжений, возникающих на границе раздела фаз, заключается в способах определения и учета сил, действующих на пленку. Для упрощения решения, а также в связи со слабой изученностью влияния парового потока на движение пленки конденсата и теплоперенос в ней обычно пренебрегают влиянием того или иного фактора сил тяжести [6.40— 6.42], поперечного потока пара [6.43, 6.44 и др.] и т. д. Однако почти все работы по конденсации движущегося пара имеют характерный недостаток — касательные напряжения на границе раздела фаз определяются по формулам, рекомендуемым для сухих гладких или шероховатых поверхностей [6.44—6.48] и справедливым для двухфазного кольцевого течения лишь в случае чрезвычайно малой толщйны пленки, когда отсутствует волновой режим течения или амплитуда волн не превышает толщины ламинарного слоя парового потока. В остальных случаях волнового режима сопротивление трения во много раз превышает сопротивление для гладкой твердой поверхности, что должно соответствующим образом отразиться на характере течения пленки и теплопереноса в ней. Имеющиеся расчетные рекомендации по теплообмену в рассматриваемой области удовлетворительно обобщают опытные данные, по-видимому, за счет корректирующих эмпирических поправок. Поэтому естественно расхождение расчетных и опытных данных, полученных при конденсации паров веществ с иными теплофизическими свойствами и отношением Re VRe, даже при соблюдении внешних условий (Re", АГ, q,P). [c.158]

Рис. 3.16. Фотографии спектров течения конденсирующегося пара со скачком конденсации в центрированной и распределенной волнах разрежения (а) и зависимости интенсивности внутреннего и внешнего кромочных скачков от шага и числа Ml (б). Решетка С-9015Б (опыты МЭИ)

Рис. 3.16. <a href="/info/492352">Фотографии спектров</a> течения конденсирующегося пара со <a href="/info/5333">скачком конденсации</a> в центрированной и распределенной <a href="/info/23308">волнах разрежения</a> (а) и зависимости <a href="/info/20351">интенсивности внутреннего</a> и внешнего кромочных скачков от шага и числа Ml (б). Решетка С-9015Б (опыты МЭИ)

Возможность распространения волн, генерируемых за сопловой решеткой, внутрь канала при сверхзвуковых скоростях объясняется двумя факторами 1) проникновением возмущений через дозвуковую область пограничного слоя, дестабилизированного и утолщенного под воздействием перемещающихся скачков, в косом срезе (М)<1,1) или в расширяющемся канале сверхзвуковой решетки 2) образованием перемежающихся дозвуковых областей в ядре потока под влиянием нестационарных скачков конденсации. Вместе с тем не исключен и более сложный механизм проникнове- [c.191]

Процесс возникновения дискретной фазы в межлопаточных каналах решетки носит флуктуационный характер и сопровождается появлением конденсационной турбулентности, интенсивность которой значительна. Хорошо известно, что в суживающихся каналах большой конфузорности происходит частичное или полное вырождение гидродинамической турбулентности в пограничных слоях, т. е. имеет место ламинаризация слоя. Процесс ламннари-зации ( обратного перехода) в пограничных слоях особенно интенсивен при околозвуковых скоростях, когда продольные отрицательные градиенты давления достигают максимальных значений. Ламинаризированный слой отрывается местными адиабатными скачками, и этот процесс сопровождается появлением жидкой фазы и турбулизацией слоя (генерируется конденсационная турбулентность). В результате отрыв слоя ликвидируется, вновь происходит ламинаризация слоя, появляется отрыв и т. д. Б соответствии с перемещениями зоны отрыва происходят перемещения скачка уплотнения по спинке профиля в косом срезе, что вызывает пульсацию термодинамических параметров — давления и температуры 48, 52, 53, 124]. Механизм генерации пульсаций параметров при конденсации в сопловых и рабочих решетках действует и при дозвуковых скоростях и вызывает опасные возмущающие силы. Таким образом, переход в зону Вильсона сопровождается специфическими нестационарными явлениями, в основе которых лежат флуктуационный механизм возникновения жидкой фазы и генерации конденсационной нестационарности, периодические отрывы пограничного слоя. В тех случаях, когда частота процесса конденсационной нестационарности близка или кратна частоте волн, возникающих при взаимодействии решеток, амплитуда пульсаций давлений (и температур) резко возрастает—имеет место резонанс и дополнительные возмущающие силы достигают опасного предела. [c.192]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...