Течение проводящей вязкой жидкости

Теплообмен при ламинарном течении жидкостей отличается тем, что при выборе объектов исследования (жидкостей) следует, прежде всего, предусмотреть как можно больший диапазон их эффективной вязкости. Еще одно условие для ньютоновских вязких жидкостей — это хорошо изученные и описанные свойства, наличие в литературе опытных данных для традиционных поверхностей теплообмена. И, наконец, для лабораторных исследований весьма важно обеспечить пожаробезопасность проведения эксперимента. К сожалению, проведение экспериментальных исследований непосредственно с мазутами в лабораторных условиях представляют большие трудности. Поэтому опыты непосредственно с мазутом проводились в промышленных условиях. [c.521]

Гидравлическое сопротивление. Для оценки изменения гидравлического сопротивления проводились отдельно исследования при изотермическом течении вязкой жидкости. В исследованном диапазоне 40 < Re < 2000 опытные значения коэффициентов гидравлического сопротивления при ламинарном течении в гладкой трубе с погрешностью до 6% описывались известным соотношением [c.529]

Представленные выше расчетные данные в ряде случаев сравнивались с экспериментальными результатами. Такое сравнение проводилось пе с целью проверки точности метода (очевидно, что точность метода в большинстве случаев выше точности эксперимента), а с целью установления соответствия между истинным вязким течением газа и предсказываемым течением идеальной невязкой жидкости. Ниже будут описаны некоторые результаты сравнений расчетных и экспериментальных данных. [c.187]

Правильное же понимание физической сущности электротепловых процессов немыслимо без тех теоретических расчетных формул, которые на сегодня могут считаться достоверными. При этом неоднократно приходится прибегать к использованию понятий подобия и к некоторым аналогиям. Вполне, например, допустимо провести аналогию между течением по трубе вязкой жидкости и течением электрического тока по проводу. Эту аналогию рассмотрим с помощью трубной модели. Силовые линии электрического тока можно уподобить струям ламинарного потока вязкой жидкости (рис. 1.19, а). Эти струи встречают концентрированное сопротивление своему движению относительно диафрагмы 1, вставленной в трубу (рис. 1.19, б), что приводит к искривлению струй. Если посередине диафрагмы вставлена решетка 2 (рис. 1.19, в), то происходит добавочное, уже микроскопическое искривление струй, и тем самым вводится дополнительное сопротивление движению жидкости. Сопротивления диафрагмы и решетки суммируются. Удалить решетку — значит снять микрогеометрическое искривление и уменьшить общее сопротивление. Ликвидировать диафрагму — устранить вообще всякое местное концентрированное сопротивление. Остается постоянно действующее, равномерно по длине трубы распределенное сопротивление трения жидкости о стенки трубы. [c.48]

Обширные экспериментальные исследования, проводившиеся в области реологии полимеров в течение последних 10 лет, позволяют утверждать, что большинство полимеров в условиях переработки обладает свойствами аномально-вязких неньютоновских жидкостей [65]. Полимерам в этом состоянии присуща способность к высокоэластическим деформациям. Существование аномалии вязкости полимеров требует определения функциональной зависимости между эффективной вязкостью и скоростью сдвига (или напряжением). В настоящее время разработано и создано большое количество реометров, на которых можно экспериментально определять реологические свойства термопластов. [c.114]

Первые опыты проводились с термосифоном с трубкой прямоугольного сечения [7]. В этой работе получены уравнения, описывающие течение в замкнутой круговой трубке с силой тяготения, лежащей в плоскости петли, как показано на рис. 3.38. По сути дела, все переменные предполагаются не зависящими от радиальной координаты. Основными зависимыми переменными являются окружная скорость v(t) и температура Т ,(). Рассматривается действие на жидкость вязких напряжений на стенках. Задается температура стенки Т в), и предполагается линейный закон охлаждения со скоростью, пропорциональной Т - Т [c.120]

Уравнения Навье—Стокса как математическая модель течений вязкого теплопроводного сжимаемого газа применимы в широком диапазоне чисел Маха и Рейнольдса. Область применения этой математической модели охватывает вопросы аэрогидродинамики и входа в атмосферу. В настоящее время численное моделирование течений жидкости и газа в зависимости от характера рассматриваемой задачи проводится в рамках различных математических постановок и приближений. [c.62]

Постановка задачи. Рассматривается нестационарное течение вязкой несжимаемой жидкости между соосными, бесконечно длинными цилиндрами, которые совершают равноускоренное вращение вокруг своей оси как твердое тело. В начальный момент времени ( = 0) цилиндры и жидкость, расположенная между ними, покоятся. Рассмотрение движения жидкости проводится в цилиндрической системе координат (г, ф, 2), связанной с вращающимися цилиндрами. Из-за действия силы углового ускорения при I > О жидкость приходит в нестационарное одномерное движение. Здесь г -координата вдоль оси цилиндров, ф - угловая переменная, г - координата, нормальная к поверхности цилиндров. Вектор скорости V = (и, и, н ) имеет компоненты и - вдоль нормали к поверхности, V - вдоль углового направления vlw - вдоль оси. [c.52]

Рассмотрим движение одиночного газового пузырька с постоянной скоростью и в неограниченной вязкой жидкости. Поскольку значение критерия Рейнольдса мало, можно считать, что за частицей отсутствует кильватерный след. Поскольку течение осесимметрично, теоретический анализ движения пузырька удобно проводить в терминах функции тока ф.. Сначала рассмотрим случай так называемого ползущего течения (Не 0). Решение данной задачи впервые было получено независимо Адамаром [8] и Рыбчинским [9] и является одним из наиболее важных аналитических решений задачи о движении пузырьков газа в жидкости. [c.21]

В тот же период, когда проводились первые экспериментальные исследования течений в пористых средах, ученые стали уделять внимание и теоретическим аспектам динамики дисперсных систем. Первое решение задачи о сопротивлении движению твердого тела в вязкой жидкости опубликовал сэр Джордж Стокс(1819—190о гг.). Он родился в Скрине (Ирландия) и получил образование в 1 емб-риджском университете. Впоследствии он стал там профессором [c.25]

Как уже указывалось в 5 главы IV, различие ламинарного установившегося течения вязкой несжимаемой жидкости и турбулентного установившегося (осреднённого) течения той же жидкости в цилиндрической трубе проводится обычно в отношении следующих необходимых признаков 1) характера траекторий частиц, [c.434]

Существование решения представляет собой в некотором смысле меньшую проблему в том случае, когда расчеты ведутся по нестационарным уравнениям, а этот подход оказался, вообще говоря, наиболее успешным при решении полных уравнений для течения вязкой жидкости. Будучи уверенными в справедливости нестационарных уравнений Навье — Стокса, мы склонны думать, что численное решение, полученное по физически реальным начальным условиям, имеет определенную ценность. Если же стационарного решения не существует, то, проводя нестационарные конечно-разностные расчеты, мы можем убедиться в этом. Может случиться, однако, что непрерывное течение, которое неустойчиво по отношению к малым возмущениям, будет оставаться устойчивым при численном моделировании. Это может иметь место как при крупномасштабной неустойчивости (такой, как отрыв вихрей), так и нри мелкомасштабной турбулентности в сдвиговом слое. Кроме того, внесение в нолные уравнения Навье — Стокса приближенных допущений (например, линеаризации Буссинеска) лишает уверенности в существовании решения. Это особенно относится к тем случаям, когда приходится работать с непроверенными уравнениями состояния. Годунов и Семендяев [1962] показали, что при использовании определенного класса уравнений состояния численное решение газодинамических задач может быть неединственным. [c.25]

В разд. 6 изучаются особенности течения вязкой жидкости, возникающие около поверхности тела исследуются различные физические модели отрыва , проводится анализ особенностей в зависимости от геометрических и динамических свойств течения, рассматриваются некоторые примеры расчета задач пространственного пограничного слоя в потоке несжимаемой жидкости (разд. 7), указывается на неединственность решений уравнений трехмерного nolis [c.125]

Численные исследования для каналов с поперечной дискретной шероховатостью также проводились в условиях, идентичных экспериментальным. На рис. 13.33 приведено расчетное распределение модуля вектора вихря при течении вязкой ньютоновской жидкости в продольном сечении канала между двумя соседними выступами накатки. Для удобства дальнейшего анализа исследуемая область в поперечных и продольных направлениях р 1збита на сечения А-К и I-VI. Представленные на рисунке и далее гидродинамические характеристики рассчитаны для случая изотермического течения. [c.572]

Впервые безразмерные числа были введены при рассмотрении вопроса о подобии течений. В гидродинамике часто приходится проводить эксперименты с моделями и потом уже полученные данные переносить на реальные тела. Простые рассуждения, основывающиеся на уравнениях движения для описания двух течений с различными гидродинамическими параметрами, приводят к тому, что для вязкой несжимаемой жидкости, когда отсутствуют внешние силы, а также внешние поверхности, два течения подобны, если, кроме кинематического подобия (т. е. геометрического подобия и подобия поля скоростей), для этих течений равны числа Рейнольдса. Число Рейнольдса Re=pu//1l=u//v (где I — характерный масштаб движения, например радиус трубы при движении в ней жидкости, V — скорость потока и V — кинематическая вязкость) играет очень большую роль в гидродинамике и акустике, и далее нам часто придется иметь с ним дело. Если необходимо учитывать наличие внешних сил, например силы тяжести, то в добавление к числу Ке оказывается необходимым ввести также еще число Фруда Рг=и // , и тогда два течения подобны, когда, кроме кинематического подобия, числа Ке и Рг обоих течений равны. При учете сжимаемости жидкости в рассмотрение необходимо включить еще число Маха М=и/с, где с — скорость звука в жидкости. Если учитывается теплопроводность жидкости, появляется безразмерное число Прандтля г= Ср1к= 1р 1=у1 1, представляющее собой материальную константу среды, не зависящую от свойств потока. [c.21]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...