Прилипание жидкости к стенке

Следует отметить, что выведенные выше закономерности и формулы (5.14)—(5.22) справедливы только для участков трубопровода с развитым ламинарным движением, которое устанавливается на определенном расстоянии от входа в трубу. При входе в трубу частицы жидкости имеют примерно одинаковые скорости по сечению и только вблизи стенок (в тонком пристенном слое) вследствие прилипания жидкости к стенкам происходит почти внезапное падение скорости до нуля. По мере удаления от входа под влиянием [c.72]

В этом случае скорости во всех точках входного поперечного сечения будут почти одинаковы, за исключением весьма тонкого, так называемого пограничного (или пристенного), слоя вблизи стенок, в котором вследствие прилипания жидкости к стенкам происходит почти внезапное падение скорости до нуля. Поэтому кривая скоростей во входном сечении может быть представлена достаточно точно в виде отрезка прямой (рис. 81). [c.119]

При движении жидкости в трубе происходит потеря механической энергии, следовательно, должны быть области, в которых влияние вязкости существенно. Вследствие прилипания жидкости к стенкам трубы мгновенная и средняя скорости жидкости на стенках равны нулю. Поэтому в непосредственной близости у стенок трубы не может быть интенсивного перемешивания жидкости. Это служит основанием для вывода, что непосредственно около стенок резкое изменение скорости должно определяться свойством вязкости жидкости и что около стенок должен существовать слой с ламинарным движением. Опытные данные хорошо подтверждают этот вывод. [c.155]

При увеличении числа Re описанное явление происходит более интенсивно. В этом случае после перехода потока через сечение максимальной скорости (примерно при ф = 90°, см. рис. 15.3,6) происходит торможение с одновременным возрастанием давления. В непосредственной близости от стенки, где скорость мала (в силу прилипания жидкости к стенке и вязкого трения), происходит не только торможение, но и течение вспять, которое приводит к оттеснению потока от стенки и отрыву пограничного слоя (см. рис. 15.3,6). [c.389]

Изменение относительной скорости и /и о в зависимости от г/В на начальном участке трубы при ламинарном режиме течения показано на рис. 2.4. Профил . скорости I на входе в трубу может быть произвольным. На некотором начальном участке трубы, вследствие действия сил внутреннего трения, он изменяется и стремится принять форму 4, соответствующую стабилизированному течению. Известно, что на участке трубы с установившимся профилем скорости потери энергии на трение минимальные. Вследствие действия сил внутреннего трения и прилипания жидкости к стенке, на начальном участке трубы возникает пристенный пограничный слой заторможенной жидкости. Толщина этого слоя растет вниз по течению до тех пор, пока он не заполнит все сечение трубы. [c.102]

Как было указано в 5.2, условие прилипания жидкости к стенке в автомодельном турбулентном режиме не может быть использовано для определения радиуса свободной поверхности, потому что при изменении расхода радиус свободной поверхности не изменяется. Следовательно, его можно найти, пренебрегая прилипанием жидкости к стенке или, иначе, не учитывая тангенциальных сил на стенке, т. е. используя теорию цилиндрических вращающихся потоков, в пределах которой рассматривается вязкая жидкость в трубе с идеальной стенкой. В качестве дополнительного условия будем использовать принцип минимума кинетической энергии [56]. В [56] бьша подтверждена практическая полезность этого принципа, но он был квалифицирован как эвристический вместе с принципом максимума расхода. [c.97]

Толщина окисной пленки, препятствующей непосредственному контакту металла с ртутью, ничтожна, как сообщает Тамман, и составляет для железа 75 Скорость ее образования велика — 0,05 сек. Следует отметить, что количественный критерий прилипания жидкости к стенке в литературе не встречается. Ребиндер характеризует прилипание как результат конкуренции между силами сцепления жидкости и твердого тела. [c.85]

Граничные условия прилипание жидкости к стенке [c.181]

Гидродинамический массоперенос макроскопический перенос происходит в капилляре даже в отсутствие молекулярной диффузии из-за наличия скоростного профиля, создаваемого прилипанием жидкости к стенке. Это заставляет частицы жидкости при различных радикальных положениях перемещаться относительно друг друга, так что по мере движения по капилляру происходит мае-сообмен. [c.437]

Явления турбулентности, обсуждавшиеся в гл. 11—14, связаны главным образом с течениями жидкости, которые ограничены одной или несколькими твердыми поверхностями. В таких случаях применяется термин пристеночная тур-булентно с т ь. При этом имеется в виду турбулентность, которая генерируется при наличии градиентов скорости, вызываемых прилипанием жидкости к стенкам. С другой стороны, термин свободная турбулентность используется при описании турбулентных тече- [c.430]

Исходим из следующей картины обтекания (рис. 31). Вблизи стенки возникает вязкое течение жидкости — область /, — прилипающей к стенке, так называемый пограничный слой. При удалении от стенки — в области // — за пограничным слоем — прилипание жидкости к стенке не сказывается на ее течении — жидкость течет потенциально. [c.251]

Задача о круговом движении частиц вязкой жидкости между двумя вращающимися соосными цилиндрами была рассмотрена нами в 8 главы III при условии полного прилипания жидкости к стенкам. В работе же Н. П. Петрова эта задача решалась при условии частич- [c.190]

Сформулируем теперь граничные условия. На стенках должно выполняться условие прилипания жидкости к стенкам, т. е, [c.351]

Множитель I) и здесь представляет собой среднюю скорость по сечению трубы. Условия прилипания жидкости к стенкам и условие постоянства расхода через каждое [c.357]

Сформулируем теперь граничные условия. Условия прилипания жидкости к стенкам будут представляться в виде [c.364]

Существуют различные объяснения, почему измеренные значения прочности на разрыв для данной жидкости не одинаковы. С одной стороны, измеренное напряжение должно быть либо предельным напряжением, которое может выдержать жидкость, либо напряжением, соответствующим силе прилипания жидкости к стенкам стеклянной трубки. Экспериментально установлено, что последняя может зависеть от способов очистки поверхностей и удаления газов. С другой стороны, действительное давление в момент заполнения трубки точно неизвестно и может зависеть от количества газа, оставшегося над жидкостью при запаивании трубки. Если давление в момент заполнения трубки не равно, как предполагается, нулю, то измеренные значения прочности жидкости на разрыв будут сильно завышены. [c.72]

Итак, результаты измерений прочности жидкости на разрыв показывают, что в ней могут существовать весьма большие напряжения растяжения. Однако результаты измерений имеют большой разброс как у разных экспериментаторов, так и у одного и того же экспериментатора. Разброс результатов измерений для одной и той же жидкости позволяет предположить, что в ней образуются области пониженной и переменной прочности, в которых происходит разрыв. Это могут быть места более слабого прилипания жидкости к стенкам сосуда или слабые места в самой жидкости. Экспериментальные исследования влияния очистки жидкостей от примесей и газов и очистки поверхностей сосудов позволяют предположить, что появление слабых мест обусловлено присутствием в жидкости примесей и, возможно, мельчайших газовых пузырьков. С другой стороны, возникает вопрос, могут ли в совершенно чистой жидкости существовать дыры , и если да, то можно ли связать с их существованием измеренные значения и диапазон измеренных значений прочности на разрыв. [c.80]

Находим постоянную интегрирования С из условия прилипания жидкости к стенке. При г—г скорость ы=0, поэтому [c.148]

Примем затем, что имеет место прилипание жидкости к стенке (отсутствие скольжения) и поэтому скорость у стенки Ог=0. Тогда вместо выражения (4.19) будем иметь о г [c.106]

Развитие ламинарного режима в трубе можно представить следующим образом. Пусть, например, жидкость входит в трубу из резервуара большого размера и кромки входного отверстия. хорошо закруглены. В этом случае скорости во всех точках входного поперечного сечения будут почти одинаковы, за исключением весьма тонкого так называемого пограничного (или пристенного) слоя вблизи стенок, в котором вследствие прилипания жидкости к стенкам происходит почти внезапное падение скорости до нуля. Поэтому кривая скоростей во входном сечении может быть представлена достаточно точно в виде отрезка прямой (рис. 4.8). [c.107]

Мы видим далее, что безвихревые движения не дают решений задач гидромеханики вязкой жидкости не потому, что они не удовлетворяют основным уравнениям движения, а потому, что они не выполняют пограничных условий. А это означает, что завихренность Движений вязкой жидкости обусловливается наличием граничных условий, т. е. существованием прилипания жидкости к стенкам. [c.399]

Остаётся исследовать полученное решение, представленное формулами (17.5) и (17.7). Последняя из этих формул содержит три произвольных постоянных бц, g2 и для определения которых мы имеем как раз три условия. Прежде всего на стенках диффузора, уравнения которых пусть будут 6 = а/2, должно выполняться условие прилипания жидкости к стенкам [c.463]

ДЛЯ решения которого и определения постоянной С служат условия прилипания жидкости к стенкам и задание расхода Q через диффузор [c.537]

Постоянную интегрирования С следует определить из условия прилипания жидкости к стенкам трубы, т. е. из условия, что и (у) = О при у = К. Отсюда С == следовательно. [c.25]

Граничными условиями будут прилипание жидкости к стенкам, т. е. [c.125]

Условие прилипания жидкости к стенке, конечно, сохраняется и при наличии отсасывания сохраняется и предположение, что касательное напряжение То на стенке определяется формулой [c.357]

Прилипание жидкости к стенке 19. 20. 36 Принцип автономности 244 Пропеллер 622 [c.709]

При постепенном расширении (фиг. 34) (уменьшение скорости, увеличение давления в направлении течения диффузоры, трубки Вентури) образуется прилипание жидкости к стенке (пограничный - — [c.425]

Если жидкость поступает в трубу из достаточно большого резервуара, а кромки трубы хорошо скруглены, то распределение скорости во входном сечении будет равномерным (рис. 5-8). Вследствие действия сил трения и прилипания жидкости к стенке в потоке возникает пристеночный слой заторможенной жидкости, называемый динамическим пограничным слоем. При достаточно больших числах [c.58]

Уравнения (1.25) можно рассматривать как граничные условия для решения гидродинамической задачи о развитии по оси z течения, созданного завихрителем, если, конечно, постоянные j исг определяют именно то распределение локальных моментов количества движения г, которое задает завихритель. Если при зтом принимается во внимание прилипание жидкости к стенке, то должно учитываться развитие пограничного слоя у твердой границы. Его можно и не учитьтать. Но принимается во внимание нарастание пограничного слоя на стенке или нет, в обоих случаях необходимо учитывать развитие пограничного слоя на свободной внутренней границе. Неизбежность нарастания пограничного слоя на свободной границе вскрыта Дж. Бэтчелором [14, с. 454]. На свободной цилиндрической границе должен существовать разрыв непрерывности в значении составляющей тензора напряжений (1.23). А именно, с внутренней стороны этой границы (изнутри вращающегося слоя) О, а с внешней стороны этой границы = 0. Это приведет к резкому торможению прилегающего к границе тонкого слоя в направлении и приближению зависимости скорости от радиуса к прямой пропорциональности. [c.24]

Поток непосредственно после прыжка находится на границе между двумя диссипативными процессами спонтанной дассипацией в гадравлическом прыжке и непрерывной диссипацией, происходящей как в результате прилипания жидкости к стенке, так и без него. На этой границе спонтанная диссипация закончилась, а непрерывная еще не началась. Поэтому поле скоростей можно рассматривать в этой границе как поле скоростей цилиндрического потока идеальной жидкости, т. е, как экстремальное поле скоростей (3.31). Вниз по течению после этой границы поток перестает быть цилиндрическим при афО. й частности, он будет глубокой воронкой при а>0. [c.75]

Однако решением уравнения (4-43), удовлетворяющим граничному условию / (оо) = 1, является только f(т)) =т)-f onst, а это нарушает условие прилипания жидкости к стенке независимо от абсолютного значения величины С. Поэтому уравнение (4-43), являющееся частным случаем уравнения (2-7) при а = 3 = — 1 и у = 0 (в обозначениях гл. 2), не может описывать течение 118 [c.118]

Впервые уравнения движения жидкости в пограничном слое, ставшие основой теории сопротивления тел в жидкости, были получены Прандтлем в 1904 г. Необходимо отметить, что следовало также решить вопрос и о граничных условиях на стенке, т. е. ответить на вопрос, равна относительная скорость жидкости на стенке нулю, или жидкость скользит вдоль стенки. Жуковский и Прандтль здесь были единодушны и приняли гипотезу полного прилипания жидкости к стенке. Последующие опыты подтвердили эту точку зрения, а сама идея о пограничном слое получила плодотворное развитие в последующих работах Прандтля, а также в работах Кармана, Блазиуса, Польгаузена, Шлихтинга, Толмина и др. Большой вклад в теорию пограничного слоя внесли советские ученые Л. Г. Лойцянский, А. П. Мельников, К. К. Федяевский, А. А. Дородницпн, Н. Е. Кочин, Е. М. Минский, Г. И. Петров, В. В. Струминский и др. [c.12]

Интегрирование уравнения. Используем для построения решения метод, развитый Блдзиусом [14] для задачи обтекания стенки плотным газом, при допущении прилипания жидкости к стенке. [c.311]

Не следует забывать, что еще в недалеком прошлом шла дискуссия по вопросу о том, равняется ли нулю скорость реальной жидкости иа поверхности обтекаемого ею тела или нет. Жуковский и Прандип. первые решительно встали на точку зрения прилипания жидкости к стенке правильность этого воззрения, лежащего в основе теории пограничного слоя, в дальнейшем была подтверждена многочисленными опытами. Работы советских ученых в области теории ламинарного и турбулентного пограничного слоя, а также по общей теории турбулентности представляют исключительный интерес работы Л. Е. Калих- мана, Л. Г. Лойцянского, А. П. Мельникова и К. К. Федяевского ио плоскому и пространственному, ламинарному и турбужнтному пограничному слою в несжимаемой жидкости, относящиеся к периоду 1930—1945 гг., замечательные исследования А. А. Дородницына 1939—1940 гг. по теории пограничного слоя в сжимаемом газе, практические методы расчета турбулентных струй, указанные Г. И. Абрамовичем, и другие результаты советских ученых оставили далеко позади зарубежные исследования в этой области. Все практические расчеты пограничного слоя, необходимые для определения профильного сопротивления крыла и фюзеляжа самолета, сопротивления корпуса корабля, потерь энергии в лопастных аппаратах турбомашин, а также расчеты различных струйных механизмов (эжекторов и др.) ведутся у нас в Союзе по методам, принадлежащим советским ученым. [c.37]

Для решения этой, в общем виде весьма сложной нелинейной системы уравнений в частных производных необходимо еще знать начальные и граничные условия задачи. Укажем, что в своей общей постановке вопрос об условиях существования и единственности решения составленной системы уравнений до сих пор не решен. Соответ-сгвующие условия обычио указываются в каждом отдельном случае. Отметим лишь одну характерную физическую особенность движения жидкостей и газов с внутренним трением. ]Лри обтекании неподвижного твердого тела вязкой жидкостью обращается в нуль не только нормальная компонента скорости (условие непроницаемости, имеющее место и в идеальной жидкости), но также и касательная компонента (условие прилипания жидкости к стенке или отсутствия скольжения жидкости по стенке). [c.479]

Прилипание жидкости к стенкам трубки может зависеть также от материала стенок. Риз и Тревена [43о. 436] опубликовали результаты измерений в стальных трубках Бертоле. Полу- [c.72]

Однако решением уравнения (9-30), удовлетворяющим граничному условию на бесконечности, является только /(т)) =Т1 + onst, а это нарушает условие прилипания жидкости к стенке, независимо от абсолютного значения величины С. Поэтому уравнение (9-30), являющееся частным. случаем уравнения (3-7) при а = Р =—1 и у = 0, не может описывать течение жидкости в погра- [c.313]

Между тем у входа в трубу, который мы сначала, Д1я простоты, будем полагать закругленным (фиг, 9), чтобы благодаря этому не имело места сжатие струи, распределение скоростей не может быть параболическим. Напротив, здесь жидкость вступает в трубу с распределением скоростей, почти постоянным по всему поперечному сечению, и только непосредственно около стенок в чрезвычайно тонком слое происходит — вследствие прилипания жидкости к стенкам трубн—почти внезапное падение ск орости до нуля. Но затем, по море удаления от входа, под влиянием пнутреннего трения начинают тормозиться слои жидкости, расположенные се ближе и ближе к оси трубы, т. е. пограничный слой, весьма тонкий у входа в т.- убу, с удалением ( Т входа начинает расти все больше и больше. [c.31]

Однако, соотношения будут совершенно другими при больших числах Рейнольдса, когда скорость или размеры тела очень велики или когда кинематическая вязкость оче 5Ь мала. В этом случае внутри жидкости (т. е. исключая области соприкосновения жидкости с твердым телом) действия инерц1[и имеют преобладающее значение, в то время как действия вязкости почти исчезают. Но, как мы уже видели на стр. 9, действиями вязкости в диференциальном уравнении движения полностью пренебрегать отнюдь нельзя, так как в таком случае уравнения Навье-Стокса переходят в уравнения Эйлера, для которых, как мы заметили уже на стр. 74, невозможно удовлетворение необходимого пограничного условия — прилипания жидкости к стенке, ограничивающей жидкость. [c.79]

Для некоторых классов задач, например для волновых движений, а также для движений при приливах и отливах, теория идеальной жидкости действительно приводит к довольно хорошим результатам ). Однако мы будем рассматривать главным образом задачи, связанные с движением твердого тела в покоящейся жидкости или с течением жидкости в трубах и каналах. При решении таких задач теория идеальной жидкости находиточень ограниченное применение, так как она основана на предположении о возможности скольжения жидкости вдоль стенок, между тем как во всех действительных жидкостях происходит прилипание жидкости к стенкам. Вследствие этого решения, получаемые на основе теории идеальной [c.33]

Заключительное замечание. На этом мы закончим рассмотрение точных решений уравнений Навье — Стокса и перейдем к приближенным решениям. Под точными решениями мы понимали такие решения, которые получались из уравнений Навье — Стокса при сохранении всех членов, тож дественно не равных нулю для изучавшихся течений. В противополож-ность этому под приближенными решениями мы будем понимать такие решения, которые получаются из уравнений Навье — Стокса путем отбрасывания в них членов, по своей величине малых в условиях рассматриваемой задачи. Как уже было отмечено в главе IV, при приближенных решениях особую роль играют два предельных случая в первом из них силы трения значительно больше, чем силы инерции (ползущее движение), во втором же они значительно меньше, чем силы инерции (течение в пограничном слое). В то время как в первом случае допустимо полностью отбросить инерционные члены, во втором случае, т. е. в теории пограничного слоя, отнюдь нельзя одновременно отбросить все члены, зависящие от вязкости, так как это привело бы к невозможности выполнения физически существенного граничного условия — условия прилипания жидкости к стенкам. [c.108]

Оставляя в стороне вопрос о фактическом решении этой системы уравнений в конечных разностях , — авторы применяли для этой цели метод последовательных приближений Зейделя, проводя расчетную часть на ЭВЦМ, — остановимся на рассмотрении сеточных граничных условий, опираясь на которые ведут расчет значений неизвестных функций в узлах, расположенных внутри области. Для фуикции Ч имеются условия непроницаемости твеэдых границ 4 = 0 и прилипания жидкости к стенкам — обращение в нуль нормальных производных от Ч — и, кроме того, условие симметрии (241) на оси. Для функции С граничные условия вытекают из равенств (240) и (241). Как уже ранее упоминалось, некоторые затруднения вoзникaюt при составлении граничных условий для безразмерной завихренности 2( , С). Для разыскания этих условий разложим функцию в ряд Тэйлора по степеням приращения А , начиная, например, от твердой стенки, перпендикуляр- [c.546]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...