Слой критический динамический

При парообразовании с изменением градиента скорости в пристенном слое меняется динамическое воздействие потока на кипящий пограничный слой. Так как градиент скорости на внутренней поверхности канала выше, чем на наружной, плотности критических тепловых потоков Qk на этой поверхности также должны быть [c.311]

Первое предположение означает, что не учитывается поверхностное натяжение и силы инерции в жидкости. Оно оправдано, если радиус пузырька R существенно больше критического радиуса зародыша Rt, а скорость и ускорение радиального движения слоев жидкости на поверхности умеренные. Температура пара в пузырьке равна температуре насыщения Т (р ) при давлении системы. Ту же температуру имеет жидкость на границе пузырька. Поток тепловой энергии к границе пузырька, обусловленный температурным напором доо - Т , определяет интенсивность испарения жидкости внутрь пузырька. Ввиду постоянной плотности пара в пузырьке движение пара в нем отсутствует, а интенсивность испарения как и в динамической схеме роста, оказывается в соответствии [c.250]

Многие исследователи (их в настоящее время, по-видимому, большинство) рассматривают кризис теплообмена при кипении ак явление, имеющее в своей основе гидродинамическую природу. В пользу этой концепции говорят теоретические исследования и опытные данные ряда авторов, в соответствии с которыми резкое ухудшение теплоотдачи наступает еще до слияния паровых пузырей. При достижении критической плотности теплового потока под воздействием динамического напора образующегося пара пленки жидкости между пузырями теряют устойчивость и жидкая фаза вытесняется из пристенного слоя. Между греющей стенкой и жидкостью образуется паровая подушка. [c.270]

Рассмотренные выше параметры внешнего воздействия на материал, изменение геометрических характеристик элемента конструкции в отдельности и все вместе оказывают воздействие на материал через изменение условий протекания пластической деформации. Однако во всех ситуациях соблюдается подобие условий страгивания трещины доминирует нормальное раскрытие берегов трещины (тип I) и в ее вершине в срединных слоях образца или элемента конструкции имеет место объемное напряженное состояние. Минимальная работа разрушения будет определяться максимальной величиной предела текучести, как это следует из условия (2.25). Она достигается при идеально хрупком разрушении материала. Такая ситуация может быть реализована в условиях динамического нагружения, когда материал не успевает реализовать пластические свойства, а также за счет снижения температуры окружающей среды до критической температуры хрупкости. [c.117]

Исследование течения жидкости в сопле форсунки доказало, что при наличии динамического вихря устанавливается режим истечения с критической скоростью, равной скорости распространения длинных волн на поверхности жидкости. Скорость зависит от высоты текущего слоя жидкости, т. е. от толщины пленки топлива. Поэтому с уменьшением радиуса воздушного вихря осевая скорость должна увеличиться. Если предположить, что при уменьшении количества перепускаемого топлива вследствие изменения сопротивления в перепускной системе сохраняется неизменным размер воздушного вихря, то [по уравнению (29) ] значение тангенциальной скорости снизится. При постоянном напоре должны возрасти осевая скорость и расход топлива через сопло. Однако при сохранении напора и толщины пленки топлива скорость распространения длинных волн и критическая скорость истечения не изменяют своих значений. Следовательно, при изменении сопротивления в перепускной системе происходит одновременно уменьшение радиуса воздушного вихря и тангенциальной скорости. Вследствие того, что воздушный вихрь уменьшается при снижении количества перепускаемого топлива, перепускные отверстия можно выполнять значительно больше сопловых. Тогда расход топлива через сопло будет изменяться из-за сопротивления в перепускной системе от нуля (при полностью открытом регуляторе перепуска) до максимального расхода (при полностью закрытом регуляторе). [c.127]

Выполнение расчетов, о которых говорилось выше, к сожалению, для многоопорных роторов невозможно из-за отсутствия необходимых сведений по динамическим коэффициентам смазочного слоя для реальных подшипников, но приближенную оценку влияния смазочного слоя на величину критических угловых скоростей можно сделать. Для этого нужно рассматривать раздельно вертикальные и горизонтальные колебания вала, заменяя при этом смазочный слой пружинами, хотя это, как указывалось выше, принципиально недопустимо, однако дает возможность на практике уточнить значения собственных частот колебаний ротора. [c.304]

В процессе осуществления промывки на паропромывочном листе устанавливается устойчивый двухфазный динамический слой. Проходящий через отверстия листа пар препятствует протеканию через них жидкости. При этом уровень жидкости на листе определяется высотой перелива ее в опускные трубы. Поддержание устойчивого слоя жидкости над дырчатым листом возможно лишь при его гидродинамической стабильности, которая обеспечивается динамическим воздействием парового потока при скорости пара выше критической w p. [c.257]

Влияние теплоотдачи в стенку сопла на однородность потока характеризуется толщиной теплового пограничного слоя, которая обычно одного порядка с толщиной динамического пограничного слоя. Толщина же динамического пограничного слоя при давлениях порядка и выше атмосферного и температурах до 1(ХХЮ К даже в критическом сечении обычно составляет очень малую долю диаметра. [c.288]

Правомерность сведения дефектов в плоскости оправдания, с одной стороны, динамическим характером перераспределения напряжений, так как волны перегрузки (см., гл. 3, разд, 7) неизбежно находят ближайшие слабые места в волокнах, соседних с разрушившимися. С другой стороны, если имеют место процессы отслоения волокон, то длины отслоившихся участков составляют, как правило, несколько критических длин, в то же время развитие процесса разрушения внутри одного слоя вполне можно привести к некоторой плоскости. [c.179]

Широкие возможности решения задач о трении и конвективном тепломассообмене при градиентном течении жидкостей и газов дает теория пограничного слоя. Сопротивление, которое испытывает тело при движении в жидкости или газе, а также интенсивность тепломассообмена между жидкостью или газом и поверхностью тела в значительной степени обусловлены развитием динамического и теплового пограничных слоев. В случае образования на обтекаемой поверхности ламинарного пограничного слоя получены точные аналитические решения уравнений пограничного слоя для некоторого класса задач. Особенно простым классом точных решений этих уравнений являются автомодельные решения, имеющие место в случае, когда скорость внешнего потока пропорциональна степени расстояния х,. измеренного от передней критической точки, а также при плоскопараллельном и осесимметричном течении вблизи критической точки. В других случаях при невозможности получения точных решений надежные результаты дают методы численного интегрирования или приближенного решения интегральных уравнений количества движения, кинетической, тепловой или полной энергии для пограничного слоя. Разными авторами предложены методы преобразования уравнений пограничного слоя в сложных условиях тече-4 [c.4]

Существует несколько методов обобщения опытных данных для критических тепловых потоков (Л. 2, 35, 126, 127, 130, 131, 1446, 231, 314]. Гидродинамическая трактовка кризиса кипения [Л. 130, 131] основана на предположении, что момент кризиса вызывается динамической неустойчивостью двухфазного кипящего слоя у поверхности. Если принять, что основные силы, определяющие неустойчивость, есть силы тяжести, поверхностного натяжения и динамического напора потока, образующегося у поверхности пара, то приведенная критическая скорость парообразования гг>ькр= кр1/ Рп может зависеть лишь от следующих величин [c.316]

Обсуждение результатов. Осредненные эффекты в сьшучей среде (возбуждение динамического рельефа и возбуждение движения) проявляются тогда, когда верхний слой сьшучей среды переходит в ожиженное состояние, т.е. граница образования рельефа совпадает с началом (границей) ожижения сыпучей среды. Тот факт, что ожижение происходит при некотором постоянном значении безразмерного ускорения (в рассмотренном случае критическое значение Г = 0.5) качественно согласуется с результатами исследования сухих сьшучих сред при горизонтальных вибрациях [16, 17]. В [16] для стеклянных сферических частиц относительно большого размера d = 0.6 мм) в воздухе получено критическое значение Г = 0.4-0.5. [c.129]

Критерий Re называется колебательным числом Рейнольдса, в котором в качестве характерного размера выбирается толщина динамического пограничного слоя. Критическое значение Rejj p может быть использовано в качестве критерия, с помощью которого можно оценить область, в которой справедливы решения, полученные для высоких частот. [c.161]

В окрестности дефекта на поверхности раздела в нагруженном композиционном теле локальные напряжения резко возрастают, особенно около границ дефекта. Если уровень локальных напряжений достаточно высок, то дефект становится неустойчивым и может развиться до столь больших размеров, что тело разрушится. При исследовании динамических задач теории упругости было установлено, что динамическая концентрация напряжений выше концентрации, рассчитанной для соответ-ствуюш,ей статической задачи. Вследствие этого может оказаться, что дефект на поверхности раздела будет развиваться или нет в зависимости от того, прикладывается ли внешняя нагрузка внезапно, скачком, или же возрастает постепенно. Распространение дефекта вдоль поверхности раздела двух соединенных упругих тел с различными упругими константами и различными плотностями изучалось в работе Брока и Ахенбаха [17]. Было установлено, что развитие дефекта вызвано концентрацией напряжений, возникающей в тот момент, когда система горизонтально поляризованных волн достигает границы дефекта. Предполагалось, что разрыву адгезионных связей предшествует течение в слое, связывающем тела в единую систему. Была вычислена скорость перемещения переднего фронта зоны течения для различных значений параметров, определяющих свойства материала, и различных систем волн. Оказалось, что по достижении критического уровня пластической деформации происходит разрыв материала на заднем фронте зоны течения. [c.387]

Это приводит к нарушению гид-динамической устойчивости двухфазного пристенного слоя, характеризующего специфическую микроконвекцию жидкости у поверхности нагрева. Возникает своеобразное паровое захлебывание пристенного слоя, когда доступ жидкости из объема к поверхности нагрева прекращается. Последнее приводит к нарушению температурного режима стенки, определяемого уравнением (2), и установлению пленочного кипения при так называемых критических нагрузках (рис. 2). Подробный теоретический анализ и сопоставление с опытными данными приводится в работах [6, 9—12]. [c.46]

Получите приближенное решение урав1нен,ия энергии ла>ми-нарного пограничного слоя при плоском течении жидкости с очень низким числом Прандтля в окрестности критической точки. Считайте, что тепловой пограничный слой значительно толще динамического. На основе полученного решения запишите уравнение для расчета теплообмена в критической точке при поперечном обтекании круглого цилиндра, используя в качестве характерного размера диаметр цилиндра, а в качестве характерной скорости — KOipo Tb набегающего потока. [c.276]

Трубу наружным диаметром <25 мм поперечно обтекает поток жидкого натрия. Скорость набегающего потока 0,6 м1сек, температура 200 °С. Используя результат решения задачи 10-3, вычислите толщину приведенной пленки Лд теплового пограничного слоя в передней критической точке трубы. Вычислите также соответствующую динамическую толщину Si=iiUoo/to пограничного слоя в той же точке и обсудите полученные результаты. [c.277]

Если рассмотреть динамические условия, которые приводят к неустойчивости ламинарных потоков при наличии вихрей заданного вида, то можно ожидать, что эта неустойчивость должна наступать тогда, когда обтекаемая стенка является плоской или выпуклой. В то же время вогнутые линии тока проходят вдоль той части стенки, где скорость возрастает. Это имеет место в окрестности критической точки обтекаемого тела, где набегающий поток круто меняет направление. Место поворота соседних с критической точкой линий тока ограничено критическими линиями той области потока, внутренние точки которой находятся в таких же динамических условиях, как и линии тока при движении вдоль вогнутой стенки. Соответствующие условия имеют место при обтекании клина или вблизи сильного отрыва пограничного слоя. Уже Релей, правда не принимая во внимание внутреннее трение, в известной работе указал на возможную неустойчивость процесса течения. Примерно к такому же выводу пришли Н. А. В. Пирси [13, стр. 367], А. М. Кьюз и Ю. Д. Шетцер [5, стр. 285]. Указанные авторы считали, что основной причиной появления неустойчивости течения являлось нарушение равновесия между перепадом давления, нормального к линиям тока, и центробежной силой. Даже нри наличии вязкости это соображение сохраняет силу и в настоящее время. [c.260]

Наиболее полно теория промывки фильтров разработана Д. М. Минцем и С. А. Шубертом. Сущность разработанной ими теории сводится к следующим основным положениям. При промывке зерна фильтрующей загрузки переходят во взвешенное состояние и весь слой фильтрующего материала расширяется при достижении некоторой критической скорости восходящего движения промывной воды. Расширение слоя тем больше, чем больше интенсивность промывки. При ЭТОМ каждой скорости восходящего потока воды при данной ее температуре соответствует вполне определенная степень расширения загрузки. При достижении предельного для данной восходящей скорости расширения устанавливается динамическое равновесие расширившегося слоя, хотя зерна его и пребывают в непрерывном хаотическом движении. При равновесии расширившегося слоя равнодействующая всех сил, действующих на этот слой, равна нулю. [c.264]

Как следует из графиков, структура среды, определяемая видом и гра-диентностью неоднородности слоя, существенно влияет на структуру поверхностного волнового поля. Наиболее сильное влияние на структуру волнового поля оказывает величина коэффициента /о. Чем больше значение /о (средние значения модулей слоя ближе к значениям модулей полупространства), тем больше динамические свойства составной среды приближаются к свойствам однородного полупространства (значения критических частот появления новых мод поверхностных волн увеличиваются, количество этих мод в рассматриваемом диапазоне уменьшается). В частности, при неоднородности 3 (рис. 7.3.2) в рассматриваемом диапазоне частот суш ествуют 4 моды, при неоднородности 2 (рис. 7.3.1) их уже 5. Аналогично, частоты возникновения мод при неоднородности 3 (рис. 7.3.2) суш,ественно выше, чем при неоднородности 2. [c.153]

Барьерный эффект приповерхностного слоя должен проявляться лишь в определенном диапазоне скоростей деформирования и при конкретном соотношении прочности приповерхностного слоя и внутренних объемов металла, поскольку он является динамическим эффектом и связан с кинетикой протекания пластической деформации по сечению образца. При малых скоростях деформирования отсутствует столь резкое запаздывание течения внутренних слоев металла по сравнению с его приповерхностными слоями, и в результате чего не возникает условий для проявления барьерного эффекта. Известно, что у низкоуглеродистых сталей при малых скоростях деформирования отсутствует площадка текучести. Рассмотренный эффект проявления физического предела текучести связан также с масштабным фактором и, следовательно, с глубиной более прочного приповерх- ностного слоя. В наших работах [94, 95] было показано, что существует критическая глубина упрочненного приповерхностного слоя, начиная с которой на диаграммах растяжения отсутствует физический предел текучести. [c.177]

Решение уравнений (8-48), (8-49) и (8-58) получено в [Л. 169] при следующих допущениях отношение s толщин динамического и теплового пограничных слоев не изменяется вдоль обтекаемой поверхности, хотя при различных условиях обтекания может иметь различные значения в выражениях для jV, и величины а, и а] остаются постоянными и равными сюим средним значениям й, и. Первое допущение обосновывается тем, что при обтекании газом плоской пластины с постоянной температурой стенки (ы,/и =1 Ту, = onst) условие s = onst выполняется независимо от числа Ml и распределения по поверхности массового расхода вдуваемого газа. Кроме того, условие е = onst строго выполняется вблизи лобовой критической точки в потоках с Моо 0. Для обоснования второго допущения выполнены численные расчеты, которые показали, что замена величин а и a-l их средними значениями не вносит существенной погрешности в /Vi и N2, поскольку члены с fli в выражениях для Ni и N2 относительно малы. [c.284]

Аналогичным путем могут решаться не только динамические, но и тепловые задачи. Так, Дж. Фромм (Phys. Fluids, 1965, 8 10, 1757—1769) провел численное интегрирование уравнений движения и переноса тепла для плоской задачи о потере устойчивости в слое вязкой жидкости, подогреваемой снизу, при наличии сил тяжести. В широком диапазоне чисел Рейли (от критического до 10 ) были исследованы два основных случая движения со свободной поверхностью и при наличии сверху твердой стенки. В первом случае решение могло быть сравнено с более ранними расчетами, во втором — с опытными материалами. Результаты получились весьма многообещающими. В цитированной статье приведено боль-шое число графиков линий тока, изотерм и кривых одинаковой завихренности, теоретически доказывающих целлюлярное (ячеистое) строение возникающих после потери устойчивости потоков, впервые обнаруженное в опытах А. Бенара, относящихся еще к 1900 г., и получившее свое объяснение в трудах Рейли. Проведенные на электронно-вычислительной машине расчеты позволили также получить хорошо совпадающие с опытными кривые зависимости теплоотдачи (числа Нуссельта) от определяющего критерия Рейли. Это служит новым подтверждением мощи метода численного интегрирования уравнений динамики и термодинамики вязкой жидкости и выдвигает перед исследователями, новые задачи. [c.510]

Предварительные замечания. Все теоретические и экспериментальные результаты по переходу ламинарной формы течения в турбулентную, изложенные в предыдущих параграфах, относятся к течениям с умеренной скоростью (несжимаемые течения). В настоящее время в связи с запросами авиационной техники усиленно исследуется влияние сжимаемости текущей среды на переход ламинарной формы течения в турбулентную. В сжимаемых течениях важным фактором, влияющим на переход ламинарной формы течения в турбулентную, является, наряду с числом Маха, теплопередача между обтекаемой стенкой и текущей средой. В несжимаемых течениях теплопередача между стенкой и текущей средой происходит только в том случае, когда температура стенки поддерживается на более высоком или более низком уровне, чем температура протекающей жидкости. В сжимаемом течении на теплопередачу между стенкой и текущей средой сильное влияние оказывает тепло, выделяющееся в пограничном слое вследствие трения (см. главу XIII). В сжимаемом течении, наряду со скоростным пограничным слоем, всегда образуется температурный пограничный слой, оказывающий существенное влияние на устойчивость динамического пограничного слоя. Как показывают излагаемые ниже теоретические и экспериментальные результаты, теплопередача от пограничного слоя к стенке действует стабилизующим образом, т. е. приводит к повышению критического числа Рейнольдса теплопередача же от стенки к пограничному слою, наоборот, уменьшает устойчивость пограничного слоя, следовательно, приводит к понижению критического числа Рейнольдса. [c.474]

Циклические напряжения, возникающие в деталях горячего тракта ГТУ при пусках и остановах, вызывают ускоренный износ этих деталей, зависящий также от скорости изменения температуры, перепадов температур и усилий. Свойства материалов (длите 1ьная прочность, скорость ползучести) в деталях, испытывающих циклические нагрузки, ухудшаются по сравнению с работающими в условиях статического нагружения. Из-за худшего сгорания то 1лива в пусковых режимах могут образовываться отлагающиеся на лопатках турбины агрессивные продукты неполного сгорания. При теп-лосменах повреждается поверхностный слой и облегчается проникновение кислорода и катализаторов коррозии к внутренним слоям металла. Из-за нерасчетных режимов работы создаются условия,. в которых возможны забивание форсунок, образование нагаров в камерах сгорания и т. д. Гибкие роторы ГТУ при развороте проходят через критические частоты вращения, при которых даже небольшие небалансы могут вызвать повышенные колебания, ускоряющие износ подшипников и снижающие надежность имеющихся на агрегате систем и аппаратуры. Точно так же практически все лопаточные венцы компрессора и турбины проходят при развороте ГТУ через резонансные частоты, равные или кратные частотам собственных колебаний лопаток. При таких частотах амплитуды колебаний и динамические напряжения в лопатках могут существенно возрастать. Компрессорные ступени, кроме того, могут в пусковых режимах работать с повышенными пульсациями потока и увеличенными динамическими напряжениями срывного характера. В результате создаются услевия для накопления повреждаемости лопаток и сокращения срока их службы. [c.169]

Большинство гипотез зарождения аустенита исходит из флук-туационных представлений, причем формально рассматриваются два крайних случая. Во-первых, можно представить, что базой для зарождения аустенита являются флуктуации концентрации. Внутри феррита вероятность образования значительного числа флуктуационных участков критического размера ничтожна, так как атомов углерода здесь очень мало. На границе феррита с цементитом между фазами идет непрерывный обмен атомами (динамическое равновесие) и в приграничном слое феррита намного больше вероятность флуктуационного возникновения участков критического размера с концентрацией около 0,8% С. Такие участки при любом самом малом перегреве выше точки А претерпевают полиморфное а— у-превращение твердого раствора и становятся устойчивыми центрами роста аустенитных зерен. Ниже точки Л] подобные участки в феррите также могут возникать, но в устойчивые центры роста аустенита они не превраш.аются, так как щетка здесь термодинамически нестабильна. [c.152]

Обычно значительные динамические нагрузки с двойной частотой возникают только при вращении ротора вблизи критической скорости, причем следует отметить, что критическое число оборотов не должно равняться рабочему. При многоопорных валах этот недостаток можно устранить, изменив расположение опор. Вдвое меньшую частоту имеют колебания опор, вызываемые пульсацией слоя смазки в подшипникахПоэтому собственные частоты фундаментов турбин не должны, по возможности, быть близки не только к рабочему и критическому числам оборотов вала, но также к удвоенной и половинной рабочей частоте. [c.263]

Хаос течения в трубке. Хотя основное внимание теория динамических систем уделяет течениям с замкнутыми линиями тока, в инженерных разработках важное место занимают открытые течения. Среди них течения над воздушным крылом, пограничные слои, струи и течения в трубках. Недавно на приложения теории нелинейной динамики к проблемам перехода от ламинарного к турбулентному течению в открытых течениях стали обращать больше внимания. Один из примеров — опыт Сринивасана [179] из Йельского университета по исследованию перемежаемости течения в трубе. В этой задаче течение ламинарно и стационарно при малой скорости, но становится турбулентным при достаточно больших средних скоростях. Переход от ламинарного к турбулентному течению, происходящий при определенной критической скорости, по< видимому, осуществляется через перемежаемые вспьш1ки турбулентности. По мере увеличения скорости увеличивается доля времени, которое система проводит в хаотическом состоянии до тех пор, пока течение не турбулнзуется полностью. Некоторые наблюдения этого явления восходят к Рейнольдсу (1883 г.). Основной предмет исследований сейчас состоит в попытке связать параметры этой перемежаемости, например распределение длительности вспышек, с динамическими теориями перемежаемости (см., например, [157]). [c.122]

Строение и свойства ионосферы. Ионосферой называют, ионизироваииую область верхних слоев атмосферы Земли. Ионизация возникает главным образом под действием ультрафиолетового излучения Солнца, в результате чего образу-" ются положительно заряженные ионы и свободные электроны. Кроме тбго, в процессе ионизации участвуют рентгеновские лучи, излучаемые солнечной, короной, и корпускулярные потоки Солнца. Вследствие низкой плотности атмосферы на большой высоте ионы и свободные электроны рекомбинируют сравнительно медленно, и образуется ионизированный слой газа, находящийся в состоянии динамического равновесия. По своим свойствам ионосфера эквивалентна полупроводнику. Поэтому ионосфере свойственны отражающие, прелом-ляющие к ослабляющие свойства. При критической частоте f p=]/80,8N, где N — Удельная концентрация электронов в ионосфере, измеряемая количеством свободных электронов в одном кубическом сантиметре и являющаяся основным показателем преломляющих свойств ионосферы, волна перестает взаимодействовать с ионосферой [c.213]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...