Структура потока

В данной работе различные проточные дисперсные системы рассматриваются во всем диапазоне концентраций в качестве особого класса теплоносителей. Поэтому процессы массообмена и фазовых переходов из рассмотрения исключены, а структура потоков принимается двухкомпонентной и состоящей из монодисперсной среды — твердых частиц и газовой дисперсионной среды. Даже в такой постановке задача остается весьма сложной, что не позволяет в равной степени проанализировать все взаимосвязанные вопросы. [c.5]

При исследовании теплоотдачи потоков газовзвеси выявлена ориентировочная граница между областями газовзвеси и флюидных потоков, определяемая критическим значением концентрации. Превыщение последней приводит к изменению структуры потока и механизма переноса тепла (гл. 6-8). Для этих условий было пред- [c.22]

Пределы ее применимости Re= 178- -21 100 ц.=2+446. Таким образом, в (Л. 352] сделана попытка охватить одной зависимостью дисперсные потоки разной структуры (потоки газовзвеси и флюидные [c.220]

Рис. 8-1. Изменение структуры потока при пневмотранспорте с возрастанием концентрации (газовзвесь—плотный поток).

В первой области существования дисперсных потоков — области потоков газовзвеси — согласно теоретическим и опытным данным (гл. 6) увеличение концентрации при прочих равных условиях может вызвать значительное увеличение интенсивности теплообмена. Такой результат был объяснен улучшением теплофизических характеристик, радиальным теплопереносом и положительным влиянием твердых частиц на теплообмен в пограничном слое. Этот эффект до определенного предела перекрывает отрицательное влияние роста концентрации на пульсации газа (гл. 3) и на скорость межкомпонентного теплообмена в газовзвеси (гл. 5). Однако во в т о-рой области дисперсных потоков — области потоков флюидной взвеси— увеличение насыщенности газового потока твердыми частицами сверх Ркр не только меняет структуру потока, но и содействует постепенному сближению растущего термического сопротивления ядра потока и понижающегося термического сопротивления пристенной зоны. Наконец, при определенных значениях растущей концентрации и определенных условиях движения потока могут сформироваться условия, при которых в решающей степени скажется отрицательное влияние стесненности движения частиц на теплообмен. В этом случае рост концентрации приведет не к повышению относительной интенсивности теплоотдачи, а к ее падению— процесс уже прошел через максимум. [c.255]

Как отмечалось в гл. I и 6, качественные изменения структуры потока и механизма теплопереноса в дисперсных потоках предложено определять лишь в первом приближении по характерной величине концентрации. По мере накопления опытных данных дальнейшие исследования позволят определить и оценить значения более общего, чем л((5), критерия качественных переходов, например по критерию проточности системы (Кп) или частиц (Кст)-262 [c.262]

ХАРАКТЕРИСТИКИ И СТРУКТУРА ПОТОКА ПРИ ДВИЖЕНИИ ЖИДКОСТИ В КАНАЛАХ [c.14]

СТРУКТУРА ПОТОКА В ПОДВОДЯЩИХ УЧАСТКАХ АППАРАТА Прямой трубопровод [c.18]

Рис. 1.21. Структура потока в диффузорах

Из изложенного очевидно значительное влияние даже небольшого расширения сечения трубы на распределение скоростей. Профиль скорости в диффузоре получается более вытянутым в направлении движения, чем в трубе постоянного сечения, т. е. в центральной части сечения диффузора скорости больше, а вблизи стенок градиент скорости меньше. Для сходящейся трубы (конфузора) структура потока противоположна структуре потока в диффузоре профиль скорости более сплющен, чем в трубе постоянного сечения, а градиент скорости вблизи, стенок соответственно меньше. [c.37]

Следует отметить, что поскольку вихревая зона возникает в основном при обтекании внутренней кромки поворота, наиболее эффективный способ ее предотвращения — скругление именно этой кромки. В ряде случаев ошибочно скругляют внешнюю кромку поворота, оставляя внутреннюю острой или скругляя ее незначительно, что может привести даже к заметному ухудшению структуры потока и к повышению сопротивления. [c.40]

Так как вихревая зона у внутренней стенки колена с углом поворота 90° заканчивается на относительном расстоянии == / р/Ьк = 6ч-8, то при таком промежутке между поворотами (или большем) течение в первом повороте не оказывает влияния на течение во втором. Поэтому структура потока за обоими поворотами получается одинаковой (рис. 1.38, а). Если же расстояние между поворотами меньше указанной величины, то вихревая зона у внутренней стенки после первого поворота не исчезает и, вследствие возрастания скорости у острого угла поворота, она замыкается, плавно закругляя поток (рис. 1.38,6). Это приводит к уменьшению интенсивности отрыва потока после второго поворота на 90°. Очевидно, что наиболее плавное скругление поворота вследствие замыкания вихревой зоны получается в том случае, когда второй поворот расположен близко к сечению с максимальной шириной вихревой зоны, образующейся за первым поворотом (7 , 1,6-н2,4). При этом поток за вторым поворотом не отры- [c.41]

Растекание струи до бесконечности возможно только при установке решетки в неограниченном пространстве (рис. 3.4, а). Если решетка находится в трубе (канале) конечных размеров (рис. 3.4, б), структура потока за ней будет иная. Так, например, в случае центрального (фронтального) набегания жидкости на решетку в виде узкой струи, последняя, растекаясь радиально и достигая за решеткой стенок трубы (канала), неизбежно изменит свое направление на 90° и дальше будет перемещаться вдоль стенок в виде кольцевой струи. При этом в центральной части сечения за решеткой поступательная скорость будет равна нулю. В условиях реальной (вязкой) среды, вследствие турбулентного перемешивания, жидкость, подходя к стенкам трубы (канала), будет увлекать за собой неподвижную часть жидкости из центральной части сечения (рис. 3.4, б). На освободившееся место из более удаленных от решетки сечений будут поступать другие массы жидкости, и, таким образом, в центральной части сечений за решеткой возникнут обратные токи, а профиль скорости за решеткой по сравнению с начальным профилем струи (до решетки, рис. 3.5, а) будет иметь перевернутую форму (см. рис. 3.4, б, а также 3.5, б). [c.81]

Ниже приведены метод расчета отводящих участков (расчет степени неравномерности потока на выходе из аппарата и места устройства выходного отверстия), а также результаты экспериментальной проверки этого метода и подробного изучения структуры потока на участках перед выходом из аппарата. [c.137]

Структура потока перед выходом из аппарата. Диаграммы полей скоростей (рис. 6.5—6,7) подтверждают рассмотренную структуру потока в выходном участке рабочей камеры аппаратов. Действительно, неравномерность распределения скоростей ио сечению камеры быстро убывает с удалением от выходного отверстия, при этом резкое повышение скоростей наблюдается только в пределах проекции выходного отверстия на рабочее сечение. Для симметричного выхода — в центральной части рабочего сечения (рис. 6.5), а для бокового — в части, непосредственно [c.145]

Приведенные результаты исследований подтверждают рассмотренную структуру потока при его растекании по решетке. Действительно, при (, 163 [c.163]

Рассмотренная в предыдущей главе структура потока при центральном входе вниз аппарата как с распределительными устройствами, так и без них также хорошо подтверждается соответствующими опытами, небольшая часть результатов которых приведена в табл. 7.5. Анализ результатов всех исследований привел к следующим основным выводам. [c.176]

Растекание струи по фронту решетки. О реальной структуре потока при боковом входе в аппарат без распределительных устройств можно судить по профилям скорости в различных сечениях (рис. 7.14). Она полностью соответствует рассмотренной схеме (см. рис. 3.6). В частности, даже на расстоянии Я/Я > 3 полного выравнивания поли скоростей еще не происходит. [c.177]

С целью проверки структуры потока для рассматриваемого случая была изготовлена модель электрофильтра с осевым подводом через горизонтальный диффузор при отношении площадей Ру.1Ра= 9,7 (рис. 9.1). В качестве осадительных электродов служили плоские пластины (десять, толщиной 6 = 2 мм). Для выравнивания потока до входа в рабочую часть аппарата были установлены согласно расчету (см. гл. 4) три плоские решетки [(1=0,4 — 0,38 ( отв = Ю мм)]. Поля скоростей измерялись в двух [c.217]

Рис. 10.33. Структура потока в раздающем канале радиального аппарата (рукава) с пористыми боковыми стенками

Характеристики степени неравномерности потока 14 2, Структура потока в подводящих участках аппарата 18 [c.349]

Заполнение канала пористым высокотеплопроводным материапом вызывает качественное изменение механизма переноса теплоты и структуры потока теплоносителя также и при фазовых превращениях. Здесь перенос теплоты теплопроводностью от стенки через пористый каркас (или в обратном направлении) исключает высокое термическое сопротивление у стенки, создаваемое сплошной паровой пленкой при испарении теплоносителя или сплошной пленкой конденсата при конденсации потока пара в гладких каналах. Это позволяет полностью завершить фаг зовое превращение потока теплоносителя при высокой интенсивности теплообмена. Кроме того, капиллярные силы обеспечивают равномерную насыщенность проницаемой матрицы жидкостью поперек канала. [c.117]

Механизм истечения испаряющегося охладителя из пористой стенки. Непрерывное визуальное наблюдение (рис. 6.12) позволило установить следующую картину изменения структуры потока на внешней поверхности образца. Вначале при большом избытке охладителя на поверхности образуется довольно толстая [c.144]

В книг ь последовательно рассмотрены основные виды сквозных дисперсных потоков (особенно граничные) газовзвесь, флюидная взвесь, продуваемый движущийся плотный слой, гравитационно движущийся плотный слой. Автор стремится к общности изложения и анализа этих вопросов, используя теорию подобия и рассматривая концентрацию твердой фазы как важнейший критерий. Этот критерий позволяет не только проследить за изменениями структуры потока процессами движекия и теплообмена, но и выявить границы существования основных видов проточных дисперсных систем. Вопросы рассмотрены в книге в следующем порядке элементы механики и аэродинамики, межкомпонентный теплообмен, теплообмен с дисперсными потоками. Основная часть работы посвящена вопросам теории дисперсных теплоносителей и ее приложения к расчетной практике. [c.5]

Крайние (граничные) по концентрации формы существования дисперсных потоков — потоки газовзвеси и движущийся плотный слой. Истинная концентрация здесь меняется от величин, близких к нулю (запыленные газы), до тысяч кг/кг (гравитационный слой). Будем полагать, что простое увеличение концентрации вызывает не только количественное изменение основных характеристик потока (плотности, скорости, коэффициента теплоотдачи и др.), но — при определенных критических условиях— и качественные изменения структуры потока, механизма движения и теплопереноса. Эти представления оналичии режимных точек, аналогичных известным критическим числам Рейнольдса в однородных потоках, выдвигаются в качестве рабочей гипотезы [Л. 99], которая в определенной мере уже подтверждена экспериментально (гл. 5-9). Так, например, обнаружено, что с увеличением концентрации возникают качественные изменения в теплопереносе и что может происходить переход не только потока газовзвеси в движущийся плотный слой, но и гравитационного слоя в несвязанное состояние — неплотный слой, т. е. осаждающуюся газовзвесь. Это изменение режима гравитационного движения, связанное с падением концентрации, зачастую сопровождается резким изменением интенсивности теплоотдачи. Обнаружено существование критического числа Фруда (гл. 9), ограничивающего область движения плотного гравитационного слоя и определяющего критическую скорость, при которой достигается максимальная теплоотдача слоя. [c.22]

Современное состояние вопроса общего математического описания дисперсных систем нельзя признать до-статочло удовлетворительным, несмотря на растущий интерес к этой проблеме. Каж травило, в работах, шо-священных этому вопросу, фактически используется феноменологический подход к исследованию дисперсного потока в целом. Идея условного континуума п03(В0Ляет полностью использовать математический аппарат механики сплошных сред, но несет с собой погрешности физического порядка тем более существенные, чем значительней макроднскретность системы. Системы таких уравнений, полученные рядом авторов как общие, все же не охватывают класс дисперсных потоков во всем диапазоне концентраций (вплоть до плотного движущегося слоя). Они не учитывают качественного изменения структуры потока и в связи с этим изменения закономерностей распределения частиц, появления новых сил (например, сухого трения), изменения с ростом концентрации (до предельно большой величины) условий однозначности и пр. В основном большинство работ посвящено турбулентному течению без ограничений по концентрациям, хотя при определенных значениях р наступает переход к флюидному транспорту, а затем — плотному слою. Сама теория турбулентности применительно к дисперсным потокам находится по существу в стадии становления (гл. 3). Наиболее перспективные методы — статистические (вероятностные) применяются мало, по-видимому, в силу недостаточной изученности временной и пространственной структур дисперсных систем Общим недостатком предложенных систем уравнений является их незамкнутость, которая объясняется отсутствием конкретных данных о тензорах напряжений и [c.32]

Предполагая, что тепло передается кондукцией AQ , излучением AQ и конвекцией iAQko, исходя, как и ранее, из фазовой структуры потока, а также принимая, что исходные гипотезы применимы только для каждого из компонентов, запишем [c.40]

Структура потока. Известно 45, 46, 61, 144, 170), что подтекание жидкости из неограниченного пространства в заборньп патрубок бесконечно малого входного сечения происходит по сфере так, что линии равных скоростей являются дугами окружностей, а линии тока — радиусами этих окружностей. При конечных размерах входного сечения заборного патрубка линии равных скоростей становятся овальными (рис. 6.1). [c.137]

Общая структура потока в аппарате. Распределение скоростей потока в рабочей камере аппарата с центральным входом вверх при отсутстви1г распределительных устройств (рнс. 7.2, а) действительно близко к описанному (см. гл, 3), т. е. поток по структуре совпадает со свободной струен. О степени не]1авномерности потока без распределительных устройств при таком входе можно судить как по приведенным ниже значениям коэффициента количества движения М,. , полученным в различных сечениях рабочей камеры модели аппарата круглого сечения без решетки и с плоской решеткой, так и по отношениям скоростей -di /wy,. [c.162]

Следует указать, что общая структура потока, полученная на модели электрофильтра при рассматриваемом варианте подвода, подтвердилась в промышленных условиях работы аппарата. При обследовании решеток такого электрофильтра на одной из ТЭЦ были обнаружены слс.ты эр,дни в ви. Ш деф ф.мчции отверстий, принявших овальную форму (рис. 9.6, о) вследствие разрушения их краев. Направление разрушения краев очень близко совпало с направлением линий тока, наблюдавшихся на мг шли. по шелковинкам (рис. 9.6, г). Нижняя часть решеток электрофильтра была настолько сильно. разрушена, что местами группы отдельных отверстий обтшдииялись в большие сплошные отверстия. Более сильная эрозия в. нижней. части решетки закономерна, так как в этом месте газ, идущий из подводящего диффузора с наибольшими скоростями (отрыв потока происходит от верхней стенки), испытывает при растекании по решетке резкое искривление с поворотом вверх. Искривление потока приводит к появлению центробежных сил, отбрасывающих наиболее тяже.лые частицы, взвешенные в потоке, в сторону от центра кривизны, т. е. как раз в сторону нижней части решетки. Набегая со сравнительно большой скоростью и скользя по решетке в указанном месте, твердые частицы постепенно ее разрушают. [c.232]

Структура потока в пространстве перед слоем. Промышленные аппараты отличаются именно тем, что вход потока в их рабочее пространство осуществляется через относительно небольшое отверстие (рис. 10.1, а). Если нет никаких специальных устройств для раздачи потока на все сечение сразу после входа, то, как было уже отмечено в гл. 1, внутри аппарата образуется свободная струя. При этом структура ее зависит как от отношения площадей Г, /Го. так и от относительного расстояния от входного отверстия Яц = HglDf, до рабочего слоя. Некоторое представление о структуре потока после входа в аппарат, как при отсутствии сопротивления, рассредоточенного по сечению, так и при его наличии (плоской решетки) было дано на основе результатов опытов (см. рис. 7.2). Приведем некоторые дополнительные сведения о течении струи в надслойном пространстве аппарата, полученные на основе результатов ряда исследований [105, 127, 1341. [c.268]

Структура потока внутри слоя. Из изложенного следует, что в зависимости от условий подвода внутри насыпного слоя создается определенная неоднородность потока на уровне всего слоя [11,78, 101, 122] —внешняя макронеоднородность. Кроме условий подвода на с груктуру потока внутри слоя влияет геометрия укладки его зерен. Обусловленную этим неоднородность потока на уровне всего слоя называют внутренней макронеоднородностью. В указанных литературных источниках рассматривается еще неоднородность на уровне одного зерна — микронеоднородность. Однако этот вид неоднородности здесь рассматриваться не будет. Следует отметить только теоретическое исследование неоднородности локальной структуры потока и распределения коэффициента массообмеиа на наружной поверхности зерна сферической формы для одного з.ерна. [c.271]

Описанная структура потока в слое катализатора малых моделей подтверждена опытами, проведенными на большой модели диаметром 1,4 м [99], а также на двух реакторах (0 = 5,5 м) системы дегидрирования бутиланов. [c.277]

В теплоэнергетике, использующей как ядерное, так и обычное углеводородное топливо, одной из важнейших является проблема отвода огромного количества тепла с теплоотдающих поверхностей. Наиболее распространенным и используемым для этих целей теплоносителей являются парожидкостные смеси. Поэтому исследователями большое внимание уделяется течению парожидкостных смесей при наличии фазовых переходов в каналах с обогреваемыми и необогреваемыми стенками. Видимо на эту тему появляется наибольшее число публикаций в области неоднофазных течений. Здесь особый интерес представляют исследования структуры потока при различных режимах, кризисов теплообмена, обусловленных нарушением контакта жидкой фазы с теплоотдающей поверхностью, гидравлического сопротивления и т. д. Проблемы безопасности реакторного узла или устройств аналогичного типа привели к необходимости изучения истечений наро-жидкостных смесей из сосудов высокого давления, распространения возмущений и ударных волн в двухфазных парожидкостных потоках. Здесь же отметим течение влажного пара (смесь пара с каплями воды) в проточных частях турбомашин. [c.10]

Микро- и макроструктур закрученного потока представлякгг особый интерес для понимания физического механизма процессов течения и тепломассообмена. На структуру турбулентного течения существенно влияют особенности радиального распределения осредненных параметров и кривизна обтекаемой газом поверхности. При этом поле турбулентных пульсаций при закрутке всегда трехмерно и имеет особенности, отличающие его от турбулентных характеристик осевых течений [16, 27, 155, 156]. Одно из основных и характерных отличий состоит в том, что в камере энергоразделения вихревой трубы наблюдаются значительные фадиенты осевой составляющей скорости, характеризующие сдвиговые течения. Эти градиенты наиболее велики на границе разделения вихря в области максимальных значений по сечению окружной составляющей вектора скорости. Приосевой вихрь можно рассматривать как осесимметричную струю, протекающую относительно потока с несколько отличной плотностью, и естественно ожидать при этом появления эффектов, наблюдаемых в слоях смешения струй [137, 216, 233], прежде всего, когерентных вихревых структур с детерминированной интенсивностью и динамикой распространения. Экспериментальное исследование турбулентной структуры потоков в вихревой трубе имеет свои специфические сложности, связанные с существенной трехмерностью потока и малыми габаритными размерами объекта исследования, что предъявляет достаточно жесткие требования к экспериментальной аппаратуре. В некоторых случаях перечисленные причины делают невозможным применение традиционных [c.98]

Наименее изученным до последнего времени оставалось аэро-акустическое взаимодействие, проявляющееся в том, что аэродинамические возмущения от постороннего источника могут изменить турбулентную структуру потока, а также и акустические возмущения, следствием чего являются результирующие акустические характеристики объекта. Так, шум компрессора, камеры сгорания и турбины или шум отрывного обтекания выходных стоек при определенных условиях может вызвать изменение аэ-роакустических характеристик реактивной струи, [c.126]

Теплообменные устройства с испытывающим фазовое превращение теплоносителем внутри пористых элементов обладают рядом качественно новых свойств по сравнению с такими устройствами, где теплоноситель - однофазный. Одной из причин этого является особенно высокая интенсивность теплообмена при фазовом превращении теплоносителя внутри проницаемой матрищ>1. Структура потока и механизм теплообмена в этом процессе имеют ряд особенностей и качественно отличаются от аналогичных характеристик в каналах обычных размеров. Причиной этого является то, что размер пор значительно меньше капиллярной постоянной жидкости ajg p -р )]. [c.77]

При постоянном расходе охладителя плотность объемного тепловъь деления постепенно повышается и на внешней поверхности образца наблюдается изменение структуры потока начиная от однофазного истечения жидкости, затем появляются сначала отдельные, а затем - цепочки мельчайших гаэопаровых пузырьков. Далее жидкость на поверхности закипает и постепенно увеличивается расходное паросодержание потока до полного его испарения и высыхания внешней поперхности. При этом картина истечения охладителя на всех стадиях аналогична изложенной ранее для адиабатного потока. Но здесь получены подробные данные также и для завершающей стадии, когда жидкостная пленка утоньшается и переходит в темную влажную поверхность с небольшими пенными скоплениями тонкой структуры. Последние образуются из жидкостной микропленки, выносимой паровыми микроструями из поровых каналов. Насыщенность пористой структуры жидкостью уменьшается, и после этого внешняя поверхность высыхает и светлеет. [c.81]

Результаты визуального наблюдения на внешней поверхности матрицу структуры вытекающего двухфазного испаряющегося внутри пористого металла теплоносителя без нагрева при адиабатическом дросселировании и при различных способах подвода теплоты к пронииземому каркасу (объемном тепловыделении и внешнем лучистом тепловом потоке) позволяют сделать важный вывод о том, что механизм теплообмена и структура двухфазного потока внутри пористого металла не зависят от способа подвода теплоты к последнему. При этом паровая фаза смеси находится в состоянии термодинамического равновесия. Внешняя поверхность с изменяющимися картинами вытекающего двухфазного потока представляет собой как бы ряд последовательных поперечных сечений образца по толщине и позволяет визуально наблюдать плавное изменение структуры потока. [c.81]

Физическая и аналитическая модели. В дополнение к описанию изображенной на рис. 6.1 физической модели процесса следует добавить сведения о механизме теплообмена и структуре потока в области испарения LK. В ее начале L при незначительном перегреве (практически без перегрева) пористого материала относительно локальной температуры наг сыщения ts в дискретных центрах возникают пузырьки пара. Они сразу заполняют все сечение поры, пар прорывается в наиболее крупные норовые каналы и течет отдельными микроструями. [c.133]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...