Конвекция гравитационная свободная

Движение жидкости в данной системе под действием неоднородного поля массовых сил, приложенных к частицам жидкости внутри системы, и обусловленное внешними полями (гравитационным, магнитным, электрическим), называют свободным движением или свободной конвекцией. Свободное движение под действием гравитационного поля в системе с неоднородным распределением плотности жидкости называют гравитационным свободным движением или гравитационной свободной конвекцией [67]. [c.175]

В настоящей главе рассмотрена теплоотдача только при гравитационной свободной конвекции, а поэтому слово гравитационная в дальнейшем изложении опущено. [c.175]

Особый случай представляет собой так называемая гравитационная свободная конвекция, которая происходит под действием сил тяжести в среде с неоднородным [c.315]

Если жидкость находится в поле силы тяжести, то наличие неоднородного поля плотностей вызывает появление результирующих подъемных сил, приводящих жидкость в движение, которое иногда называют гравитационной свободной конвекцией. [c.141]

Различают свободную и вынужденную конвекцию. В первом случае движение в рассматриваемом объеме жидкости возникает за счет неоднородности в нем массовых сил. Если жидкость с неоднородным распределением температуры, и, как следствие, с неоднородным распределением плотности, находится в поле земного тяготения, может возникнуть свободное гравитационное движение. В дальнейшем в основном будет рассматриваться гравитационная свободная конвекция, вызванная неоднородностью температурного поля. [c.126]

Свободное движение может появиться в жидкости (газе) с переменной плотностью, очевидно, только в том случае, когда жидкость находится в поле массовых сил, например в поле земного тяготения. В дальнейшем в основном будет рассматриваться гравитационная свободная конвекция при фиксированной величине ускорения силы тяжести, не равной нулю, и отсутствии других массовых сил. [c.122]

Если единственной движущей силой является подъемная сила, то возникающее в этом случае движение жидкости называется гравитационной свободной конвекцией. В этой главе изучается более общий случай течения и теплообмена, когда в потоке жидкости, обусловленном перепадом давлений, приложенным извне, вследствие неоднородного распределения плотности возникает свободная конвекция. Наблюдаемое в этом случае движение жидкости является результатом взаимодействия вынужденной и свободной конвекции. [c.314]

Этот случай здесь не рассматривается. Гравитационную свободную конвекцию внутри труб и полостей различной формы исследовал Г. А. Остроумов. Результаты его исследований изложены в [Л. 1]. [c.314]

При свободной конвекции движение возникает под действием разности плотностей неравномерно нагретой жидкости. Если жидкость находится в поле силы тяжести, то перепад плотностей может вызвать появление подъемных сил, приводящих жидкость в движение (гравитационная свободная конвекция). Эти внешние массовые силы выражаются величинами pgx, pgy, pgz, где р - плотность жидкости, gx, gy, gz - проекции вектора ускорения массовых сил % на оси координат. Например, если изменения ро-р и Т-То [c.501]

Режим движения вязкостно-гравитационный, и для случая совпадения вынужденной и свободной конвекций у стенки расчет теплоотдачи проводим по формуле (5-5) [c.82]

Динамический пограничный слой при вынужденной конвекции определялся интегральным соотношением (24.4). Для свободной конвекции это соотношение необходимо дополнить членом, учитывающим гравитационную силу. Для единицы объема эта сила определяется по (28.1), а для элемента жидкости высотой dx (вдоль вертикальной пластины), толщиной h (нормально к пластине), причем ft > б, и шириной, равной единице (поперек пластины), гравитационную силу можно представить в виде [c.331]

Свободное движение или свободная (естественная) конвекция жидкости — движение под действием неоднородного поля массовых сил, приложенных к частицам жидкости внутри системы и обусловленных внешними полями (например, гравитационным). [c.117]

В этом параграфе будет рассмотрено свободное гравитационное течение для наиболее простых форм поверхности твердого тела (вертикальная плита, горизонтальный цилиндр) Предполагается, что объем жидкости настолько велик, что свободное движение, возникающее у других тел, расположенных в этом объеме, не сказывается на рассматриваемом течении. Как и при вынужденной конвекции, свободное движение жидкости может быть как ламинарным, так и турбулентным. [c.232]

По природе возникновения различают два вида движения — свободное и вынужденное. Свободным называется движение, происходящее вследствие разности плотностей нагретых и холодных частиц жидкости в поле тяжести. Возникновение и интенсивность свободного движения определяются тепловыми условиями процесса и зависят от рода жидкости, разности температур, напряженности гравитационного поля и объема пространства, в котором протекает процесс. Свободное движение называется также естественной конвекцией. Вынужденным называется движение, возникающее под действием посторонних возбудителей, например насоса, вентилятора и пр. В общем случае наряду с вынужденным движением одновременно может развиваться и свободное. Относительное влияние последнего тем больше, чем больше разность температур в отдельных точках жидкости и чем меньше скорость вынужденного движения. [c.32]

В явлениях конвекции тепла при свободном движении существенна не сама по себе сила тяжести, непосредственно действующая на выделенный элемент среды, а подъемная (Архимедова) сила, обусловленная неодинаковой плотностью среды в гравитационном поле. Если среда однородна, то неодинаковость плотности возникает из-за наличия температурных разностей между областями, прилегающими к горячей стенке и удаленными от нее. В связи с этим в уравнение (4-13) взамен непосредственно действующей силы тяжести р ==т надлежит подставить подъемную [c.102]

Предположим, что жидкость занимает правое полупространство х 0 и ограничена плоской поверхностью дг=0. Гравитационное поле g выделяет направление, которое антипараллельно оси у. Будем считать, что оси х, у взаимно перпендикулярны. Вдоль направления оси у во всем полупространстве имеется постоянный градиент температур дТ(,1ду = у. Пусть ограничивающая жидкость поверхность может колебаться в собственной плоскости вдоль оси у с частотой со, а температура поверхности меняется во времени по гармоническому закону. Требуется определить возникающее при этом установившееся движение и распределение температур в жидкости. Сформулированная задача является типичной двумерной задачей совместной свободной и вынужденной конвекции и описывается следующей системой уравнений [c.252]

При таком физическом обосновании постановки задачи ее решение приобретает определенную направленность и однозначность. Построение расчетных формул по сложному переносу резко упрощается, если рассматривать две зоны одну зону с превалирующим влиянием инерционной силы, где гравитационная сила является сопутствующей, и другую, в которой превалирующее значение имеет свободная конвекция, а вынужденная является сопутствующей. [c.283]

Движение жидкой или газообразной фазы относительно граничной поверхности может происходить под действием внешних источников движения (вынужденная конвекция) или за счет различия плотности в разных областях среды, находящейся в поле гравитационных сил (свободная или естественная конвекция). [c.262]

Движение жидкости в данной системе под действием неоднородного поля массовых сил, приложенных к частицам жидкости внутри системы, и обусловленное внешними полями (гравитационным, магнитным, электрическим), называют свободным движением, или свободной конвекцией. Свободное движение под действием гравитационного поля в системе с неоднородным рас- [c.193]

Необходимо отметить, что, помимо тепловой гравитационной конвекции, может быть гравитационная конвекция, вызванная изменением плотности среды, например при фазовых или химических превращениях. Для этого вида свободной конвекции характерным является плотностной критерий Грасгофа [c.303]

В этой главе будет рассмотрена теплоотдача только при свободном гравитационном движении. Иногда результаты, полученные для гравитационной конвекции, применяют для оценки свободного движения под действием других массовых сил. Тогда ускорение силы тяжести заменяют суммой ускорения ц и ускорения, соответствующего дополнительно действующей массовой силе например, центробежным уско- [c.219]

Влияние свободной конвекции на вынужденное течение отражает число Ог (или Ог Рг). Бели оно мало, то течение будет вязкостным или вязкостно-инерционным. При достаточно больших значениях числа Ог наблюдается переход к вязкостно-гравитационному или вязкостно-инер-ционно-гравитационному течению. [c.47]

Клапейрона — Менделеева ура вяение 29 Классификация теплоносителей по числу Прандтля 33 Конвекция гравитационная свободная 314 Коэффициент вязкости динамический 7 [c.407]

Различают свободную и вынужденную конвекцию. Конвекция, создаваемая принудительным способом (мешалкой, вентилятором и т д.), носит название вынужденной. Если же движение элементов объема среды вызвано наличием в ней температурных разностей, а следовательно, разных плотностей, то такая конвекция называется свободной или естественной. Она создается за счет того, что более холодные частицы жидкости или газа, имеющие большую плотность, под денстпнем гравитационного поля Земли опускаются вниз, а более нагретые под действием архимедовой силы иодип-маются вверх. [c.76]

Гравитационным свободным движением жидкости называют движение (конвекцию) под действием гравитационного поля при неоднородном поле плотности жидкости. Частица жидкости с меньшей плотностью, чем окружающая жидкость, будет испытывать воздействие архимедовой силы и всплывать . Причиной уменьшения плотности всплывающей частицы жидкости чаще всего является ее нагрев. [c.393]

В случае вязкостно-гравитационного ламн-иариого режима (Сг, Рг,н > 8-10 ), когда на теплообмен заметно влияет течение среды в понеречном направлении, обусловленное свободной конвекцией, средний коэф.фициент теплоотдачи определится из уравнения [c.189]

Естественная (свободная) конвекция возникает под действием неоднородного поля внешних массовых сил (сил гравитационного, инерционного, магнитного или электрического поля), приложенных к частицам жидкости внутри системы. Вьшужзенная конвекция возникает под действием внешних поверхностных сил, приложенных на границах системы, или под действием однородного поля массовых сил, действующих в жидкости внут]ти системы. Вынужденная конвекция может осуществляться также за счет запаса кинетической энергии, полученной жидкостью вне рассматриваемой системы. [c.94]

Обширные исследования теплоотдачи при вязкостном и вязкостно-гравитационном режимах были проведены Б. С. Петуховым, Е. А. Крас-нощеко вым, Л. Д. Нольде и др. [Л. 123, 149, 150, 151 и др.]. В экспериментах, проведенных с водой при <7 = onst, получено [Л. 151], что вследствие свободной конвекции температура стенки горизонтальной трубы может существенно изменяться по периметру в условиях нагрева жидкости на верхней образующей она значительно выше, чем на нижней. В случае необходимости проведения тщательных расчетов теплоотдачи при вязкостно-гравитационном течении следует обратиться к цитированным работам. [c.213]

В этой главе будет рассмотрена теплоотдача только при свободном гравитационном движении. Иногда результаты, полученные для гравитационной конвекции, применяют для оценки свободного движения под действием других массовых сил. Тогда ускорение силы тяжестк заменяют суммой ускорения g и ускорения, соответствующего дополнительно действующей Массовой силе (например, центробежного ускорения w [r). Полученный т ким образом результат следует рассматривать как приближенный, так как поле ускорений, соответствующих различным силам, может отличаться от поля гравитационного ускорения. [c.231]

Проблема совместного действия свободной и вынужденной конвекции в задачах внешнего тепло- и массопереноса привлекла к себе внимание уже свыше сорока лет тому назад. Известны тщательно поставленные опыты Карриера, опубликованные в 1918 г. [1]. Результаты этих опытов установили для горизонтальной плоской поверхности линейное влияние скорости вынужденного движения на интенсификацик> гравитационного переноса массы и тепла. Опыты Юргеса [2] и Франка [3] по теплообмену вертикальной плоской поверхности выявили в указанных условиях аналогичную закономерность до определенного-значения продольной скорости вынужденного потока. Основным и серьезным недостатком всех этих экспериментов с точки зрения возможности их обобщения является незначительный диапазон значений Аг(Ог). Положительной стороной является широкий диапазон изменения скорости движения жидкостей. В 1947—1948 гг. в ЦКТИ Д. Н. Ляховским были поставлены опыты по теплообмену шариков при совместном действии свободной и вынужденной конвекции в интервале значений 14 Ог - -,Л500 и 5 Ре 142. Результаты этих опытов даны в виде серии кривых Пи=/(Ог, Ре). [c.281]

В 1948 г. опубликована работа Кришера [5] по вопросу тепло- и массообмена при свободной и вынужденной конвекции. В этой работе сделана попытка описать кинематику смешанного переноса простым сложением осредненных скоростей вынужденного и гравитационного течений. [c.281]

Во всех цитированных работах свободная поверхность жидкости считалась плоской. Это ограничение было снято в работах Р ]. В первой из этих работ учитывались капиллярные волны на границе раздела двух жидкостей, а во второй — также и гравитационные в обеих работах принимался во внимание лишь термокапиллярный механизм неустойчивости. Рассмотрение показывает, что, как и в случае термогравитационной конвекции ( 9), учет деформируемости свободной поверхности приводит, в общем, к понижению устойчивости, причем эффект оказывается существенным в случае очень тонких слоев высоковязких жидкостей. [c.292]

Задача решалась в работах В.М. Мызникова [13, 14] методами Галеркина и Рунге — Кутта с ортогонализацией. Основные результаты представлены на рис. 134. При W = ОД, когда преобладает термо гравитационная компонента конвекции, кризис вызьшается либо плоской гидродинамической модой (Рг < 0,075), либо спиральной рэлеевской модой (Рг > 0,075). Как и в случае обеих твердых границ, гидродинамическая мода с ростом числа Прандтля стабилизируется. Поскольку, однако, в обсуждаемом случае распределение скорости не имеет определенной четности, эта мода не является стоячей — система вихрей дрейфует вместе с верхним потоком с фазовой скоростью около 0,3 от максимальной скорости на свободной границе. Гидродинамическая мода имеет относительно длинноволновый характер при увеличении Рг от 0,01 до 0,15 критическое волновое число кт уменьшается от 0,5 до 0,3. При Рг > 0,075 неустойчивость вызьшается монотонной спиральной модой. Эта мода локализована в области неустойчивой стратификации вблизи нижней границы. [c.208]

Влияние вибраций на поведение неоднородных гидродинамических систем носит разносторонний характер. Во многих ситуациях гидродинамическая система в отсутствие вибраций способна совершать движения периодического характера и обладает спектром собственных частот. Примером такого рода являются капиллярно-гравитационные волны на свободной поверхности жидкости или поверхности раздела несмешиваюш,ихся жидкостей, собственные колебания пузырька, взвешенного в жидкой матрице, колебательные режимы конвекции при подогреве сверху и т. п. В отсутствие внешних воздействий собственные колебания, как правило, затухают вследствие вязкой диссипации. Подкачка энергии в систему, обусловленная вибрациями, может привести к резонансному возбуждению такого рода колебаний. [c.11]

Процесс пузырькового кипения определяется многими условиями количеством растворенного газ в жидкости и адсорбцией газа на стенке, шероховатостью стенки сочетанием теплофизических свойств жидкости и стенки, определяющих нестационарный теплообмен между ними в местах контакта углом смачиваиия, давлением, взаимодействием растущих пузырей друг с другом характером свободной конвекции, иедогревом жидкости размером и ориентацией в гравитационном поле повсрхисстя пагрсвс и т. д. [c.265]

Если подъемные сйлы, силы вязкости и инерции, действующие в потоке, соизмеримы, то такое течение называется вязкостно-инерционно-гравитационным. В этом случае влияние свободной конвекции на течение и теплообмен проявляется в виде зависимости полей скорости и температуры, а также теплоотдачи и сопротивления от числа Грасгофа (Ог) и ориентации системы в поле силы тяже- [c.315]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...