Каналы Сила действия потока на стенки Определение

Фмг. ПО. Определение силы действия потока на стенки канала. [c.500]

Сила Rx вн к определению которой сводится задача, представляет сумму проекций на ось X сил трения и давления, с которыми жидкость действует на внутренние поверхности стенок канала 1—2 и на твердые тела, размещенные на участке 1—2. Расчет ее по (4.4) неосуществим, так как не известно распределение напряжения трения и давления по поверхностям. Поэтому, для определения силы Нх вн используем интегральные уравнения движения (4.11) и (4.12). Торцевые участки контрольной поверхности 1—1 и 2—2 совм-ес-тим с входным и выходным сечениями канала, а боковой — с внутренней поверхностью стенок 1—2 (см. рис. 4.4). Выделение твердых тел, находящихся в потоке, на рисунке не показано, но подразумевается. При выбранных контрольной иоверхности и оси х первый и второй члены (4.11) равны нулю, так как [c.66]

При движении по газовоздушному тракту (газоходам и воздуховодам) газы преодолевают силы сопротивления, создаваемые трением о стенки канала, и местные сопротивления, которые связаны с изменением направления и формы движения газового потока. Чтобы преодолеть эти сопротивления, необходимо определенное разрежение (тяга), под действие которого создается поток газов. Тяга бывает естественная или искусственная. [c.41]

Определим силу действия свободно11 струи, вытекающей из OTi e, -стия или насадка, на ненодви кную стенку. Эта задача является частным случаем jia MOTpennou в нредыду цем параграфе задачи определения силы действия потока на стенки канала. Рассмотрим сначала стенку конической формы с осью, совпадающей с осью струи (рис. 1.115). Сечениями 2—i и 2—2 выделим участок потока. Сечение 2—2 представляет собой поверхность вращения. Так как давления во входном 1—1 и выходном 2—2 сечениях равны атмосферному, то силы F II F давления равны пулю. Весом выделенного участка потока пренебрегаем. При этом статическая реакция потока [c.149]

Пример 2. Определение сил действия жидкости на стенки расширяющегося, сужающегося и цилиндрического каналов. Определим проекцию Нх на ось х силы, с которой жидкость действует на стенки расширяющегося канала (дозвукового диффузора) и тел, скрепленных с его стенками (рис. 4.4). Примем, что течение, установившееся в виде элементарной струйки параметры потока в сечениях 1—1 и 2—2 соответстван-но ри pi и 1 2, Р2, рг площади сечений и 5г давление неподвижной окружающей среды рн. [c.66]

Потенциальный напор колеса частично преобразуется в кинетическую энергию жидкости (в скоростной напор), частично расходуется на преодоление гидравлического сопротивления рабочего колеса и на потери, обусловленные меридиональными составляющими сил трения на стенках канала. Часть Яцб потенциального напора, преобразуемого в скоростной напор, равна разности пьезометрических напоров на выходе расчетной струйки из рабочего колеса и на входе в него при отсутствии меридиональных составляющих сил трения на стенке канала. Для определения Яцб запишем уравнение движения элемента расчетного слоя жидкости, выделенного двумя меридиональными сечениями, расположенньши одно к другому под углом ф, и двумя поверхностями вращения, перпендикулярными расчетному слою и отстоящими одна от другой на расстоянии ds (см. рис. 15). Силы, действующие на элемент, проектируем на линию тока меридионального потока. На это направление проектируются сила давления на поверхности элемента, перпендикулярная расчетному слою, центробежная сила, возникающая из-за вращения жидкости вокруг оси насоса, и сила инерции, обусловленная изменением меридиональной скорости жидкости вдоль линии тока меридионального потока. Тогда получим [c.37]

В соответствии с указанными условиями однозначности скорости фаз на входе в канал равны (коэффициент скольжения фаз фг, = = 1), слой не продувается и находится под действием сил предельного равновесия в плотном состоянии. Последнее означает, что твердый компонент достиг такой объемной концентрации, при которой все соседние частицы обязательно кон-тактируются друг с другом. Движение плотного слоя возникает за счет периодического нарушения предельного равновесия, приводящего к конечным деформациям сдвига без разрыва контактов. Однако согласно граничным условиям на стенке канала скорость частиц не падает до нуля. Так как для газовой среды (и)ст = 0, то Фг с,т= ( т/ )ст—>-оо. Наконец, условие ф1,= 1 на входе в канал не означает, как это обычно полагают, автоматического равенства скоростей фаз непродуваемого слоя по длине канала. Предварительные опыты показали, что при определенных условиях и в ядре движущегося слоя возможно небольшое проскальзывание фаз потока. Если пренебречь отмеченными смещениями скорости компонентов слоя, т. е. если положить фч,= 1, то v vi = v n-Если дополнительно принять, что концентрация (пороз-ность) движущегося плотного слоя неизменна (p = onst), то тогда взамен уравнения сплошности (1-30) приближенно получим [c.288]

Элемент работает следующим образом. После завихрителя закрученный поток газа попадает в патрубок центробежного элемента. За счет образования в центре патрубка зоны разрежения туда подсасывается жидкость, и она попадает на наружную поверхность вытеснителя, с кромок которого за счет действия центробежных сил капли определенного диаметра срываются и отбрасываются на внутреннюю стенку патрубка, на которой образуется вращающаяся пленка жидкости, движущаяся за счет трения газа о ее поверхность в направлении канала между пленкосъемником и наружной стенкой патрубка. Частицы меньшего диаметра за счет сил, образованных разностью давлений на оси и кромках вытеснителя, заполняют чашу последнего. Там частицы укрупняются, образуя жидкость. При переполнении вытеснителя крупные частицы отбрасываются к стенке, т.е. происходит рециркуляция жидкости во внутренней полости вытеснителя. Массообмен между газом и жидкостью осуществляется на поверхности капли жидкости и на поверхности жидкостной пленки. Для увеличения поверхности контакта используют принцип рециркуляции жидкости, в результате которого часть отсепарированной жидкости обратно засасывается в элемент, что приводит к увеличению количества капель, а, следовательно, поверхности контакта и кпд тарелки. При этом возрастает общий расход жидкости, поступающей на контактную тарелку (и в элемент), и отбираемой с нее. Рециркуляцию жидкости используют обычно в процессах с малым массовым соотношением жидкости и газа ( 0,01), коэффициент рециркуляции при этом дает положительный эффект при его значениях не более 5-6. Дальнейшее его увеличение уже мало влияет на повышение кпд тарелки из-за возрастания капельного уноса, вызванного значительным ростом расхода жидкости. [c.275]

Наиболее эффективным и надежным способом интенсификации теплообмена при кипении является применение пористых металлических покрытий. При этом пористая структура образуется либо в результате покрытия поверхности трубы тонкими металлическими сетками, либо нанесением на нее металлического порошка определенной зернистости. При этом образуется пористый слой с разветвленной системой сообщающихся между собой капиллярных каналов, через которые происходят эвакуация пара и подпитка пористой структуры жидкостью, подтекающей сюда под действием сил поверхностного натяжения. Кипение происходит как внутри пористого покрытия, так и на его поверхности. Высокая ннтен-сивность теплообмена свидетельствует о том, что пористая структура создает весьма благоприятные условия для зарождения и роста паровых пузырей. Например, авторы работы [137] указывают, что при кипении н-бутана (р= 1,27-10 Па) на гладкой трубе образование паровых пузырей по всей ее поверхности наблюдалось только при = 35 кВт/м2, а дд трубе с пористым покрытием вся поверхность трубы была занята паровыми пузырями уже при 7=1,5 кВт/м . Эти и многие другие опыты показали, что устойчивое развитое кипение на поверхностях с пористыми покрытиями устанавливается при весьма незначительных температурных напорах (перегревах жидкости). Основной причиной этого является то, что в данном случае поверхности раздела фаз возникают внутри пористого слоя [54, 130, 146]. При выбросе паровой фазы из пористой структуры в последней всегда остаются паровые включения, в которые испаряется тонкая пленка жидкости, обволакивающая стенки капиллярных каналов [54, 130]. В соответствии с моделью автора [14G] испарение микропленки происходит по всей поверхности капиллярного канала, высота которого равна толщине пористого покрытия. Таким образом, элементы пористой структуры сами являются центрами зарождения паровой фазы. Так как диаметр капиллярных каналов (10- —10 м) больше критического диаметра обычного центра парообразования, то испарение пленки в паровые включения или с поверхности капилляра требует значительно меньшего перегрева жидкости. Не менее важное значение имеет и то, что в пористой структуре перегрев поступающей в капилляры жидкости происходит в условиях весьма высокой интенсивности теплообмена. Действительно, при таких малых диаметрах капилляров движение жидкости в них всегда ламинарное. В этом случае значение коэффициента теплоотдачи определяется из условия (ас ) Д = 3,65. При диаметре капилляров 10- —10 м значение а получается равным 5-103—5-Ю Вт/(м2-К). В условиях сильно развитой поверхности пористого слоя только за счет подогрева жидкости можно отводить от стенки весьма большие тепловые потоки. Снижение необходимого перегрева, а также интенсивный подогрев жидкости существенно уменьшают время молчания центров парообразования, что также способствует интенсификации теплообмена на трубах с пористыми структурами. [c.219]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...