Гидродинамика экспериментальная

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ГИДРОДИНАМИКИ ПРИ ТЕЧЕНИИ ТЕПЛОНОСИТЕЛЯ ЧЕРЕЗ ШАРОВЫЕ ТВЭЛЫ [c.52]

Аналитический обзор, проведенные теоретические и экспериментальные исследования в области структуры, гидродинамики п теплообмена в различных укладках шаровых твэлов позволили получить обобщенные критериальные зависимости гидродинамического коэффициента сопротивления, среднего и локального коэффициентов теплоотдачи в широком диапазоне чисел Re, в том числе и для значений чисел Re, которые могут иметь место в активных зонах реакторов с шаровыми твэлами. [c.106]

В рамках феноменологического подхода для нахождения закономерностей изменения неизвестных наблюдаемых величин в пространстве и во времени используются общие физические законы (такие, например, как законы сохранения, постулаты термодинамики и др.) в сочетании с соотношениями между наблюдаемыми величинами, вид которых получен в результате обработки экспериментальных данных. Основу феноменологического подхода для описания гидродинамики систем газ—жидкость составляют законы классической гидромеханики, которая строго описывает движение каждой фазы (см. разд. 1.3). Однако применение строгих результатов, полученных из фундаментальных соотношений гидромеханики (таких, как уравнение Навье—Стокса), к расчету газожидкостных течений является практически невыполнимой задачей, за исключением ряда простых примеров, рассмотренных во второй и третьей главах книги. [c.184]

Развитие гидродинамики привело в первой половине XX века к ее разделению в заголовках книг на экспериментальную и теоретическую динамику жидкости, а во второй половине века из теоретической сферы выделилась вычислительная гидродинамика. Данью этому процессу разделения явилось внесение в название этой книги слова аналитический , хотя, конечно, наибольших плодов можно ожидать от объединения аналитических, численных и экспериментальных исследований. Первым из них посвящен этот сборник, но вторые и третьи так или иначе присутствуют в нем. [c.5]

К вариационным принципам газовой динамики и магнитной гидродинамики, а также к полным системам законов сохранения газовой динамики и электромагнитной динамики газа автора привела неосознанная ранее жажда интегрирования и атмосфера научного поиска в Вычислительном центре Академии наук СССР. Эти результаты не требуют ни экспериментальной, ни численной поддержки. [c.5]

С этой точки зрения само существование терминологии классическая гидродинамика и гидравлика , противопоставляющее метод абстрактного математического анализа методу физико-экспериментальному, не молсет быть оправдано на современном этапе. [c.3]

Первые зачатки гидродинамики также относятся к античному периоду. В середине XV в. Леонардо да Винчи (1452—1519 гг.) поставил первые лабораторные опыты и положил начало экспериментальной гидравлике, исследовав некоторые вопросы движения воды в каналах, через отверстия и водосливы. Торичелли (1608—1647 гг.) дал известную формулу для скорости жидкости, вытекающей из отверстия, а Ньютон (1642—1724 гг.) высказал основные положения о внутреннем трении г движущихся жидкостях. [c.5]

Для того чтобы замкнуть систему гидродинамических уравнений, нужно как-то выразить Рц и 7/ через р, и, Т. При макроскопическом подходе это достигается добавлением к уравнениям гидродинамики некоторых феноменологических соотношений между входящими в уравнения функциями, полученных на основе опыта или интуиции (правдоподобных рассуждении). Так, например, если к первому уравнению гидродинамики (8.20), содержащему четыре неизвестных, добавить экспериментально установленный закон Фика о пропорциональности потока газа градиенту плотности [c.140]

Турбулентное движение жидкости, являющееся наиболее распространенным в природе и технике, представляет в то же время одно из сложнейших гидравлических явлений. Несмотря на многочисленные исследования в этой области строгая теория турбулентного режима движения до настоящего времени еще не создана, поэтому при решении практических задач наряду с использованием отдельных теорий и положений приходится широко пользоваться экспериментальными данными и эмпирическими формулами. Для описания основных закономерностей турбулентного движения и установления расчетных зависимостей в гидродинамике широкое распространение получила полуэмпирическая теория Прандтля— Кармана, созданная ими на основе схематизированной модели турбулентного потока. [c.76]

Несмотря на высокий уровень развития современной гидродинамической теории, далеко не все задачи могут быть решены теоретически с достаточной для практики точностью и надежностью. Многие задачи приходится решать экспериментально. При создании современных гидравлических и газодинамических машин, приборов, летательных аппаратов, сооружений и т. п. гидродинамический расчет является важнейшим и обязательным этапом проектирования, но все же результирующая оценка качеств и характеристик создаваемой мащины или сооружения производится на основе экспериментальных испытаний модели или натурного объекта. Роль гидродинамического эксперимента велика, и существует обширный раздел гидромеханики, составляющий в значительной степени самостоятельную дисциплину — экспериментальную гидродинамику (или экспериментальную аэродинамику, если речь идет об опытах с воздушной средой). [c.126]

Во втором издании (1-е изд. 1969 г.) дополнительно изложены вопросы снижения сопротивления в трубах. Приведены сведения о теоретических и экспериментальных достижениях электромагнитной гидродинамики. [c.2]

При малой интенсивности массоотдачи, когда поперечный поток /шов не искажает заметно гидродинамику пристенного течения, имеет место аналогия процессов тепло- и массообмена. Практическое значение аналогии состоит в том, что результаты теоретического или экспериментального исследования теплоотдачи после соответствующей модификации (п. 1.5.1) могут быть использованы для нахождения коэффициентов массоотдачи. [c.12]

Механикой называют область науки, цель которой — изучение движения и напряженного состояния элементов машин, строительных конструкций, сплошных сред и т. п. под действием приложенных к ним сил. Современное состояние этой науки достаточно полно определяется ее основными составными частями общей механикой, к которой относят механику материальных точек, тел и их систем, сплошных и дискретных сред, колебания механических систем, теорию механизмов и машин и др. механикой деформируемых твердых тел, к которой относят теории упругости, пластичности, ползучести, теорию, стержней, ферм, оболочек и др. механикой жидкости и газа с разделами газо- и аэродинамика, магнитная гидродинамика и др. комплексными и специальными разделами механики, в частности биомеханикой, теорией прочности конструкций и материалов, экспериментальными методами исследования свойств материалов и др. [c.4]

Для решения этой задачи коллективом Бериева совместно с сотрудниками ЦАГИ был проведен цикл экспериментальных работ и построена первая отечественная реактивная летающая лодка — экспериментальный гидросамолет Р-1 с хорошими по тому времени летными характеристиками (скорость полета — 800 км час, потолок — 11 500 м). При испытаниях его изучались проблемы гидродинамики тяжелых морских самолетов с большими взлетными и посадочными скоростями, проблемы аэродинамики их па околозвуковых скоростях полета и пр. [c.378]

Таким образом, в результате проведенных исследований было замечено, что полученные экспериментальные скорости движения гранул существенно отличаются от теоретических. Такое отличие можно объяснить тем, что при входе свинцовых гранул в расплав на их поверхности образуется настыль, которая существенно влияет на гидродинамику движения. [c.78]

Книга содержит теоретические, полуэмпирические и экспериментальные решения теплофизических задач для каналов различной геометрической формы. Общие сведения о механизме процессов и решения задач для простейших случаев изложены очень кратко. Большое внимание уделено рассмотрению процессов гидродинамики и теплообмена в решетках стержневых твэлов как одной из распространенных конструкций активной зоны. [c.5]

Движение теплоносителя в активной зоне ядерных реакторов является, как правило, турбулентным. Процессы, связанные с турбулентностью, сравнительно легко поддаются решению только в некоторых простых случаях. При решении же задач гидродинамики и теплообмена в активной зоне трудность описания турбулентного потока усугубляется сложностью геометрических форм элементов активной зоны, неравномерным характером энерговыделения и необходимостью определения локальных характеристик. Эти обстоятельства потребовали применения комплексного расчетно-экспериментального подхода к решению задач и создания новых методов (приближенное тепловое моделирование, учет анизотропности турбулентного обмена в сложных каналах, модель пористого тела и т. п.) с широким применением ЭВМ. На наш взгляд, только комплексный подход позволит получить наиболее полное представление о сложных процессах гидродинамики и теплообмена в активных зонах реакторов и создать надежные расчетные рекомендации. Диапазон теплогидравлических расчетов весьма широк от инженерных оценок по приближенным формулам до численных расчетов на математических моделях с помощью ЭВМ в зависимости от стадии проектирования ядерного реактора и степени изученности тепло-физических процессов. [c.7]

Сложность действительной картины течения жидкости в боковых пазухах при практически произвольных граничных условиях не позволяет применять точные методы гидродинамики, в связи с чем используются упрощенные модели течения. Наибольшее распространение в инженерной практике нашел способ расчета давлений в пазухах насоса, основанный на предположении о том, что жидкость в пазухах вращается как твердое тело с некоторой скоростью сож, которая, как показали теоретические и экспериментальные исследования, является функцией многих параметров [c.207]

Большая группа работ посвящена экспериментальному исследованию гидродинамики и конвективного теплообмена (без изменения агрегатного состояния, при кипении и конденсации) и критических тепловых потоков при течении воды и пароводяных смесей в каналах различной геометрии (трубы, концентрические и эксцентрические кольцевые зазоры, меж-трубное пространство). Эти исследования были подчинены преимущественно задачам атомной энергетики. [c.6]

Таким образом, шаровая форма твэлов оказывается весьма перспективной как для реакторов ВГР, так и реакторов-размно-жителей БГР. Однако реализация преимуществ шаровой формы топливных элементов наталкивается на серьезные затруднения, связанные, в первую очередь, с недостаточными сведениями в области гидродинамики, теплообмена и структуры подвижных шаровых засыпок при высоких теплонапряженностях активной зоны. Не менее важными являются экспериментальные сведения о распределении газовых потоков, возможности образования застойных зон как на поверхности шарового твэла, так и в макрополости, о сохранении стабильности структуры шаровой засыпки в случае подвижной активной зоны. Для правильного выбора размера шаровых твэлов реактора ВГР и микротоплив-ных частиц реактора БГР необходимо располагать методикой оптимизационных исследований. Решению некоторых из этих вопросов и посвящен предлагаемый материал. [c.8]

Поскольку для вихревого режима течения невозможно применить гидродинамическую теорию теплообмена, то обычно расчетные зависимости в области гидродинамики и теплообмена получают на основе обобщения экспериментальных данных. Экспериментальные исследования гидродинамики и теплообмена в активных зонах с шаровыми твэлами реакторов FP оеу-ш,ествить весьма трудно, а на стадии проектирования просто и невозмфкно, поэтому обычно используют теорию подобия, которая позволяет установить, от каких безоазмерных параметров зависит гидродинамическое сопротивление при обтекании газом тепловыделяющих элементов и его нагрев за счет теплоотдачи от поверхности твэлов. [c.47]

Полученный результат можно объяснить независимостью характера движения и, следовательно, теплообмена плотного слоя от формы продольных каналов. Разумеется, что при использовании формул (10-36) и (10-37) необходимо учитывать различные для ряда факторов пределы применимости формул, а в случае оребренной поверхности принять во внимание эффективность ребер. Для области нестесненного движения возникает определенная аналогия с теплопереносом в ламинарной и тем более стержнеподобной однородной среде. Теоретические решения и экспериментальные данные о теплообмене н гидродинамике различных ламинарных течений составляют предмет монографии Б. С. Петухова (Л. 234]. При PeZ)/L>13,3 (Gr>10) и = onst теоретическая зависи- [c.346]

Особый интерес представляет вопрос о гидродинамике потока в неподвижных насыпных слоях тел, применяемых в химических, металлургических, газоочистных и других аппаратах различного технологического назначения. Этому вопросу посвящено большое число теоретических и экспериментальных работ. В частности, гидродинамические модели движения жидкости через пористые насыпные слои были предложены В. П. Мясниковым и В. Д. Котелкиным [80. 98], А. М. Вайсманом и М. А. Гольдштиком [23]. [c.12]

Именно решение задач в этих двух предельных постановках для одиночного тела в бесконечном потоке поддается аналитическим методам, и основные достижения в этих направлениях считаются классическими и представлены в учебной и научной литературе по гидродинамике. Кроме того, к настоящему времени приобрели известность и результаты решений об обтекании сферы и цилиндра бесконечным поступательным потоком при Re 1 Ч- 10. Видимо, дальнейший прогресс построения полей при обтекании с большими числами Рейнольдса с учетом вознпкаюш их нестационарных эффектов связан с использованием численных методов, а также разработкой приближенных схем обтекания с учетом экспериментальных данных. [c.120]

Тепловое моделирование представляет собой метод экспериментального исследования, в котсром изучение какого-либо теплового явления производится на уменьшенной (увеличенной) его модели. Исследование методом теплового моделирования, как правило, производится в лабораторных условиях, в полной независимости от эксплуатационных режимов работы теплообменного устройства, что не могло иметь места в производственных условиях. Метод теплового моделирования допускает проведение опытов в условиях низких температур, т. е. на холодных моделях, что существенно упрощает изготовление модели, проведение опытов и измерений. Для изготовления указанных холодных . моделей могут быть использованы доступные и дешевые материалы (дерево, стекло, резина и др.). Модель может быть выполнена с 1розрачнЫ]Ми стенками. Это позволяет проводить визуальные наблюдения за гидродинамикой движущегося потока жидкости или газа пут. м введения, например, красящих веществ в поток жидкости или газа. [c.382]

Первая систематизация обширного экспериментального материала, накопленного при изучении процессов генерации водяного пара, была проведена в книге М. А. Стыриковта Внутрикотловые процессы , изданной в качестве учебного пособия в 1954 г. В дальнейшем М. А. Стыриковичем, О. И. Мартыновой и 3, Л. Мирополь-ским издается учебник Процессы генерация пара на электростанциях (Энергия, 1969), в котором обобщаются материалы, накопленные в последующие годы, и опыт преподавания этой дисциплины в энергетических вузах. Эта книга в настоящее время является единственной в учебной литературе рассматриваемой области. Од-. нако, представляя большую ценность для студентов теплоэнергетических факультетов, она, конечно, далеко не в полной мере пригодна для учащихся вузов, готовящих инженеров другого профиля (например, в области химической технологии, химического аппарато-строения, пищевой промышленности и пр.). Между тем процессы гидродинамики, тепло- и массообмена при парообразовании, рассматриваемые в различных курсах, имеют много общего. Это дает возможность создать учебное пособие для студентов нескольких [c.3]

В принятых XXVII съездом КПСС Основных направлениях экономического я социального развития СССР на 1986—1990 годы н на перспективу до 2000 года особое внимаипе уделено ускорению перевода экономики на путь интенсивного развития. Увеличение темпов интенсификации технологических процессов, дальнейшее повышение технического уровня производства в соответствии с решениями апрельского (1985 г.) Пленума ЦК КПСС должны во все большей мере становиться основными направлениями в деятельно--сти советских ученых. В энергетической, химической и ряде других отраслей промышленности процессы гидродинамики и теплообмена в парожидкоетных средах определяют основные габариты и профиль многих аппаратов, и только при глубоких знаниях развития этих процессов возможно повышение лроизводительности таких установок и качества Вырабатываемой ими продукции. Обобщению обширных теоретических и экспериментальных данных, накопленных в этой области, разработке и систематизации наиболее совершенных методов расчета гидродинамики и теплообмена в условиях парообразования (условиях, наиболее характерных для многих аппаратов теплоэнергетики, химической технологии, пищевой промышленности, холодильной техники и пр.) посвящена данная книга. [c.5]

Первое издание книги получило высокую оценку в ряде опубликованных рецензий, и авторы книги награждены Академией наук СССР премией им. И. И. Ползунова. Однако со времени выхода его в печати появились многие новке экспериментальные и теоретические исследования, которые существенно расширили представления о механизме np0iuei 0.B гидродинамики и теплообмена при парообразовании и позволили в ряде случаев предложить более совершенные зависимости, описывающие эти процессы, и методики расчета. [c.5]

Полученные в последние годы экспериментальные данные показывают, что коэффициент сопротивления для двухфазного потока зависит от размеров паровых пузырей (рис. 1.17) [17]. Однако в реальных условиях распределение пузырей по размерам в потоке определяется физическими свойствами среды и величинами, характеризующими гидродинамику потока. Поэтому при построении расчетных формул, в которых определяется Дртр, эта непосредственно может не учитываться. [c.31]

В 30-х годах М. В. Келдышем, Н. Е. Кочиным и М. А. Лаврентьевым были разработаны теоретические основы гидродинамики так называемого подводного крыла, и тогда же А. П. Владимировым, И. Н. Фроловым и Л. А. Эпштейном были проведены в Центральном аэрогидродинамическом институте соответствующие экспериментальные исследования. С1943 г. на заводе Красное Сормово под руководством Р. Е. Алексеева начались работы по проектированию опытных скоростных судов на подводных крыльях и в 1957 г.— после длительных испытаний моделей и опытных образцов — в состав действующего речного транспортного флота вошло первое судно на подводных крыльях — пассажирский теплоход Ракета (рис. 81), рассчитанный на 66 мест для сидения, снабженный двигателем мощностью 820 л. с. и развивающий скорость до 60—70 км час. Еще через два года была начата постройка более крупных пассажирских судов этой группы — теплоходов типа Метеор , каждый из которых рассчитан на 150 пассажиров и снабжен двумя дизельными двигателями общей мощностью 1800 л. с. С 1961 г. ведется постройка 260-местных судов на подводных крыльях типа Спутник (см. табл. 15), а в 1964 г. был передан в эксплуатацию газотурбоход Буревестник — наиболее быстроходное судно этого класса, снабженное двумя авиационными газотурбинными двигателями и водометными движителями и развивающее скорость до 95—100 км1час. В 1954 г. было построено первое морское пассажирское судно на подводных крыльях — теплоход серии Комета , и с 1961 г. ведется строительство более крупных скоростных морских судов серии Стрела . За разработку и освоение новых типов скоростных судов группе работников завода Красное Сормово (Р. Е. Алексееву, Н. А. Зайцеву, Л. С. Попову, И. И. Ерлыкину и др.) и капитану-испытателю В. Г. Полуэктову присуждена Ленинская премия 1962 г. [c.303]

Из всех гироскопических проблем, возникающих в технике, баллистическая проблема ранее других подверглась математическому и экспериментальному исследованию (Даламбер, Эйлер, Пуассон, Магнус) однако и поныне ее решение остается, пожалуй, наименее полным. Дело в том, что она представляет собой не чисто динамическую, а дина-мически-гидродинамическую проблему. Действительно, решающую для баллистики величину силы сопротивления воздуха можно определить, строго говоря, только в связи и одновременно с движением снаряда, пользуясь основными уравнениями гидродинамики. [c.209]

В дальнейшем Д. Мэзоном совместно с М. Кэллагэ-ном [3.20, 3.21] были выполнены экспериментальные исследования гидродинамики и теплообмена в круглой трубе и при течении между охлаждаемыми или нагреваемыми пластинами. Опыты проводились в условиях протекания первой стадии реакции диссоциации и давлении, близком к атмосферному. Приняв в качестве движущей силы теплопередачи разность энтальпий у стенки и в ядре потока q =of(h —K). модифицированное число Нуссельта ими было представлено в виде [c.58]

Изуч ение теплообмена в двухфазных потоках представляет собой весьма трудную задачу ввиду сложности гидродинамической структуры потока, взаимного, порой определяющего влияния теплообмена и гидродинамики, Случайных отклонений от гидродинамической и термодинамической неравновесности. Режимы течения определяются рядом факторов давлением, общим расходом потока и соотношением между фазами, свойствами фаз, тепловым потоком, предысторией потока и др. По имеющейся классификации основными режимами течения являются пузырьковый, снарядный, расслоенный, эмульсионный дисперсно-кольцевой и обращенный дисперсно-кольцевой (пленочное кипение недогретой жидкости). Четких границ между ними не наблюдается, и существуют целые области переходных режимов. Пока не имеется детальной информации для всех режимов течения по таким основным характеристикам потока, как распределение фаз, скоростей и касательных напряжений. Поэтому основой для понимания явления служат визуальные наблюдения и некоторые экспериментальные данные по распределению фаз, их полям скоростей, уносу и осаждению, гидравлическому сопротивлению и т. д. К настоящему времени накоплена достаточная информация о режимах течения адиабатных потоков, однако мало данных по диабатным (с подводом тепла) потокам при высоких давлениях, тепловых нагрузках и большом различии теплофизических свойств. Подавляющее большинство исследований выполнено на пароводяных и воздуховодяных смесях. [c.120]

Для расчета потерь давления при конденсации в трубе используются различные методики, основанные на разных моделях процесса. Так как расчетные уравнения i[6.22, 6.23 и др.] составляются на основе корреляции опытных данных, то они справедливы для условий опыта и не могут распространяться на другие условия и тем более на теплоносители с иными физическими свойствами без дополнительной экспериментальной проверки. Сравнение опытных данных по перепаду давления при конденсации Б трубе N264 с расчетными по известным рекомендациям, так же как и по теплообмену, не дало положительных результатов. Аналитическое рассмотрение данной задачи [6.25, 6.46, 6.50, 6.51] обычш) или не завершается конкретными рекомендациями дА расчета, или при их составлении принимаются допущения, требующие введения эмпирических поправок. Применение для расчетов формул, полученных при адиабатном гомогенном или раздельном течении без учета рсо-бенностей гидродинамики течений с конденсацией, как указывалось выше, допустимо лишь в отдельных случаях, когда влияние массообмена незначительное. [c.168]

Излагаются результаты исследования авторами гидродинамики и теплообмена при турбулентном и ламинарном течении теплоносителей в каналах и моделях активных зон реакторов в круглых трубах, прямоугольных каналах, кольцевых зазорах и др. Обращено внимание на гидродинамические и тепловые процессы в неста-билизованных зонах, на влияние тепловыделения дистанциони-рующих устройств, обечаек реактора и пр. Рассмотрены весьма важные вопросы теплового моделирования сложных каналов, позволяющие оценить области применения тех или иных экспериментальных данных для расчета конкретных случаев. Приводятся примеры расчета гидравлических сопротивлений, касательных напряжений, полей скоростей и температурных полей. [c.2]

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ГИДРОДИНАМИКИ ПРОДОЛЬНООМЫВАЕМОГО ПУЧКА ПРИ ИЗОТЕРМИЧЕСКОМ ДВИЖЕНИИ ВОДЫ [c.37]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...