Структуры в жидкости граничные условия

При гибкости полученных конечных уравнений, в смысле возможности любых граничных условий, тип самого процесса, происходящего при гидравлическом ударе внутри трубопровода, данными уравнениями вполне определен и по своей структуре остается всегда одинаковым. Напор и скорость жидкости в трубопроводе при гидравлическом ударе складываются математически из значений двух распространяющихся с конечной скоростью по длине трубопровода функций, которые представляют волны гидравлического удара, переносящие возмущения напора и скорости. Скорость распространения этих волн а, как видно из формулы (5), определяется упругими свойствами трубопровода и жидкости и называется скоростью распространения ударной волны. [c.22]

Существенное влияние на прочность клеевых соединений деталей из термопластов оказывает морфология их поверхности [54], которая в свою очередь определяется технологией изготовления деталей [61]. Измерения краевого угла смачивания отливок из термопластов жидкостями различной полярности показали, что при изменении морфологии поверхности не происходит существенного изменения величины Y . Поэтому увеличение прочности соединений при склеивании ПМ с однородной структурой объясняют как изменением условий формирования граничного слоя клей-подложка, так и снижением напряженности поверхностного слоя термопласта. С приведенными данными не согласуются результаты работы [62, с. 328], в которой показано, что прочность при расслаивании соединения увеличивается по мере возрастания степени ориентации склеиваемого ПМ. На наш взгляд, обнаруженная зависимость объясняется не столько увеличением истинной поверхности контакта между клеевым слоем и склеиваемым ПМ, сколько упрочнением последнего в направлении нагружения. [c.456]

Заканчивая обсуждение этого вопроса, подчеркнем снова, что структура надкритической конвекции в горизонтальном слое весьма чувствительна к разного рода малым параметрам . Выше обсуждался эффект пространственной неоднородности физических параметров жидкости. Можно указать и другие факторы, качественно влияющие на форму движения. К их числу следует отнести слабую нестационарность условий подогрева ], наличие удаленных боковых границ слоя [ - не исключена также важная роль характера тепловых граничных условий, наличия капиллярных эффектов на свободной поверхности и т. п. [c.159]

Для пузырьковых жидкостей актуальной является теория нестационарных (в отличие от 3—5) волн, для понимания законов их эволюции по мере распространения. Нестационарность этих волн может быть связана как с нестационарностью граничных условий в месте их инициирования и возникновением волн разрежения, так и со сравнительно большими расстояниями, на которых волны даже при стационарных граничных условиях меняют свою структуру, стремясь к стационарной структуре, исследованной в 3—5. [c.60]

Исследование коротких зон отрыва на передней кромке тонкого профиля потребовало существенной модификации математической теории течения жидкости в области взаимодействия [15-18]. В качестве одного из результатов проведенного анализа обращает на себя внимание обнаруженная неединственность решения интегро-диффе-ренциального уравнения, к которому сводится данная задача при удовлетворении всех необходимых краевых условий. Более того, родственная по своей математической формулировке задача об отрыве обтекающей гиперболический профиль вязкой струи [19] обладает бесконечным числом решений. В связи с этим отметим, что движение в стационарном ламинарном двумерном конвективном течении около ориентированной вертикально нагретой пластины, а также в вязкой пристеночной струе аналогично пограничному слою, причем изменение на коротких расстояниях граничных условий (например, разрыв температуры либо излом поверхности) влечет за собой возникновение области взаимодействия с двухслойной структурой [20-23]. [c.4]

Используемые в акустике представления о границах областей также представляют собой существенную идеализацию. Говоря о границе, по сути, отвлекаемся от каких-либо ее физических свойств и воспринимаем ее в рамках эвклидовой геометрии. Как следствие этого в задачах излучения и рассеяния звука часто граничные условия формулируются на поверхностях, включающих в себя угловые точки или линии. Обтекание таких участков границы идеальной жидкостью характеризуется наличием в поле скоростей локальных особенностей, т. е. при приближении по жидкости к такой угловой точке скорость частиц жидкости стремится к бесконечности Учет этого очень важен для правильной постановки граничных задач акустики 1.), 125, 171], Существо вопроса, связанного с формулировкой условий на ребре, легко понять из следующих рассуждений. Рассмотрим в укрупненном изображении окрестность вершины клина (рис. 1), имеющего бесконечную протяженность в направлении, перпендикулярном к плоскости рисунка. Положение произвольной точки в окрестности клина определим координатами р и 0 Стороны клина 0 = О и 0 = 0 будем предполагать идеальными — акустически мягкими или жесткими. В области вне клина существует звуковое поле с частотой со. Необходимо определить структуру звукового поля в окрестности вершины. [c.10]

Это условие означает, что вектор скорости касателен к граничной поверхности, т. е. последняя является линией тока. Поэтому любую линию тока в идеальной жидкости можно принять за твердую границу, не нарушив структуры течения. [c.100]

Наряду с различием конфигураций граничных поверхностей необходимо учитывать влияние режимов движения жидкости на величину и механизм потерь. Как известно из гл. 2 и 5, кинематические структуры ламинарного и турбулентного потоков различны турбулентные пульсации порождают добавочные касательные напряжения, которые обусловливают увеличение потерь энергии в турбулентных потоках по сравнению с ламинарными при сопоставимых условиях. Для оценки потерь важно знать условия перехода ламинарного течения в турбулентное. Этот вопрос рассмотрен в 6 настоящей главы. Здесь укажем только на классический опыт О. Рейнольдса, который, наблюдая поведение подкрашенных струек жидкости в стеклянной трубке, установил существование критического значения числа Ре = цd/v, определяющего границу между ламинарным и турбулентным режимами. Если для круглых труб число Рейнольдса опре-152 [c.152]

При умеренных давлениях (y > Y") и свободной конвекции жидкости, когда ее движение полностью определяется движением пара, введение подобного упрощения задачи представляется вполне допустимым. Следовательно, и интеграл этой системы уравнений относительно величины второй критической плотности теплового потока в условиях свободной конвекции жидкости и независимости процесса от размера поверхности нагрева имеет вид, тождественный, формуле (18.8). При этом вследствие различия в начальной структуре двухфазного граничного слоя значение константы будет отличным от значения ki. [c.375]

Следовательно, и интеграл этой системы уравнений относительно величины второй критической плотности теплового потока, в условиях свободной конвекции жидкости и независимости процесса от размера поверхности нагрева, имеет вид, тождественный формуле (10.14). При этом, вследствие различия в начальной структуре двухфазного граничного слоя, значение константы будет отличным от значения kj. [c.117]

В настоящее время существует общее мнение, что на условия возникновения кризиса сильное влияние оказывает структура течения потока. В области значительных недогревов и небольших паросодержаний кризис теплоотдачи имеет гидродинамическую природу [3.1, 3.32]. При больших тепловых потоках, характерных для этих режимов течения, переход к пленочному кипению происходит вследствие нарушения устойчивости двухфазного граничного слоя. Встречное движение пара и струек жидкости, проникающих из ядра течения, нарушается, и у стенки возникает сплошная паровая пленка. В последние годы этот вид кризиса называется также кризисом первого рода [3.14]. [c.119]

Как основа для жидкостей особый интерес представляют диэфиры — соединения, содержащие две эфирные группы в молекуле. Как правило, диэфиры характеризуются прекрасными вязкостно-температурными свойствами, низкой летучестью и низкой температурой застывания, что дает возможность успешно применять их как смазочный материал в условиях гидродинамического режима смазки. Смазывающие свойства диэфиров в условиях граничного трения зависят от молекулярной структуры и приблизительно равноценны или несколько выше, чем у нефтяных углеводородов соответствующей вязкости. Диэфиры хорошо совмещаются с продуктами различной природы и обладают хорошей восприимчивостью к различным присадкам, в том числе [c.252]

По мере проникновения масла к вершине трепщны толщина его слоя уменьшается, а расклинивающее давление возрастает, причем силы отталкивания, действующие в тонких слоях жидкости, могут иметь различную природу С87-89]. Взаимодействие двойных электрических слоев, образующихся у каждой из стенок трещины, создает электростатическую составляющую расклинивающего давления. Перекрытие адсорбционных слоев ПАВ ведет к эффекту отталкивания под действием адсорбционной или стерической составляющей расклинивающего давления. Наконец, изменение структуры граничных слоев жидкости по отношению к ее объему порождает структурную составляющую расклинивающего давления. В динамических условиях наличие в трещинах смазки препятствует их закрытию, смыканию стенок трещин, причем давление попадающего в трещину сма- [c.32]

В целом, проведенные исследования выявляют существенные структурные изменения в поверхностных слоях оловянисто-фосфористых бронз, работающих в условиях граничного трения. Характер диффузионного перераспределения олова в зоне деформации под влиянием сил трения и взаимодействия контактирующих металлов с активными компонентами среды обусловливает кинетику формирования структуры и весь комплекс свойств поверхностных слоев, определяющих механизм трения и износа. Выбор состава сплава и рабочих жидкостей для достижения оптимальных условий на контакте должен быть основан на закономерностях диффузионного перераспределения легирующих элементов в зоне деформации. [c.180]

И е (особые точки в плоскости Vip, в которой ое является сепаратрисой), нужно исследовать поведение решения в малой окрестности начальной точки о. Пример такого аналитического исследования, основанного на линеаризацпи системы дифференциальных уравнений в малой окрестности точки о и позволяющего выйти па особой точки о вдоль искомой сепаратрисы, дан в 3—5 и 10 гл. G применительно к исследованию структуры ударных волн в жидкости с пузырьками газа. Интегральную кривую ое можно найти и численно с помощью пристрелки по двум параметрам по следующей схеме. Так как л не входит в правые части дифференциальных уравнений (4.4.15), интегральные кривые допускают произвольное смещение вдоль оси х. Поэтому фиксируем для х/ = 0 некоторое v,f, такое, что 1г 1/1 < va и Vif мало отличается от Va (для размытой волны индекс / внизу относится к начальной точке интегрирования, в которой производится пристрелка). Далее при фиксированном Vtf подбираем такие Mif и Pf (как указано в обсуждении после (4.4.17), остальные искомые функции однозначно определяются по значениям Vif, Pf при этом Мг И Pf ДОЛЖНЫ быть такими, чтобы v i < 1 2/1 < 1 о1), чтобы интегральная кривая с этими граничными условиями в точке Xf имела при х оа ъ качестве предела начальное состояние. [c.345]

Система дифференциальных уравнений (14.3) — (14.6) совместно с условиями однозначности (14.7) — (14.9) представляет собой формулировку краевой задачи конвективного теплообмена. Следует отметить, что вследствие больщих математических трудностей общее решение системы дифференциальных уравнений конвективного теплообмена получить не удается. Поэтому с целью поиска возможных путей решения поставленной задачи проанализируем структуру предполагаемой функциональной зависимости для температурного поля. На основе постановки краевой задачи можно утверждать, что поле скорости и поле давления есть результат решения уравнений гидродинамики — уравнений (14.4) — (14.6), ибо рассматривается несжимаемая жидкость, физические свойства которой не зависят от температуры. Например, значение вектора скорости в какой-либо точке рассматриваемой области определяется координатами этой точки, коэффициентами дифференциальных уравнений и параметрами, входящими в граничные условия [c.319]

Предпринимались разные попытки выявить характерные атомные конфигурации в зернограничной структуре, но пути решения этого вопроса удалось найти используя результаты геометрического анализа [164] и моделирования на ЭВМ [165-167], которые позволили выявить те кирпичики , из которых построена любая граница. Оказалось, что существует строго ограниченный набор координационных многогранников, по вершинам которых могут располагаться атомы в границе зерен. Эти многогранники совпадают с берналовскими полиэдрами, предложенными для описания структуры жидкостей и аморфных тел. В работе [168] показано, что многогранники можно разбить на тетраэдры и октаэдры, т. в. на основные элементы, характерные для кристаллической структуры металлов, однако искажения этих тетраэдров и октаэдров по сравнению с правильными формами довольно велики. В отличие от структуры аморфных тел, где атомные полиэдры расположены неупорядочено, в границе полиэдры располагаются в один слой, для них имеются жесткие граничные условия, обусловленные периодичностью кристаллов по обе стороны границы, что приводит к строго упорядоченному построению атомных групп в структуре границ. Упорядоченность структуры характерна для всех границ зерен. [c.89]

При постановке граничных задач применяем наряду с традннионным условием прилипания жидкости условия скольжения [60, 70-72]. Явлсиие проскальзывания жидкости на стенке наблюдается при чечении неньюю-новских жидкостей типа (1.6), (1.7) - растворы и расплавы полимеров, а также при движении ньютоновской жидкости (например, вода, керосин) вдоль пористой границы. Граничные условия скольжения и температурного скачка применяем в достаточно общем виде, по своей структуре аналогичном тому, что получен в кинетической теории газов [73] [c.8]

Соотношения (8.3.48) и (8.3.49) показывают, что влияние стенок на одиночную частицу больше, если возвратное течение затормаживается у стенок контейнера. Разумно предположить, что возвратное течение в центре трубы в суспензии оседающих частиц -будет также сильнее в случае, когда жидкость не может свободно течь в контейнере, а оттесняется в ядро суспензии. Непосредственное взаимодействие между частицами, обусловленное их стоксовыми полями, не зависит, однако, от граничных условий. Поэтому результирующий эффект, связанный с граничным условием об отсутствии проскальзывания, состоит в снижении скорости оседания суспензии. Это объясняет разницу коэффициентов 1,91 и 1,76 при ф полученных соответственно Фамуларо и Хаси-мото. На основании предыдущих рассуждений представляется вероятным, что исправленное выражение для стоксовой скорости оседания, полученное Хасимото, может быть правильной формулой для вычисления скорости оседания суспензии кубической структуры в контейнере без трения. [c.445]

На самом деле, как показывают многочисленные исследования, турбулентное движение, как бы ни было оно сложно по своей внутренней структуре, подчиняется общим законам динамики непрерывной среды, в частности установленным в предыдущей главе уравнениям динамики вязкой сжимаемой или несжимаемой жидкости в нестационарной их форме. В то же время не имеет смысла точная постановка вопроса о разыскании решений этих уравнений при строго поставленных начальных и граничных условиях. Де 1Ствительно, в обстановке неограниченного роста сколь угодно малых возмущений самые ничтожные отклонения от поставленных граничных и начальных условий (неточности в изготовлении поверхности обтекаемого тела, предыдущая история потока и др.) могут привести к столь значительным изменениям решений уравнений, чго за ними исчезнут все достоинства строгой постановки задачи. Пользоваться упрощенной геометризацией формы обтекаемых тел или каналов и не учитывать наличия начальных возмущений в потоке можно лишь в тех случаях, когда поток устойчив и существует уверенность, что сделанные малые ошибки в постановке задачи приведут к столь же малым ошибкам в ее пешении это и делалось ранее при рассмотрении ламинарных движений. Для исследования турбулентных движений приходится применять [c.582]

Турбулентное течение, как бы ни было оно сложно по своей внутренней структуре, однако подчиняется общим законам динамики жидкости, в частности, уравпеииям движения вязкой жидкости (9. 11). В то же время точная постановка вопроса о разыскании решений этих уравнений при строго поставленных начальных п граничных условиях не имеет смысла, так как при турбулентном течении строго задать начальные и граничные условия невозможно. [c.225]

Реальные пористые среды являются сложными, неупорядоченными структурами. Для структурной характеристики таких сред применяются статистический метод и метод геометрического моделирования. Обычно рассматриваются две модели пространственно-периодическая модель Бренера (рис. 5-12,а) и модель со скошенными капиллярами (рис 5-12,6). Модель Бренера представляет собой неограниченную решетку, содержащую одну или более твердую частицу. Границей элементарной ячейки является жидкость. Поэтому допускается существование жесткой опоры пренебрежительно малого гидравлического сопротивления, которая удерживает элементарные частицы в пространстве. Модель со скошенными капиллярами не может быть получена из модели с прямыми капиллярами путем преобразования координат, так как граничные условия изменяются с преобразованием координат. [c.366]

Безразмерная форма коэфф. теплоотдачи находится из ур-ния для переноса тепла в непосредственной близости от поверхности твердого тела, где действует только молекулярный механизм переноса тепла,и интенсивность теплообмена можно определить по законам чистой теплонроводности аДТ = . grad Г (X — коэфф. теплопроводности жидкости индексом отмечается, что абс. значение градиента рассматривается непосредственно у поверхности). Это ур-пие по внешнему виду совпадает с зависимостью, выражающей граничные условия 3-го рода. Ему отвечает один комплекс а//Л, по структуре тождественный критерию Био (с той только разницей, что в Bi входит коэфф. теплопроводности твердого тела). Однако по существу комплексы весьма различны. В критерий Bi коэфф. теплоотдачи ос входит как заданная величина, известная по постановке задачи. Здесь же а—искомая величина. Поэтому полученный комплекс не есть критерий подобия. Его принято наз, числом Нуссельта (Nusselt) Nu = а/Д. [c.84]

Основной практической задачей изучения массива горных пород является определение существующих в нем различных физических полей электрического, напряжений и деформаций, давлений и скоростей фильтрации, насыщенности, скоростей диффузии и переноса тепла. Подобные задачи решаются с помощью известных методов математической физики, возможность использования которых в современную эпоху широкого развития электронно-вычислительной техники обусловливается лишь знанием соответствующих граничных условий и физических свойств исследуемого массива. Изучение многих из этих свойств предусматривает проведение сложных лабораторных или натурных исследований, поэтому представляет значительный интерес разработка новых методов определения физических свойств, основанных на существовании между ними вполне определенных количественных связей. Практически все физические свойства пористой горной породы должны определяться весьма ограниченным числом факторов, к которым относятся особенности взаимодействия фаз в системе горная порода—насыщающие ее жидкости, структура порового пространства горной породы и, наконец, свойства ее минерального скелета. Если под элементами структуры порового пространства понимать пористость, удельную поверхность и геометрию пор, то взаимосвязь практически всех важнейших физических свойств горной породы с перечисленными факторами можно выразить с помощью условной схемы, представленной на рис. в.1. Из этой схемы видно, что основным фактором, определяющим практически все физические свойства породы, является структура порового пространства. Что касается пористости и удельной поверхности, то эти элементы структуры имеют ясный физический смысл и их количественные характеристики [c.4]

Очевидно, необходимость удовлетворения двух граничных условий на границе тела приводит к некорректной задаче для аналитической функции комплексного переменного. Тем не менее, используя структуру граничных условий, удается построить одно из возможных ее решений. После этого, аналогично разд. 4, решение задачи сопряжения сводится к восстановлению единого теплового потенциала - аналитической функции комплексного переменного г по известным ее особенностям в физической плоскости. Далее восстанавливается форма контура ледопородного тела уже с точностью порядка Ре, с той же точностью решается задача его обтекания потенциальным потоком несжимаемой жидкости и определяется приращение потенциала между точками разветвления и схождения потока на границе тела, т.е. величина а (х). В сравнении с главным членом асимптотического приближения контуры ледопородного тела (фиг. 3) деформируются, причем с точностью порядка Ре деформации обладают свойством нечетной симметрии относительно оси у. Это необходимо приводит к тому, что а (х) = О, и, следовательно, д = 0о(Ре, х) -н 0(Р ). [c.101]

Кроме конфигурации граничных поверхностей необходимо учитывать влияние режимов движения жидкости па величину и механизм, потерь. Как известно из гл. 2 и 5, кинематические структуры ламинарного ji турбулентного потоков различны турбулентные пулбсащш "Гпорождают добавочные касательные напряжения, которые вызывают увеличение потерь энергии в турбулентных потоках по сравнению с ламинарными при сопоставимых условиях. Для оценки потерь важно знать условия перехода ламинарного течения в турбулентное. Этот вопрос рассмотрен в п. 6.6. Здесь укажем только на классический опыт О. Рейнольдса, который, наблюдая поведение подкрашенных струек жидкости в стеклянной трубке, установил сугцествование критического значения числа Re =-- vdh, определяющего границу между ламинарным и турбулентным режимами. Если для круглых труб число Рейнольдса определять по формуле Re = vdiv (где а — средняя скорость потока d—диаметр трубы), то, как показали опыты О. Рейнольдса и других исследователей, при Re < Re p = = 2300 наблюдается устойчивый ламинарный режим, при Re > [c.140]

Наиболее сложные законы тепло- и массообмена наблюдаются при дисперсно-кольцевой структуре двухфазного потока. В этом случае коэффициент теплоотдачи определяется действительной скоростью жидкости, текущей в пленке, и характером волнообразования на ее поверхности. Следовательно, знание параметров пленки является необходимым условием для создания обоснованных методов расчета интенсивности теплообмена в условиях дисперснокольцевого режима течения парожидкостной смеси. Эти знания являются также ключом к пониманию физического механизма возникновения кризисов теплообмена при кипении в трубах и позволяют получить рациональные формулы для расчета плотностей критических тепловых потоков или граничных паросодержаний, превышение которых ведет к резкому ухудшению теплоотдачи. [c.231]

Параметр (дзета-потенциал, -потенциал) — осн. характеристика Э. я. В реальных системах интерпретация параметра усложняется, поскольку он зависит от распределения электростатич. потешшала в диффузной части ДЭС и особенностей структуры и реологич. поведения жидкости в граничных слоях. Значение и его изменение при варьировании параметров электролита, адсорбции на поверхности разл, веществ и т. п. позволяют судить об изменении структуры граничных слоёв, характере взаимодействия компонентов раствора с поверхностью, изменении состояния поверхности и т. д. Выражение (1) справедливо для капилляров произвольной геометрии при условии, что толщина ДЭС мала в сравнении с радиусом капилляра. [c.534]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...