Градиент смешения

В закрученном потоке могут существовать значительные градиенты осевой составляющей скорости. В вихревой трубе такое состояние движения имеет наиболее ярко выраженный характер вследствие наличия интенсивного противотока. С этой точки зрения приосевой вихрь можно рассматривать как осесимметричную струю, втекающую в поток с несколько отличной плотностью, и, естественно, ожидать эффекты, которые наблюдаются в слое смешения такой струи [18]. Как показано в работе [20], в слое смешения развиваются когерентные вихревые структуры с детерминированной интенсивностью и динамикой распространения. Так, в частности, при движении вниз по потоку расстояние между соседними вихрями увеличивается, что приводит к уменьшению частоты их обнаружения. Очевидно, в этом случае должна иметь место связь таких структур с высокочастотной неустойчивостью в вихревых трубах. [c.117]

Данные, приведенные в таблице 6, не отражая истинных значений скоростей смешения рассматриваемых фаз в условиях их движения в пористой среде со скоростями фильтрации, наблюдаемыми в экспериментах, тем не менее дают качественно приближенную оценку процесса во времени. Условия смешения рассматриваемых фаз в процессе их взаимного вытеснения из пористой среды, естественно, будут несколько отличаться от условий вышеуказанных экспериментов. В этих условиях смешение жидких фаз обусловливается образованием языков выклинивания на границах раздела смешивающихся фаз и водного контакта. Так как интенсивность выклинивания этих языков возрастает с увеличением приложенного градиента давления в силу роста общей скорости фильтрации потока, интенсивность перемешивания увеличивается, а следовательно, скорость смешения фаз возрастает. [c.48]

Как видно, с увеличением значения приложенного градиента давления скорость смешения оторочки растворителя с вытесняемой жидкостью увеличивается, в результате чего темп деформации границ раздела (выклинивание языков) жидких фаз в системе вода-керосин—трансформаторное масло возрастает. [c.82]

Таким образом, процесс смешения керосиновой оторочки с вытесняемым трансформаторным маслом в пористой среде при различных градиентах давления характеризуется двумя качественно различными периодами. В течение первого периода скорость смешения непрерывно растет и, достигнув максимума, начинает уменьшаться. Второй период смешения начинается с момента достижения указанного максимума (нисходящая ветвь кривой). Совершенно очевидно, что указанные периоды характеризуют различную интенсивность процесса вытеснения. [c.82]

Характеристика процесса смешения во времени для пористых сред различной проницаемости при прочих равных условиях (оторочка —15% градиент давления— 0,075 атм м) представлена на рис. 29. [c.84]

Динамика изменения концентрации керосина в смеси, вышедшей через конечное сечение пористой среды за период от прохождения объема смеси, равного объему оторочки, до начала водного периода вытеснения, характеризуется следующим образом. При малых градиентах давления, в силу медленного протекания процессов смешения, концентрация керосина в вышед-шел за этот период объеме смеси оказывается выше концентрации его в объеме смеси, равном объему оторочки, ранее прошедшей через пористую среду. При повышенных градиентах давления наблюдается обратная картина. [c.87]

Скорость смешения фаз, как это видно из данных таблицы 8, с увеличением приложенного градиента давления увеличивается, а следовательно, увеличивается и средняя скорость фильтрации за рассматриваемый безводный период. Здесь следует иметь в виду приращение скорости только благодаря фактору перемешивания смешивающихся фаз, т. е. из-за скорости снижения вязкости образуемой смеси, а не обычное увеличение этой скорости за счет увеличения приложенного градиента давления. Что касается объема движущейся смеси, то он будет зависеть от объема смешивающейся оторочки, увеличиваясь с увеличением последней. [c.98]

С увеличением градиента давления от 0,025 до 0,20 атл[c.119]

Рассмотрим картину течения перед затупленным телом с центральной иглой. Если длина такой иглы не превышает расстояния до криволинейного отошедшего скачка уплотнения (рис. 6.1.1,а), то ее влияние распространяется лишь на течение за этим скачком и оказывается несущественным. Выдвижение острия иглы 9 за пределы криволинейного скачка уплотнения (рис. 6.1.1,6) приводит к перестройке структуры возмущенного потока, которая характеризуется новой системой скачков уплотнения. Это обусловлено отрывом потока от поверхности иглы, который обычно происходит вблизи основания конического острия (излома). Такой отрыв вызывается большим положительным градиентом давления в пограничном слое на поверхности иглы, обусловленным торможением потока перед телом. В результате отрыва возникает застойная зона 1 с возвратным течением. Оторвавшийся пограничный слой смешивается в зоне 2 с внешним возмущенным течением и присоединяется к обтекаемой затупленной поверхности в области 3. Разделяющие линии тока 8 в зоне смешения образуют поверхность, близкую к конической, пересекающуюся с головной частью в точках Л и 5. В месте присоединения сверхзвуковой поток претерпевает поворот, который [c.383]

При большой интенсивности вдува у обтекаемой поверхности образуется зона с весьма малым градиентом скорости дУх ду —0) и практически 100%-ной концентрацией вдуваемого газа. Зона оттеснения отделена от внешнего потока областью интенсивного вязкого взаимодействия и смешения газов, в которой градиенты скорости и концентрации максимальны. [c.465]

Все реальные процессы являются процессами необратимыми и все они протекают с потерей энергии на необратимость, т. е. с понижением работоспособности и возрастанием энтропии системы. Необратимость реальных процессов связана с потерей энергии на компенсацию градиентов параметров, характерных для данного процесса. Так необратимость гидродинамических процессов (движение вязкой жидкости и газа по каналам, смешение и перемешивание этих рабочих тел и т. д.) связана с потерей энергии на компенсацию градиента давления необратимость массообменных процессов связана с потерей энергии на компенсацию градиента концентрации и т. д. [c.54]

Другим важным параметром является продолжительность смешения, с увеличением которой возрастает вероятность захвата крупными частицами более мелких, не вошедших в структуру хлопьев. Вместе с тем происходит разрушение рыхлых и образование более компактных агрегатов [128]. Однако при длительном смешении может происходить уменьшение размера хлопьев и ухудшение очистки. Следовательно, оптимальные условия хлопьеобразования определяются интенсивностью и продолжительностью перемешивания. Все эти факторы должны учитываться при выборе и расчете смесительных устройств. Для характеристики перемешивания воды предложено пользоваться условным градиентом скорости , значение которого вычисляют по формуле [129] [c.104]

Область, прилегающая к горлу диффузора, характеризуется наличием положительного градиента давления. Влияние размера горла является здесь уже весьма суш,ественным. Чем меньше д, тем больше значение в точке максимума и тем больше смещ,ается он вверх по потоку кроме того, положительный градиент возрастает, а начало интенсивного подъема давления смещается в глубь камеры смешения. [c.127]

Опытные данные, представленные на рис. 7.3, получены при противодавлении, равном атмосферному. По этой причине в горле диффузора вслед за участком с положительным градиентом давления сначала наблюдается падение давления р , а затем последующие пики давления, что свидетельствует о наличии системы скачков. По мере повышения противодавления завершающий скачок смещается вверх по диффузору к горлу, пока не сольется с первым скачком, начинающимся в камере смешения перед горлом. При этом распределение давления в камере смешения остается неизменным, и аппарат работает устойчиво. Дальнейшее повышение противодавления способствует восстановлению давления в объединенном скачке с уменьшением его глубины, но это изменение не затрагивает начальную зону скачка (до первого максимума Рк), кривая давления на этом участке практически не изменяется вплоть до срыва. [c.127]

Результаты замеров статического давления в камере смешения представлены на рис. 7.4. Они показывают, что поле давления существенно неоднородно, особенно на начальном участке и в конце камеры смешения, включая горло диффузора. В то же время в центральной части камеры смешения имеется достаточно большая область течения, где статическое давление практически постоянно и имеет минимальное значение. Необходимо указать также на снижение давления на оси канала на начальном участке камеры смешения и наличие зон постоянного давления в областях, расположенных недалеко от срезов жидкостных сопл. Значительные градиенты давления имеются перед горлом диффузора и в пристеночных областях на расстоянии 30. .. 60 мм от срезов сопл. [c.128]

Опыты показывают, что градиент давления не оказывает суш,ест-венного влияния на распределение длины пути смешения по сечению пограничного слоя. В этом случае, интегрируя уравнение (62), с использованием уравнения (63) находим профиль скоростей в турбулентном ядре пограничного слоя для области отрыва [c.116]

В неизотермических струях повышение температуры приводит к возрастанию градиента скорости звука в слое смешения струи и усилению отклонения направления излучения от оси струи. Пространственное распределение шума струи при увеличении температуры потока становится неравномерным, а максимум интенсивности акустического излучения смещается в сторону больших углов (р например, при начальной температуре струи То = 800 К он наблюдается при ip = 40° (рис. 1.15). Здесь характеристики направленности шума струи даны в виде зависимостей 10 Ig Ф от угла (р между осью струи и направлением на точку измерения шума, причем 10 Ig Ф - фактор направленности, который представляет собой разность между измеренным уровнем шума и уровнем шума в той же точке от фиктивного источника такой же мощности, как и исследуемый источник, но излучающего звук равномерно во всех направлениях. [c.29]

Для характеристики. интенсивности смешения реагентов с водой Кэмпом были предложены величина GT (критерий Кэмпа) и понятие градиента скорости G, определяемого по формуле [c.123]

Допущение о постоянстве давления в поперечном сечении позволяет исключить эллиптичность системы уравнений и использовать маршевый метод. Упрощение вносит ошибки в поперечные скорости газа, пропорциональные квадратному корню из истинных градиентов давления, тем не менее рассматриваемая трехмерная модель позволяет определить концентрации компонентов топлива более достоверно, чем в модели трубок тока, примененной к зоне смешения, когда во внимание принимаются только радиальные и угловые скорости газа. [c.156]

Уравнение (1.1) описывает также автомодельное течение в зоне смешения двух однородных потоков при отсутствии продольного градиента давления. Краевые условия (1.2 ) заменяются при этом на [c.92]

Кроме погрешностей, вызываемых побочными явлениями, возможно появление ошибок в результате неконтролируемого теплообмена между калориметрической системой и средой. Так как в калориметрической системе присутствуют вещества с различной теплопроводностью (жидкости, металлы, стекло и т. п.), а многие детали ее имеют сложную конфигурацию, во время смешения могут возникать значительные градиенты температуры внутри и на поверхности системы. Это приводит к появлению дополнительных тепловых потоков между системой и средой, не поддающихся количественному учету и вносящих ошибку в измеряемую величину теплового эффекта. [c.22]

Принимая, что закон распределения длины пути смешения по сечению пограничного слоя не зависит от продольного градиента давления и определяется формулой (1-10-1), из уравнения (6-1-8) получаем [c.90]

Наоборот, если передвигается с высоты на высоту Л масса воздуха Л , то ее температура делается равной и после смешения ее с массой воздуха A получается температура Из фиг. 24 видно, что температурный градиент благодаря явлениям смешения приближается к градиенту, соответствующему адиабатическому расслоению. [c.44]

Градиент давления в слое смешения мал и им можно пренебречь. [c.63]

Для исследований донного давления при сверхзвуковых и дозвуковых скоростях Нэш [53] выбрал уступ, расположенный по потоку (фиг. 44). Поток, набегающий на уступ, предполагается стационарным и однородным, кроме области, примыкающей к стенке, где развивается пограничный слой. Поток отрывается у угловой точки 5 и присоединяется в точке В вниз по течению, замыкая отрывную зону малых скоростей, где давление по существу постоянно и равно донному давлению за уступом. Внешний невязкий поток отделяется от вязкой области свободным слоем смешения, начало которого лежит в пограничном слое перед точкой отрыва. Кроме того, принято, что течение в слое смешения аппроксимируется течением смешения при постоянном давлении турбулентного потока с покоящейся жидкостью. Оторвавшийся слой смешения присоединяется в области больших положительных градиентов давления. Резкое возрастание давления разворачивает часть жидкости слоя смешения и она течет в обратном направле- [c.72]

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]

Физический механизм энергоразделения формулируется в рамках модели микрохолодильных циклов (116, 140, 155], согласно которой некоторые турбулентные частицы газа (турбулентные моли [153]), сохраняя в течение определенного промежутка времени т свою индивидуальность, претерпевают радиальные турбулентные смешения, при этом соответственно адиабатно сжимаясь или расширяясь (в зависимости от направления движения) в поле высокого радиального градиента давления и таким образом передают тепло из приосевой зоны низкого давления в периферийную область более высокого давления (рис. Ъ.П,а,б). [c.122]

Эффект Дюфура, или диффузионный термоэффект, представляет собой процесс, обратный термодиффузии. При взаимной диффузии веществ, находившихся при постоянной и одинаковой температуре, в системе возникает градиент температуры. Можно показать, что эффект Дюфура представляет собой локальное проявление теплоты смешения. Последнюю, таким образом, можно рассматривать как усредненный по времени и концентрации диффузионный термоэффект. [c.201]

На рис. 3-37 видно, что профили скорости имеют S-образную форму с точкой перегиба в середине зоны смешения профили концентрации также имеют S-образную форму с ростом интенсивности вдува концентрация вблизи стенки растет и начиная с некоторых значений поперечного массового потока становится равной 100%. Анализ полученных данных показывает, что при этом пограничный слой состоит из двух характерных областей оттесненного слоя, где градиенты всех параметров малы, а концентрация инжектанта стремится 100%, и относительно узкой зоны вязкого взаимодействия, в которой. все начения быстро меняются от значений в оттесненной зоне до параметров иевозмущенного потока. [c.236]

ФЕРРОЗОНД—прибор для измерения напряжённости. магн. полей (в осн. постоянных нли медленно меняющихся) и их градиентов. Действие Ф. основано ка смешении петли перемагничивания магн.-мягких материалов под влиянием внеш. магн. полей. В простейшем варианте Ф. состоит из стержневого ферромагн. сердечника и находящихся на нём двух катушек катушки возбуждения, питаемой перем. током, и измерит, (сигнальной) катушки. В отсутствие измеряемого магн. поля сердечник под действием перем. магн. поля, создаваемого током в катушке возбуждения, перемагничивается по симметричному циклу. Изменение магн. потока в сигнальной катушке, вызванное перемагничиванием сердечника по симметричному циклу, индуцирует в сигнальной катушке эдс, изменяющуюся по гармонич. закону. Если одновременно на сердечник действует измеряемое постоянное или слабо меняющееся магн. поле, то кривая перемагничивания сдвигается и становится несимметричной. При этом изменяются величина и гармоничность эдс индукции в сигнальной катушке. В частности, появляются чётные гармонич. составляющие эдс, величина к-рых пропорц. напряжённости измеряемого поля (они отсутствуют при симметричном цикле перемагничивания). Как правило, Ф. состоит из двух сердечников с обмотками, к-рые соединены так, что нечётные гармонии. составляющие практически компенсируются. Тем са- [c.293]

В данной работе сделана попытка получить дифференциальное уравнение для , которое удовлетворяло бы следующим условиям во-первых, было бы достаточно простым и доступным для анализа не только численными, но и аналитическими методами во-вторых, чтобы это уравнение описывало достаточно широкий класс неавтомодельных турбулентных и переходных течений в следе, струе, канале и пограничном слое. Имеющиеся данные свидетельствуют о том, что уравнение для е может оказаться менее чувствительным к неточностям аппроксимаций и более универсальным, чем соотношения для е и L, которые используются во многих работах. Так, анализ известных данных о течении за решеткой [9], в том числе и при наличии градиента давления [10], показывает, что вдоль потока турбулентная вязкость остается приблизительно постоянной е = onst, а параметры е и L изменяются по весьма сложным законам [11]. На основе исследования смешения струй переменного состава [12] можно сделать вывод о том, что е практически не зависит от градиента плотности. Слабая зависимость е от эффектов сжимаемости при умеренных значениях числа Маха отмечается в работе [13]. Эти факты позволяют выбрать турбулентную вязкость в качестве характеристики, наиболее пригодной для обобщения экспериментальных и теоретических результатов. [c.548]

Свободные турбулентные течения, показанные на рис. 16-1, имеют одно важное свойство — то же, что и течения в пограничном слое, рассматривавшиеся ранее во всех случаях ширина Ь золы смешения мала по сравнению с ее протяженностью по направлению оси х, и градиент скорости в направлении оси у велик по сравнению с градиентом в направлении оси д . Это в точности те же предположения, которые были сделаны Пранд-тлем для упрощения уравнений движения как в случае ламинарного, так и в случае турбулентного пограничного слоя (см. 8-2 и 12-3). Следовательно, для установившегося двумерного течения однородной несжимаемой жидкости в случае свободной турбулентности уравнения движения и неразрывности будут такими же, как уравнения Прандтля для пограничного слоя с нулевым градиентом давления, а именно [c.431]

Это противоречие преодолено в новой теории Прандтля и в теории Б. Я- Трубчикова. Если предположить, что длина пути смешения I равна с точностью до постоянного множителя толщине пограничного слоя (г, а градиент скорости можно приближенно представить в виде [c.198]

Рассмотрим выражение для турбулентной вязкости г. В данном методе принята двухслойная модель турбулентной вязкости е [6], т. е. весь слой условно делится на внутреннюю и внешнюю области. Во внутренней области используется модель турбулентной вязкости Si, основанная на теории пути смешения Прандтля с демпфирующей поправкой Ван-Дрийста и с учетом вдува и шероховатости поверхности. Отличие от модели (6.5) ч-(6.6), представленной в 6.1, состоит в учете нестационарного градиента давления т. е. вместо градиента давления Р+ используется сумма Р+ +Р+. [c.147]

Общие характеристики следов. Как было указано при рассмотрении смешения потоков, общие характеристики течения могут быть описаны или только что сформулированными интегральными соотношениями, или анализом Рейхардта. Именно последний будет приведен здесь для случая двухмерного следа. По существу для анализа следов делаются те же допущения, что и в случае смешения потоков, так что снова применяются уравнения (271) и (274). Необходимо, однако, заметить, что анализ ограничивается следом, вне которого скорость окружающей жидкости U есть величина постоянная, внутри которого можно пренебречь градиентом давления и в котором можно ожидать подобия безразмерных эпюр скоростей UdlUd при единственном параметре положения yjb. [c.348]

Ф г. 24. Влияние смешения устойчивые раг-слиеннй воздуха на температурные градиенты. [c.44]

Теория смешения в упрощенной форме, как уже упоаминалось, была развита Крокко и Лизом [81 и применена не только к отрывным и присоединяющимся течениям, но также и к течениям в следе. С помощью этого метода было достигнуто качественное совпадение между результатами теоретических расчетов зависимости донного давления от числа Рейнольдса и экспериментальными данными [52, 53] для тел вращения и данными [54] для профилей с тупыми задними кромками. Таким образом, теория Крокко — Лиза чаще применялась к задачам о донном давлении, хотя она представляет собой общее решение задачи об отрывном течении. Было установлено, что отрывное и присоединяющееся течения в состоянии поддержать значительный рост давления при больших скоростях. До появления теории Крокко — Лиза расчеты вязкого течения в следе и струе выполнялись на основе предположения о постоянном статическом давлении. В действительности такое простое предположение не выполняется. Крокко и Лиз установили, что в отрывном течении градиент давления вдоль поверхности может достигать лгаксимального значения вблизи точки отрыва и затем постепенно уменьшаться, а при присоединении течения в следе градиент давления пренебрежршо мал на некотором расстоянии вверху по потоку от точки присоединения и быстро возрастает при приближении к этой точке. [c.61]

Теория гиперзвукового турбулентного следа, разработанная Лизом и Хромасом [6], касается главным образом процесса смешения, который определяет скорости диффузии и охлаждения следа за тупым телом при термодинамическом равновесии. В атой теории рассматривается структура следа за тупыми телами и предлагается упрощенная схема течения во внешней и внутренней частях следа. Граница между этими частями следа считается бесконечно тонкой и предполагается, что расширение границы внутреннего следа зависит только от градиента и величины энтальпии. Кроме того, рассматриваются два предельных вида турбулентной диффузии 1) турбулентность, обладающая локальным подобием , при котором поток в каждом сечении ведет себя как участок автомодельного турбулентного следа с малой скоростью, и коэффициент диффузии пропорционален местной потере количества движения или сопротивлению внутреннего следа на данном участке 2) замороженная диффузия, при которой коэффициент турбулентной диффузии зависит только от начального значения коэффициента сопротивления внутреннего следа в области горла. Если коэффициент диффузии известен, то можно проинтегрировать уравнения турбулентной диффузии для энтальпии и массовой концентрации. Были рассчитаны частные случаи нарастания внутреннего турбулентного следа и проведено сравнение с экспериментальными данными. Кроме того, рассчитан типичный [c.169]

Развивая теорию Корста, Карьер и Сирье [41] разработали метод расчета отрывного течения за уступом, расположенным по потоку, при сверхзвуковых скоростях. Они нашли, что влияние пограничного слоя в точке отрыва эквивалентно влиянию вдува струи в область отрыва. На градиенты давления и энтропии во внешнем потоке влияет кривизна линий тока в слое смешения, а в осесимметричном течении — наклон и кривизна линии тока перед отрывом. Их подход при рассмотрении влияния пограничного слоя подобен подходу Кирка [42]. [c.61]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...