Режимы (структуры) течения

Режимы (структуры) течения. Встречающиеся на практике режимы течения газожидкостны с смесей в каналах многообразны. Они определяются большим числом факторов, таких, как объемная концентрация фаз, плотности, вязкости, поверхностное [c.169]

Из изложенного следует, что параметр Л1 зависит главным образом от конфигурации граничных поверхностей, но в определенных условиях и от числа Re. Для геометрически подобных сопротивлений при одинаковых числах Re значения будут одинаковы. При малых числах Re второй член правой части формулы (6.20), т. е. Лl/Re, играет определяющую роль в величине с. но при возрастании Re этот член становится малым, и, следовательно, число Re и вязкость перестают влиять на значение Сс при Re - оо с кв- Величина как видно из формул, определяется характером распределения безразмерного давления по внутренней боковой поверхности местного сопротивления или местным числом Ей. Число Эйлера может зависеть от Re, однако с возрастанием последнего значения Ей стабилизируются и определяются только геометрическими параметрами сопротивления и граничными условиями. Поэтому при больших числах Re, когда силы вязкости практически не влияют на сопротивление, динамическое подобие, а следовательно, одинаковые значения (. обеспечиваются только геометрическим подобием и одинаковыми граничными условиями. Верхней границей такого режима течения на участке сопротивления является значение числа Re, при котором в потоке вследствие больших скоростей возникает кавитация и происходит перестройка структуры течения, а значит, Ц/распределения давления. [c.146]

Из качественного описания характерных структур двухфазных потоков ясно, насколько важно правильно идентифицировать эти структуры при расчете гидравлического сопротивления и теплообмена. Представляется очевидным, например, что при расчетах пузырькового и дисперсно-кольцевого режимов невозможно исходить из одинаковой модели. В настоящее время разработано множество методов определения границ режимов двухфазных течений (что само по себе свидетельствует об отсутствии общепринятой методики расчета). Обычно используется двумерная система координат, позволяющая на плоскости изобразить области, относящиеся к различным структурам. Координаты у разных авторов различны. Во многих случаях они размерны, что предопределяет их использование лишь для конкретных сис- [c.303]

Расчетное определение границ областей и особенно режимов течения в обогреваемых каналах представляет собой чрезвычайно сложную задачу. Рассмотренные в 7.3 границы изменения структуры двухфазных адиабатных потоков не могут непосредственно использоваться для течения в условиях теплообмена. Действительно, установление определенного режима двухфазного течения при фиксированных расходах фаз происходит в общем случае на значительной длине, тогда как в условиях теплообмена соотношение расходов фаз непрерывно изменяется. Рекомендации 7.3 могут рассматриваться лишь как предельные для течений в обогреваемых каналах, т.е. позволяющие идентифицировать структуру двухфазной смеси в случаях, когда соответствующая локальным расходам фаз точка оказывается в глубине той или иной области на карте режимов, вдали от границ перехода от одних режимов к другим. [c.339]

Колебания давления и скорости, наложенные на осред-ненное течение, могут служить причиной возмущающего воздействия на устойчивость и структуру течения. В случае ламинарного течения эти воздействия могут ускорить или замедлить переход к турбулентному режиму течения, а в случае турбулентного потока — существенно изменить гидродинамические характеристики потока, в частности спектр турбулентности, и даже привести к образованию вихревых течений. [c.175]

Изотермические двухкомпонентные потоки. Исследования режимов течения двухфазных сред первоначально проводились в связи с нуждами нефтяной и химической промышленностей при малых давлениях и в изотермических условиях. Было установлено, что для вертикальных труб в основе режимов течения лежат четыре основные структуры (рис. 2.1) пузырьковый поток, в котором газовая фаза диспергирована в виде дискретных пузырей в непрерывной жидкости (см. рис. 2.1, а) снарядный режим течения, где большие порции газа (снаряды) периодически чередуются с жидкими пробками, внутри которых существуют мелкие пузыри (см. рис. 2.1, б) кольцевая структура течения, в которой жидкая фаза движется вдоль стенок канала в виде кольцевой пленки, а в ядре потока находится газ, поверхность пленки может быть покрыта сложной системой волн (см. рис. 2.1, в) капельный поток, в котором основная часть жидкости движется в виде дискретных капель в газовом континууме, а на стенке течет тонкая пленка жидкости, расход которой составляет несколько процентов от общего расхода (см. рис. 2.1, г). [c.38]

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]

Внутренняя структура течения в круглых трубах зависит от режимов течения. [c.24]

Многообразие структур течения усложняет рассмотрение вопросов гидродинамики газо-жидкостных смесей, так как невозможно создать единую математическую модель, описывающую всевозможные режимы течения двухфазной жидкости. [c.117]

Значительный интерес представляет измерение релаксации напряжения в упругих жидкостях с различной глубиной разрушения структуры, достигаемой на установившихся режимах их течения. Это иллюстрируется данными, представленными на рис. 50, по опытам А. Я. Малкина, с расплавом полипропилена при 230" С. Горизонтальные ветви кривых 1—4, расположенных в левой части рис. 50, соответствуют установившимся режимам [c.112]

В работе [28] зависимости ф (t) получили для различных у, достигаемых при постоянной скорости вращения одной из измерительных поверхностей. Очевидно, однако, что они могут быть также получены для режимов установившегося течения при различных Y, т. е. когда постоянная деформация фиксируется после достижения установившегося течения и сравниваются равновесные состояния с различными степенями разрушения структуры. [c.116]

Из анализа перечисленных режимов следуют два важных факта. Во-первых, число Ке и параметр крутки. 9 не характеризуют однозначно структуру течения. Дополнительной характеристикой могут служить новые параметры, введенные в п. 7.2. Во-вторых, наблюдаемые вихревые структуры обладают винтовой симметрией, что означает наличие пространственного периода по оси 2. Последний факт принят как основное допущение в теоретических моделях винтовых вихрей, изложенных в пп. 1.5, 2.6.2, 3.3.3, 3.3.4, 3.3.6. [c.396]

Как следует из визуальных наблюдений, на границе зон подъемного и опускного течений формируется концентрированный протяженный вихрь. Он вращается вместе с потоком вокруг геометрический оси камеры (см. рис. 7.23) и имеет слабо выраженную винтовую структуру. В дополнение к проверке винтовой симметрии для осредненных профилей скорости (рис. 1 Лг), этот факт дает основание применить к описанию таких режимов теорию течений с винтовой симметрией, что и было осуществлено в п. 3.3.6. [c.420]

В заключение этого параграфа сошлемся на некоторые экспериментальные [12—16] и численные [17, 18] исследования, посвященные структуре течения и теплопереносу в надкритическом режиме в наклонных слоях. Устойчивости конечно-амплитудного режима типа продольных валов посвящены работы [19-21]. [c.64]

Расчет конечно-амплитудных спиральных режимов проведен в [15]. С помощью метода конечных разностей находились рещения полных нелинейных уравнений, обладающие периодичностью вдоль оси у с волновым числом, близким к минимуму нейтральной кривой. Расчеты показали, что при критическом значении числа Грасгофа от основного течения мягко ответвляется вторичный режим. По достижении второго. критического числа, соответствующего возникновению неустойчивости в верхнем неустойчиво стратифицированном слое, происходит жесткая перестройка структуры течения и закона теплопереноса, сопровождающаяся гистерезисными явлениями. [c.209]

По структуре течения различают следующие режимы двухфазного потока снарядно-пузырьковый, когда снаряды пара движутся в потоке жидкости дисперсно-кольцевой, при котором происходит расслоение течения пара и жидкости дисперсный — в нем движутся отдельные капли влаги, а стенка остается сухой. [c.57]

Широкое распространение получила термическая обработка белого чугуна (БЧ), предусматривающая графитизацию первичного цементита-ледебурита с образованием компактных хлопьевидных включений графита, т.е. получение ковкого чугуна (КЧ). Последующий отжиг белого чугуна по специальному режиму в течение длительного времени обеспечивает получение КЧ с перлитно-ферритной или ферритной структурой и высокими механическими свойствами (см. гл. 3.6). [c.692]

Изложены результаты экспериментального исследования обтекания цилиндрического выреза на осесимметричном теле с отношением диаметра выреза к диаметру цилиндра, равным 0.7, при числе М,, = 2.84. На основании данных по распределению давления и оптических измерений картины обтекания исследована структура течения в вырезе для диапазона относительных его длин 0.5-14, включающего режимы течения с открытой и закрытой отрывными зонами. [c.123]

Заключение. В результате экспериментальных исследований изучена структура течения при сверхзвуковом обтекании (М = 2.84) цилиндрического выреза на осесимметричном теле. Определено влияние относительной длины выреза Ьр = 0.5-14) на распределение давления по нижней стенке, переход от открытого к закрытому режиму обтекания, расположению отрывных зон и скачков уплотнения. Получены новые данные для закрытого режима, когда возникают две отрывные зоны и два скачка уплотнения. [c.130]

Дополнительно исследованы зависимости статистических характеристик течения от его надкритичности. Для этого были проведены дополнительные расчеты в следующих режимах Рг= 1,С= 10- /2, Rt= 11250, Rs= 10000,0= 18 и (Рг= 1,С= 10- /2, Rt = 11500, Rs = 10000, D = 181. Такое сравнительное небольшое увеличение параметра Rt было связано с тем, что в этой области параметров происходит значительное изменение структуры течения и увеличение его интенсивности, и турбулентность течения значительно возрастает при таком изменении параметров. [c.187]

Из анализа временных реализаций, представленных на фиг. 4, следует, что между начальной и конечной точками перехода не существует ни одного стационарного режима, что свидетельствует о неустойчивости структуры течения на крыле в процессе перехода с одной границы области гистерезиса на другую. [c.205]

Кривая / соответствует режиму капельного течения воды через слой ртути. В области А наступает резкое изменение структуры слоя, ртуть дробится на капли, взвешенные в потоке воды. Относительная скорость воды возрастает, а водосодержание слоя уменьшается. При увеличении расхода воды увеличивается набухание слоя по кривой 2. В области В наступает второе изменение структуры, начинается сильный распыл и вынос ртути из слоя потоком воды. [c.333]

Переход от снарядного течения к кольцевому для пароводяного потока, протекавшего в вертикальных трубах при высоком давлении, был исследован Гриффитом [9]. Структура течения определялась на основании осциллограмм показаний зондов, с помощью которых измерялось электрическое сопротивление. Зонды были расположены в непосредственной близости к выходу из обогреваемого участка на расстоянии 1,53 м от него вниз по потоку. Зонд, установленный Гриффитом на выходе из обогреваемого участка, фиксировал переход от одного режима к другому при более высоких паросодержапнях, чем в настоящей работе, примерно на 10%, несмотря на то что условия эксперимента были почти одинаковыми. Большинство данных было получено Гриффитом с помощью зонда, расположенного за обогреваемым участком. Этот зонд фиксировал переход к кольцевому режиму течения нри более низких паросодержапнях, чем те, которые определялись с помощью зонда, расположенного выше по потоку. Гриффит объяснял это явление разрушением паровых снарядов по мере прохождения ими адиабатического участка. Сравнение полученных результатов показывает, что карты режимов течения, полученные при адиабатических условиях, могут существенно отличаться от карт, полученных в условиях обогрева. [c.45]

К расслоенному, а при движении пароводяной омеси в вертикальных трубах возможны главным образом два режима течения— стержневой и эмульсионный. Таким образом, оШ Ибка в определении объемного паросодер-жания из-за неопределенности структуры течения в данном случае резко уменьшается. На рис. (3-11) представлены расчетные значения максимальных ошибок для -вертикального канала прямоугольного сечения с учетом неопределенности структуры (стержневой или эмульсионной). [c.59]

Исследования критических режимов при высокой влажности до сих пор еще не проведены с необходимой полнотой. Теория и эксперимент отчетливо подтверждают, что и в этом случае градиенты давления в горловых сечениях достигают максимальных значений. При больших градиентах давлений резко возрастает метастабильность течения и уменьшаются коэффициенты скольжения. Однако в сильно градиентных конфузорных потоках заметно снижается интенсивность турбулентных пульсаций [Л. 55] и уменьшается значение частотно-структурного параметра (см. гл. 4), что должно приводить к уменьшению скорости распространения слабых возмущений. При большой влажности необходимо также считаться с возможностью заметных и многократных изменений структуры течения. Как известно, в этих случаях движение может сопровождаться переходом от капельно-пленочной структуры к пробковой, пенообраз- [c.216]

В зоне существонанпя пробкового режима течения смеси влияние эффекта дросселирования почти не чувствуется. Это объясняется тем, что доля жидкости от эффекта задержки незначительна по сравнению с ее общей массой, находящедтся в экспериментальном трубопроводе. Однако дросселирование при пробковой структуре течения влияет на появление наведенных пульсаций. [c.103]

О <С Р < 1) будет расслоенная структура течения смеси, а в точке Р2 = О выполняется условие ф2> О, соответствующее безнапорному режиму течения жидкости в наклонной трубе со свободным выходом. Это значение критерия Fr<, = Fr p определяется из условия О при р2 = О, что означает течение жидкости полным сечением д наклонно11 трубе за счет геометрического уклона i [c.151]

Известно, что при безнапорном режиме движения жидкости в наклонной трубе истинная скорость течения, или доля сечения, занятая жидкостью, определяется соотношением сил свободного падения и трения. Поэтому для расслоенной структуры течения смеси в наклонной трубе вследствие малости сил межфазового трения истинное газосодер /кание целесообразно представить не в обычной форме ф = ф (Р, Fr .), а в виде зависимости ф = ф (Frj, г), где Fr — значение числа Фруда, определенное по приведенной скорости кидкости (ф1, u Y Fv gD или, что одно и то же, соотношением Fr, = p Fr,. [c.151]

С гидравлической точки зрения движение жидкосгно фазы смеси при расслоенной структуре течения можно рассматривать как некоторый аналог безнапорного режима течения жидкости в наклонной трубе. Следовательно, экспериментальное исследование закономерностей изменения коэффициентов и Ji,, входящих в уравнение (64), можно свести к установлению зависимости 5i,, 2, = = /(Rej,2, е) на основании оиыгаых данных по безнапорному режиму течения жидкости при соответствующих значениях чисел Рейнольдса и относительной шероховатости для различных углов наклона труб к горизонту. [c.183]

Переход от нижнего ньютоновского режима течения к неньютоновскому связан со следующими изменениями характера процесса деформирования. В первом случае скорость самопроизвольной перестройки структуры в материале под действием теплового движения выше скорости принудительного разрушения структуры под действием его деформирования. Поэтому можно принять, что на режиме ньютоновского течения структура материала не изменяется . Переход к неньютоновскому течению означает, что на свойства материала начинает влиять принудительное разрушение его структуры. Это изменение режимов деформирования материалов А. А. Трапезников и В. А. Федотова [31 ] связали с переходом от монотонных кривых т (/), получаемых в методе й = onst, к кривым с максимумом. Таким образом, для неньютоновских жидкостей впервые был поставлен вопрос о связи между характером режимов установившегося течения и видом зависимости т (i). Выше указывалось, что в методе Q = onst у зависимостей т (t) экстремум появляется при достижении критической скорости деформации. Этой скорости соответствует нижнее — наи-низшее значение предела прочности т , которое в работе [31] было названо пределом текучести т, . [c.123]

Исследоиания показывают, что иа предельных режимах (при больших X ) спутный след за пластиной принимает вид вихревых дорожек. В зависимосга от начальных условий движе(шя пластины режим течения при угле атаки а=90 и больни1Х получается различным. Имеют место две характерные структуры течения — симметричная и несимметричная. [c.92]

Методы дифракционной электронной микроскопии позволили выявить особенности тонкой структуры сплава, которые не обнаруживаются при обычном металлографическом анализе. Установлено, что частицы вторичных выделений после серийной обработки располагаются в основном вдоль межфазкых и межзеренных границ и отдельными локальными скоплениями в зернах литиевой Р-фазы (см. рис. 54). ВТМО меняет морфологию выделившихся частиц. Межфазные и меж-зеренные границы частично очищаются от избыточных выделений, однако в р-фазе наблюдается образование довольно крупных частиц, расположенных преимущественно вблизи границ р—р (см. рис 54). Наиболее существенные изменения в характере распада пересыщенного твердого раствора наблюдаются после обработки в режиме СП течения. Для Р-фазы характерно наличие мелкодисперсных выделений 0-фазы, равномерно распределенной по всему объему зерна, и отсутствие грубых выделений на межфазных и межзеренных границах (см. рис.. 54). После закалки резко уменьЩается объемная доля грубых избыточных выделений в теле зерен и приграничных областях. Однако выделения 0-фазы к Р-твердом растворе отличаются высокой степенью неоднородности. [c.147]

Известно, что свойства многофазных сплавов при комнатной и повышенной температурах зависят от свойств фазовых составляющих, т. е. в случае сплава МА21 определяются свойствами а- и Р-твердых растворов. Важно выяснить, в. какой из фаз происходит старение. Для решения этой задачи в а- и р-фазах сплава МА21 в процессе вылеживания измеряли микротвердость. Исследования проводили на сплаве, деформированном в режиме СП течения и после упрочняющей термической обработки, поскольку наличие большого количества грубых избыточных фаз в структуре сплава после ВТМО и серийной обработки не позволяет достаточно надежно оценить величину микротвердости а- и р-твердых растворов, и ее изменение в процессе длительного вылеживания (рис. 56). Данные рис. 56 свидетельствуют о том, что микротвердость а-составляющей после обоих видов обработки примерно одинакова и составляет 980 МПа. В процессе длительного, вылеживания (в течение одного года) микротвердость а-твердого раствора практически меняется, т. е. в сплаве МА21 старение в а-фазе в процессе вылеживания при комнатной температуре не происходит. [c.147]

Закономерности изменения структуры течения при варьировании параметров вихря лучше видны при рассмотрении линий тока . Заметим, что величина щ не влияет на картину течения в поперечном сечении трубы. Как видно из формул (2.69) для и , вклад щ можно интерпретировать как переход в систему координат, движущуюся со скоростью -Uq вдоль оси 2. Ясно, что величина связана с расходом жидкости через трубу и очень важна при описании режимов закрученных течений в ограниченных областях. К примеру, нри щ=0, / = ] (рис. 2.15) осевое движение в окрестности оси трубы очень слабое, так как в осевом направлении вся жидкость движется на периферии - у стенок канала. 11ри Mq = 1, Л = 1, наоборот, поток практически отсутствует у стенок трубы и жидкость движется в центральной части канала. В промежуточном варианте (рис. 2.15, Wq = 0,5, Л = 1) жидкость вну три и снаружи виитовой нити движется в противоположных направлениях. [c.120]

Данное сравнение позволило связать структуру течения при осесимметричном нестационарном распаде вихря с интенсивными осевыми колебаниями замкнутой пузыревидной области, исчезающей и возникающей вновь. В данном случае наблюдается более существенная разница с визуальной диагностикой течения, обусловленная еще большим отличием траекторий частиц от мгновенных линий тока — трассерные частички здесь просто не поспевают за изменениями пузыря. Интересно отметить, что в области переходного режима к трехмерному течению (Re = 4000) пузырь, как и при визуализации, не фиксировался вовсе. [c.471]

Струйные течения в веществе, окружающем диск аккреции, являются ие только следствием, по и необходимым условием образования массивных объектов. Они уносят лишний момепт импульса аккреционного диска, препятствующий гравитационному захвату вещества тяготеющим центром. На основе карты режимов течения (см. рис. 49) можно получить представление пе только о крупномасштабной структуре течения, но и об эволюции космических струн. Наблюдаемые струи согласно оценкам являются слабо закрученными, поэтому в рамках модели следует принять д1 > Го. На квазнстационарной стадии струя соответствует точке па рис. 49 вблизи кривой 1. Когда захват вещества прекращается, 1д1 убывает и импульс струи падает. При пересечении изображающей точкой кривой 2 циркуляция начинает преобладать, и струя раскрывается. Наконец, когда д обращается в нуль, струя ложится на плоскость и течение обращается, унося остаточную массу и момент пмпульса на периферию плоскости аккреции. Монсет быть, с этим связан необычный характер распределения момента импульса в нашей галактике [128]. [c.143]

Систематическое применение современных асимптотических методов позволило рассмотреть широкий круг задач, которые не поддаются описанию в рамках классической теории пограничного слоя теория отрыва и присоединения пограничного слоя, различные течения с сильным локальным или глобальным взаимодействием пограничного слоя с внешним сверхзвуковым потоком, включающие часто передачу возмущений вверх по потоку, обтекание двумерных или трехмерных малых препятствий, теория сверхкритических и транскритических режимов взаимодействия для двумерных и трехмерных течений и ряд классов других задач, что позволило детально изучить структуру течений, сформулировать новые приближенные законы подобия. [c.1]

Значимость полученных решений для сверхзвуковых струйных течений связана главным образом с определением границ областей отсутствия решения задачи. Как показал анализ [9 -13 ударно-волновых структур в струях, во встречных, догоняюшз1Х скачках уплотнения, в тройных конфигурациях ударных волн и в других случаях интерференции газодинамических разрывов всегда существуют исходные данные, при которых ударно-волновые структуры реализовываться не могут. Часто с областями отсутствия решения связывают возникновение нестационарных режимов струйных течений. Полученные аналитические решения и предлагаемые алгоритмы расчета параметров распада разрыва представляются актуальными не только для струйных задач, но и для газодинамического проектирования сверхзвуковых воздухозаборников, аппаратов струйных технологий и других технических [c.31]

Особенности формирования такого гистерезиса в аэродинамических характеристиках, полученных для крыльев большого удлинения при малых числах Рейнольдса, изучены в [1-5]. В [1] рассматривался статический гистерезис аэродинамической зависимости Су = с ,(а) для прямоугольного крыла (X, = 5) с профилем МАСА-23012 в диапазоне чисел Ке = (1-4) 10 при дозвуковых скоростях. Результаты исследований гистерезисных зависимостей коэффициентов аэродинамических сил и моментов от угла атаки а в диапазоне числа Ке = (0.2-0.8) 10 для крыльев большого удлинения с относительными толщинами с 3= 0.12 изложены в [2-7]. Показано, что на режимах испытаний модели, соответствующих верхней и нижней границам области гистерезиса, существуют различные структуры отрывных течений на поверхности моделей. Отмечается, что при углах атаки, с которых начинается гистерезис, релизуются разлитаые структуры течений, при этом ветви зависимостей с ,(а), т, а) на обратном ходе могут не совпадать между собой [6,7]. [c.199]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...