Вихревое движение распределение частиц

Отложение частиц и их распределение при вихревом движении. Чтобы найти распределение частиц и проанализировать течения с хаотическим движением частиц, предлагается следующее решение. Из уравнений (6.32) и (6.41) с учетом сделанных ранее упрощений в эйлеровой системе координат получаем [c.341]

Вихревое отношение позволяет также определить дугу, которую опишет за единицу времени впрыскиваемая частица топлива с момента появления её в камере сгорания. Для равномерного распределения частиц топлива по шаровой камере должно быть обеспечено полное круговое движение частиц [c.251]

По способу образования и структуре поверхности контакта ЦТА относится к барботажных аппаратам. В нем активным агентом является газ, который пересекает слой жидкости, диспергируя ее и образуя поверхность контакта. При малой скорости в барботажных аппаратах газ образует поверхность контакта в виде всплывающих пузырей. При больших скоростях газа поверхность контакта приобретает капельную структуру, что характерно и для ЦТА, в котором скорости газа значительно больше скорости всплытия пузырей. Однако это относится только к гидродинамике самого слоя газожидкостной смеси, если рассматривать поперечное течение газа со скоростью Wr. В остальном имеются существенные отличия. На входе газа в слой между решеткой и кольцевым вращающимся слоем образуется газовая прослойка, обеспечивающая равномерное распределение газа и равномерную радиальную скорость по всему слою. Плавный, безударный вход газа в слой уменьшает гидродинамическое сопротивление. В то же время перемещение слоя газожидкостной смеси со значительными окружными скоростями и интенсивное перемешивание частиц жидкости с потоком газа вследствие вихревого движения приводит к дополнительной турбулизации потоков во всем объеме слоя, что способствует интенсификации процессов тепло- и массообмена. Наличие тангенциальной составляющей скорости газа увеличивает продолжительность контакта газа с жидкостью, так как движение частиц жидкости происходит по спиральной траектории и за несколько витков частицы многократно обтекаются потоком газа. Увеличение веса жидкости в поле центробежных сил препятствует образованию пены, так как поверхностного натяжения становится недостаточно для ее формирования. Отсутствие пены в ЦТА, сковывающей подвижность отдельных мелких частиц жидкости и ограничивающей скорость газа (по условиям выноса пены из аппарата), также позволяет повысить интенсивность тепло- и массообмена. [c.15]

Авторы двухпараметрической модели [33], постулируя вихревое движение, фактически задаются определенным распределением скоростей частиц, соответствующим условию = 0. Расчеты [c.60]

Те интегралы уравнений гидродинамики, при которых существует однозначный потенциал скоростей, мы можем назвать интегралами первого класса. Те же интегралы, при которых имеет место вращение некоторой части жидких частиц, и вследствие этого в области частиц, не находящихся во вращении, существует многозначный потенциал скоростей, мы назовем интегралами второго класса. В последнем случае иногда задача требует рассмотрения лишь тех частей пространства, которые пе заключают в себе вращающихся частиц жидкости например, при движении воды в кольцеобразных сосудах, можпо представить себе, что вихревая нить проходит через ось сосуда таким образом, эта задача принадлежит к числу тех, которые могут быть разрешены, при допущении потенциала скоростей. В гидродинамических интегралах первого класса скорости жидких частиц пропорциональны по величине и совпадают по направлению с силами, которые вызывало бы известное распределение магнитных масс вне жидкости, относительно магнитной частицы, помещенной на месте частицы этой жидкости. [c.26]

Турбулентность принадлежит к числу очень распространенных и, вместе с тем, наиболее сложных явлений природы, связанных с возникновением и развитием организованных структур (вихрей различного масштаба) при определенных режимах движения жидкости в существенно нелинейной гидродинамической системе. Прямое численное моделирование турбулентных течений сопряжено с большими математическими трудностями, а построение общей теории турбулентности, из-за сложности механизмов взаимодействующих когерентных структур, вряд ли возможно. При потере устойчивости ламинарного течения, определяемой критическим значением числа Рейнольдса, в такой системе возникает трехмерное нестационарное движение, в котором, вследствие растяжения вихрей, создается непрерывное распределение пульсаций скорости в интервале длин волн от минимальных, определяемых вязкими силами, до максимальных, определяемых границами течения. На условия возникновения завихренности и структуру развитой турбулентности оказывают влияние как физические свойства среды, такие как молекулярная вязкость, с которой связана диссипация энергии в турбулентном потоке, так и условия на границе, где наблюдаются тонкие пограничные вихревые слои, неустойчивость которых проявляется в порождении ими вихревых трубок. Турбулизация приводит к быстрому перемешиванию частиц среды и повышению эффективности переноса импульса, тепла и массы, а в многокомпонентных средах - также способствует ускорению протекания химических реакций. По мере накопления знаний о разнообразных природных объектах, в которых турбулентность играет значительную, а во многих случаях определяющую роль, моделирование этого явления и связанных с ним эффектов приобретает все более важное значение. [c.5]

Основы метода моделирования движения взвешенных частиц в потоке были разработаны в тридцатых годах В. С. Жуковским и П. М. Волковым [Л. 4-3]. Первым объектом исследования такого рода явилась вихревая топка Шершнева для фрезерного торфа, схема которой показана на рис. 4-3, а водяная модель — на рис. 4-4. Исследование на водяной модели имело в основном качественный характер. Наблюдалась картина движения взвеси в камере различных конструктивных модификаций при различном распределении воздуха между питателем, эжектором и дожигатель-ной решеткой (рис. 4-5). Наряду с этим определялся предельный размер куска торфа, не оседающего при заданных скоростях [Л. 4-4] [c.151]

Эта последняя задача приводит нас к замечательной аналогии между вихревыми движениями жидкости и электромагнитными действиями электрических токов. Имеппо, если в односвязном пространстве, заполненном движугцейся жидкостью, сугцествует потенциал скоростей, то скорости жидких частиц совпадают но величине и направлению с теми силами, которые проявили бы известным образом распределенные на поверхности пространства магнитные массы на магнитную частицу, помещающуюся внутри него. Если же, напротив, в таком пространстве существуют вихревые нити, то скорости жидких частиц нужно положить равными силам, возникающим от действия на частицу замкнутых электрических токов, которые частью проходят по вихревым нитям внутри массы, частью по ее поверхности, и сила которых пропорциональна произведению поперечного сечения вихревых нитей па скорость вращения. [c.9]

Теперь возникает вопрос, существует ли распределение скоростей, где линиями тока являются круги, по само течение безвихревое, и элементы жидкости не вращаются. Существование подобного течения, как и вихревого течения, можно продемонстрировать с помощью двух стрелок. Задача заключается в установлении распределения скоростей вдоль радиуса, так чтобы биссектриса между обеими стрелками сохраняла свое первоначальное направление. В этом случае скорость частиц жидкости обязательно уменьшается с увеличением расстояния от центра циркуляционного движения. Простой расчет или эксперимент выполненный в соответствии с моделью, показанной на рис. 20, без труда показывают, что скорость должна быть обратно пропорциопальна расстоянию от центра О. Пли можно сказать, что произведение и г постоянная величина. В механике жидкостей мы предпочитаем запи- [c.46]

Решение уравнения переноса вихрей (4.10) для случая обтекания шара дано В. Г. Иенсоном [ ]. На рис. 4.1 изображены получившиеся при этом решении картины линий тока для различных чисел Рейнольдса, а также соответствующие распределения вихревой напряженности. Наименьшее число Рейнольдса (Ре = 5, рис. 4.1, а и г) соответствует течению, в котором силы трения значительно больше сил инерции (ползущее движение, см. 4 главы IV и главу V). В этом случае во всем поле течения происходит вращение частиц и картина линий тока на передней и задней стороне шара приближенно [c.79]

Значения продольных инкрементов свидетельствуют о том, что в этих областях а очень сильно зависят от величины Ко и возмущения заметно пространственно нарастают. От величины Ко также сильно будут зависеть и вихревые формы. На рис. 5.22 приведены типичные конфигурации для двух значений Ко 20 и 5. Перестройка вихревой структуры для Ко = 20 происходит так в первоначальном вихре, у которого радиальные и азимутальные компоненты имеют в прикорневой области один порядок, по мере вытеснения во внешние области значительно уменьшается радиальное движение и возрастает азимутальное, поэтому на границе частицы движутся почти по круговым траекториям, как бы обтекая второй, зародившийся во внутренных областях противовращающийся вихрь, в котором уже более существенно радиальное движение. Этот второй вихрь в процессе растекания устойчиво диффундирует к внешней границе. Поперечные распределения продольной компоненты имеют типичный двугорбый вид (рис. 5.23). Также сильно меняются поперечные распределения вариаций полного давления [c.146]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...