Жидкость дискретной структуры

Можно показать, что движение жидкости дискретной структуры описывается обобщенным уравнением Навье — Стокса [Л.1-8]. Дискретность структуры для разреженного газа определяется тем обстоятельством, что в пределах физически малого объема переносные скорости молекул различны. Другими словами, в пределах малого объема, по которому происходило усреднение микроскопических величин, изменяется скорость видимого движения. Поэтому приходится переопределять среднюю скорость движения. Такая же физическая картина имеет место при вихревой структуре жидкости (жидкость состоит из отдельных вихревых трубок). В этом случае распределение скорости движения жидкости описывается разрывной функцией. [c.24]

Явление скольжения жидкости вдоль твердой стенки экспериментально было открыто еще в 1860 г, Гельмгольцем и Пиотровским. Интерес к этому делу может снова возникнуть в связи с изучением реологических свойств неньютоновских жидкостей. Таким образом, при движении жидкости дискретной структуры необходимо учитывать явление скольжения вдоль твердой стенки при условии, что число Трусделла близко к единице. [c.83]

Жидкость дискретной структуры [c.10]

А.С. Предводителева для жидкости дискретной структуры [74] [c.10]

Для уравнений плоского двумерного нестационарного движения вязкой среды построен скалярный потенциал - аналог линии частицы жидкости - являющийся переменной лагранжева типа. Дано применение уравнений гидродинамики, записанных в этих переменных, к различным классам конвективных динамических и тепловых процессов. Рассматривались реологические модели жидкостей ньютоновская несжимаемая и сжимаемая, нелинейно-вязкая, вязкоупругая, а также турбулентный поток. Для изотермического процесса удалось построить простое преобразование уравнений А.С. Предводителева (жидкость дискретной структуры) к классическим уравнениям Стокса. [c.128]

В нашем случае коэффициент р определяет выбор основной функции, аппроксимирующей разрывную функцию, а согласно фор%ле (1-7-13) он характеризует дискретность структуры жидкости (т. е. переход от одной вихревой трубки к другой по закону усреднения разрывных функций), а также взаимодействие вихревой трубки с окружающей средой, разделяющей эти вихревые трубки. [c.53]

Если длина акустической волны, распространяющейся в реальной среде, очень мала и сравнима с длиной свободного пробега молекул (в жидкостях и газах) или периодом кристаллической решетки, то начинают проявляться эффекты, связанные с дискретностью структуры вещества. Наиболее просто эти явления рассчитываются в случае твердых тел, у которых существует дальний порядок в расположении атомов. [c.150]

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]

Возможные структуры двухфазной среды многообразны. Характерным является поток парокапельной структуры, в котором, однако, присутствует и непрерывная жидкая фаза, существующая главным образом в виде пленок на твердых поверхностях. Столь же широко встречаются пузырьковые структуры, в которых несущая среда — несжимаемая жидкость, а дискретная — пар в виде пузырьков или пробок. На твердых поверхностях может существовать парокапельная пленка. Возможны и другие, более простые структуры двухфазных потоков, причем, как правило, дискретная фаза подчиняется закону нормального распределения по размерам капель. [c.312]

Все жидкости состоят из дискретно расположенных и непрерывно движущихся молекул. В предыдущих определениях, использованных для описания жидкостей, эта дискретная молекулярная структура игнорировалась, и жидкость рассматривалась как сплошная среда (континуум). Это значит, что все размеры в объеме жидкости считаются большими по сравнению с междумолекулярными расстояниями это предположение используется далее всюду, даже при рассмотрении предельно малых расстояний от ограничивающих стенок. [c.15]

Индуктивную скорость и нагрузку несущего винта можно определить, рассматривая след далеко вниз по потоку от диска винта, причем результат зависит от выбранной схемы следа. Распределение завихренности по следу предполагает распределение нагрузки по диску винта, т. е. использование схемы активного диска. Однако в действительности винт состоит из дискретных несущих поверхностей. Простейшая схема следа винта с конечным числом лопастей — это геликоидальные вихревые пелены, сходящие с каждой лопасти. Основной эффект наличия конечного числа лопастей заключается в уменьшении нагрузки концевой части лопасти. С точки зрения структуры следа этот эффект объясняется перетеканием жидкости с верхних сторон вихревых пелен на нижние вокруг их кромок и уменьшением вследствие такого перетекания общего количества движения, направленного вниз. Голдстейн нашел точное решение задачи о концевых нагрузках для следа, состоящего из геликоидальных вихревых пелен (разд. 2.7.3.3). Прандтль [G.89] получил приближенное решение в виде поправки на концевые потери для винта с конечным числом лопастей, используя двумерную схему вихревых пелен в дальнем следе. [c.93]

Если жидкость смачивает поверхность канала, то двухфазный поток может иметь одну из следующих пяти основных структур пузырьковую, эмульсионную, пробковую (снарядную), кольцевую (стержневую), диспер-сно-кольцевую (дисперсно-пленочную). В первых четырех структурах вся жидкая фаза потока контактирует между собой и со стенками канала, и в паре нет дискретных образований жидкости. Их можно назвать структурами пар в жидкости . При дисперсно-кольцевой структуре часть жидкости течет по стенке, а другая ее часть распылена в паре в виде дискретных образований (капель). При Оц капли практически электрически изолированы от жидкости в пленке и не участвуют в генерировании энергии в МГД-канале. [c.5]

При изучении общих законов реальных движений тел, которые почти всегда оказываются достаточно сложными, приходится абстрагироваться от многих несущественных для данного движения деталей и вместо реальных тел рассматривать движение некоторых идеализированных объектов. Такими объектами в классической механике являются материальная точка (или бесструктурная точечная частица), системы материальных точек, абсолютно твердое тело и сплошная (непрерывная) среда — деформируемое (упругое) твердое тело, жидкость или газ. Каждому из этих абстрактных понятий соответствует представление о некотором реально существующем материальном объекте, при рассмотрении движения которого можно пренебречь или его размерами (материальная точка), или его деформацией (абсолютно твердое тело), или дискретной атомно-молекулярной структурой (сплошная среда). [c.6]

При прохождении луча света через прозрачное однородное вещество — газ, чистую жидкость или совершенный кристалл — небольшая часть световой энергии рассеивается во все стороны из-за атомной структуры вещества. При низких температурах и при неучете квантовых флуктуаций атомы неподвижны, и свет при рассеянии изменяет лишь направление распространения (упругое рассеяние), а при высокой температуре тепловое движение атомов модулирует рассеиваемый свет, и поэтому изменяется не только направление, но и частота света (неупругое рассеяние). В результате частотный спектр рассеянного света повторяет со сдвигом в оптическую область спектр теплового движения вещества. Например, при обычном комбинационном рассеянии (КР) спектр рассеянного света состоит из нескольких дискретных компонент, отстоящих от частоты падающего света на величину, равную частоте одного из нормальных колебаний атомов в молекуле. Как правило, при КР частотный сдвиг не превышает нескольких процентов. [c.14]

Гидродинамические модели, удовлетворяющие уравнениям (3.1), (3.2), составляют весьма обширный класс и могут включать в себя дополнительно ряд новых физических полей и уравнений, характеризующих внутренние свойства среды. Если пользоваться качественной аналогией, которая прослеживается между сплошной средой и системой дискретных частиц, и считать, что уравнение Эйлера играет роль уравнения Ньютона, а все остальные уравнения, описывающие эволюцию среды, рассматривать как связи или ограничения на класс течений, то с точки зрения классической механики сила Г не может быть произвольно заданной характеристикой, а должна отражать реакции на эти связи. Характер связей неизбежно проявляется при введении гамильтоновой структуры в гидродинамические модели и в случае несжимаемой жидкости приводит к нелокальным скобкам Пуассона. [c.186]

Таблица 5, Основные стационарные состояния дискретных вихревых структур в трехслойной жидкости

Дискретные компоненты тонкой структуры линии рассеяния в жидкостях выделяются на более или менее интенсивном фоне (рис. 40). [c.197]

Некоторые параметры, характеризующие газы, в которых изучался спектр релеевского рассеяния света (угол рассеяния 0 = 180°, длина волны Я, = 4047 А, температура 20° С), и жидкости, в которых наблюдалась дискретная тонкая структура (угол рассеяния 0 = 90°, длина волны Я, = 4358 А, температура 20° С) [c.239]

Пусть во всасывающем проеме ВС задана скорость (рис.ЗЛ2). Па остальной части границы задано условие непротекания. Необходимо определить скорость воздуха в любой точке области течения, построить линии тока и вихревую структуру течения. Решение будем строить в рамках модели идеальной несжимаемой жидкости с использованием метода дискретных вихрей [112,113,116]. [c.582]

Отсюда можно получить и другое физическое обоснование числа Пред-водителева, как величины, характеризующей эффективную вязкость или вязкость жидкости дискретной структуры [c.44]

Число Трусделла характеризует нелинейную зависимость тензора вязкого напряжения от, тензора скорости деформации. Соотношение (1-5-54) обнаруживает, что влияние нелинейности в такой зависимости аналогично влиянию параметра нейдеальной дискретности. Число Предводителева характеризует дискретную структуру газа. В одной из наших работ [Л.1-17] было показано, что уравнение движения жидкости, состоящей из системы вихревых трубок, описывается аналогичным уравнением вида (1-5-52), если в последнем предполагается, что 7 = 5/3 (одноатомный газ). В этом случае коэффициент р или число Предводителева характеризует асимметрию тензора вязкого напряжения, появляющуюся за счет весьма выраженной дискретной структуры жидкости. Физическая картина такой дискретности следующая жидкость состоит из отдельных вихревых трубок, на границе контакта вихревых трубок происходит разрыв гидродинамической скорости движения. [c.42]

Таким образом, число Прелводителева Pd характеризует дискретную структуру жидкости и усиливает тот дополнительный вид переноса импульса, который происходит в таких системах. [c.42]

Такая разница вполне понятна, поскольку в асимметричной гидродинамике описывается детально механизм переноса импульса поступательной и вращательной диффузий. Общим является то обстоятельство, что текучая среда (жидкость) имеет дискретную структуру, а следовательно, при корректном описании такой среды, как гомогенной текучей среды, мы должны использовать математический аппарат теории разрывных функций. Представляет интерес вопрос о взаимодействии такой среды с поверхностью твердого тела. Обычно принимают закон прилипания жидкости к поверхности твердого тела, т. е. скорость пост патмьного движения жидкости на поверхности твердого тела равна нулю v = Vo, где г о —скорость движения поверхности твердого тела (скорость границы). [c.54]

Проблема исправления уравнений гидродинамики была поставлена впервые Н. П. Кастериным еще в 1937 г. Н. П. Кастерин считал, что уравнения Эйлера являются лишь первым приближением для описания картины вихревых течений. Во втором приближении надо учитывать дискретность структуры газа и прерывистость изменений основных гидродинамических величин. Например, в рамках идеальной жидкости следует предположить, что на границе потенциального и вихревого течений существует разрыв гидродинамической скорости. Взяв за основу эту идею о разрывном изменении скоростей, Н. П. Кастерин получил новые уравнения для описания вихревого поля в идеальной жидкости [Л. 1-12]. [c.60]

Различия в проницаемости аморфизированного и высококристаллического образцов иногда достигают целого порядка. Проницаемость увеличивается с ростом дискретных структур. Места сочленения крупных сферолитов уязвимы для жидкостей и газов в диффузионном отношении это наиболее слабые места. [c.115]

Пористые высокогеплопроводные металлы используются также и при изготовлении теплообменников сосредоточенного теплообмена (дискретного типа) для получения сверхнизких температур. Предельно развитая поверхность теплообмена пористой структуры позволяет уменьшить граничное термическое сопротивление Калицы, вызывающее температурный скачок на границе раздела жидкость - твердое тело, через которую передается теплота. Такой теплообменник представляет собой блок, содержащий две камеры, заполненные проницаемым высокотеплопроводным материалом с большой удельной поверхностью Обьпшо и пористая матрица и блок выполняются из меди. При растворении Не в Не на пористой насадке в одной из камер температура получаемой смеси может понизиться до 0,011 К. За счет этого происходит охлаждение всего блока и протекающего через другую камеру потока Не . [c.17]

Изложены общие принципы ноетроення математического описания многофазных систем особое внимание уделено 1)ормулировке универсальных и специальных условии совместности на межфазных границах. Анализируется гидростатическое равновесие газожидкостных систем волновое движение на поверхности тяжелой жидкости, классические неустойчивости Тейлора и Гельмгольца гидродинамика гравитационных пленок. Рассмотрены закономерности стационарного движения дискретной частицы (капли или пузырька) в несущей фазе, механизм и количественные характеристики роста паровых пузырьков в объеме равномерно перегретой жидкости и на обогреваемой твердой стеикс. Приводятся характеристики течения газожидкостных потоков в канале, методы расчета истинного объемного паросодержания и трения в потоках различной структуры методы расчеты теплообмена и кризисов при пузырьковом кипении в трубах. [c.2]

РАССЕЯНИЕ ЗВУКА — рассеянне звуковых волн ва пространственно-временных флуктуациях плотности и упругости раал. сред (напр., на поверхности океана, на неровном и неоднородном его дне, на пересечённой местности, на искусств, периодич. структурах и неоднородных поглощающих поверхностях, применяемых для улучшения акустич. свойств больших помещений, на дискретных неоднородностях — воздушных пузырьках и жидкости, твёрдых взвешенных частицах в жидкости или газе, на рыбах и макропланктоне в океане, [c.269]

Двухфазной называют среду, содержащую одно вещество в двух агрегатных состояниях (например, вода+лед, вода-[-водяной пар). Двухкомпонентные среды состоят из двух разных веществ, находящихся в одном и том же или в различных агрегатных состояниях. Применительно к задачам энергетики особое значение приобретают влажный пар (водяной пар-1-капли воды) и вода с паровыми включениями (вода-Ьпузырьки пара). Двухфазная среда состоит из несущей фазы (ею может быть пар или жидкость) и дискретной фазы (капли, пузырьки). Структура дискретной фазы может быть сложной капли или пузырьки различных размеров (полидисперсная дискретная фаза) капли и пузырькн могут существовать совместно с жидкими или ]-азовыми пленками на твердых поверхностях. [c.312]

Возникновение дискретной фазы связано с различными физическими процессами. Охлаждение пара путем отвода теплоты от него или в результате расширения приводит к появлению капельной структуры. Нагрев жидкости создает пузырьковую структуру. Во всех случаях образования второй фазы важную роль играют гидродинамические особенности потока градиентность течения, шероховатость поверхностей, числа Маха и Рейнольдса и др. Фазовые переходы в потоках реализуются с некоторым запаздыванием , т. е., как правило, не при параметрах насыщения. Конденсация происходит с переохлаждением пара, т. е. при более низких параметрах, а испарение — при достижении некоторого перегрева. Таким образом, равновесные процессы конденсации или испарения не реализуются. Такое состояние переохлажденного пара или перегретой жидкости является ыетастабильным — относительно устойчивым. При достижении максимального переохлаждения пара или перегрева жидкости среда спонтанно переходит к состоянию, близкому к равновесному. [c.314]

Несмотря па многообразие конкретных проявлений временной синхронизации, все они состоят в согласованных между со- бой изменениях отдельных подсистем динамической системы с внешним периодическим воздействием, приводящих к периодичности изменения состояния вне зависимости от того, дискретная -эта система или распределенная. Явления пространственного порядка исслед01вапы гораздо меньше и используются не столь широко, как явления временной синхронизации. Более того, если явление временной синхронизации четко определено [89, 90], то в отношении пространственного порядка такого определения нет и все ограничивается относительно скромным набором конкретных, лишь отчасти, теоретически изученных, примеров ячеек Шелли-Холла и Бенара в конвективных течениях жидкости, вихрей Тейлора в вязкой жидкости между вращающимися цилиндрами и некоторых систем, в которых экспериментально наблюдается четкая пространственная структура устойч ивых само-возбуждающихся стоячих волн, вихрей Кармана за обтекаемым жидкостью телом, сокращений возбудимой мышечной ткани сердца, пространственпо ременных перестроек ансамблей биологических клеток и др. В последних случаях говорится не только о пространственном порядке, но и о пали ши определенной пространственной структуры и самоорганизации и в связи с этой трактовкой о синергетике как новой науке о самоорганизации [355, 356, 487]. [c.53]

Как уже говорилось, дифференциальные уравпепия Лоренца возникли как трехмодовое дискретное приближение в задаче о тепловой конвекции между горизонтальными плоскостями. В гл. 1 было показано, что уравнения Лорбпца с параметром Ъ — 1 являются основными в описании конвективной циркуляции жидкости в замкнутом круговом контуре. Наличие в них непериодических установившихся движений было установлено в 1963 г., но достаточно полное исследование было выполнено только в 1976—78 гг. сразу в нескольких работах [46, 68, 69, 276—278, 280, 539, 551, 552, 679], среди которых можно выделить два направления одно, идущее от подковы Смейла , и второе — от гомоклинических структур А. Пуанкаре. [c.184]

Теперь видно, что на дискретном уровне поля и описываются одинаковыми выражениями. Далее индексы е и s" будут опущены. Таким образом, по структуре уравнения движения вихревых частиц будут такими же, как и в безграничной жидкости (6.10). Гамшн>тониан дискретной системы для гауссовой функции формы (6.22) имеет вид [Веретенцев и др., 1989] [c.332]

В п. 2.8—2.9 обсуждались пути возникновения хаоса при эволюции динамических систем, описываемых функциями от времени (непрерывного или дискретного — первый случай сводится ко второму, если вместо всего фазового потока рассматривать создаваемое им отображение последования Пуанкаре некоторого трансверсального подмножества фазового пространства). В течениях жидкостей и газов такими функциями от времени являются значения их термогидродинамических характеристик в той или иной фиксированной точке пространства. Однако течения обладают также и пространственной структурой, которая у ламинарных течений упорядочена, а у турбулентных — хаотична, и возникновение хаотической эволюции во времени еще не означает возникновения пространственного хаоса, т. е. перехода к турбулентности. Так, например, стохастизация течения Лоренца, описываемого динамической системой (2.114), не меняет его упорядоченной пространственной структуры — конвективных роликов (2.113). [c.155]

П. в гетерогенных системах (жидкость или распыленное твердое горючее) всегда светящееся и характеризуется значительно большей протяженностью зон I и II, особенно зоны II. Дискретная физич. структура П. сложнее, чем структура П. в газах так, нанр., в П. распыленной жидкости процессы нагрева и горения смеси сопровождаются испарением горючего и диффузионным процессом микроперемешивания его компонентов с кислородом воздуха. П. в гетерогенных системах также разделяют па ламинарные и турбулентные, бунзеновские и диффузионные. Однако в этом случае преобладает тепловое излучение. П., возникающее при горении жидких горючих с открытой поверхности — в сосудах, резервуарах, — относится к тину диффузионных П., т. к. предварительное перемешивание отсутствует, горение происходит в парах горючего вдали от его поверхности, подобно П. свечи. [c.29]

Статья главным образом (п.п. 3-6) посвящена анализу динамики как дискретных, так и распределенных бароклинных вихрей с нулевой суммарной интенсивностью — хетонов. Бароклинные вихри, в отличие от классических (баротропных) вихрей в идеальной жидкости, обладают запасом не только кинетической, но и доступной потенциальной (тепловой) энергии. Как показано в [7], бароклинная природа вихрей кардинально изменяет как структуру индуцируемых ими полей скорости, так и характер вихревого взаимодействия. При условии равенства нулю суммарной интенсивности вихревые структуры обладают важным свойством самодвижения (образуется двухслойная вихревая пара, движущаяся как целое без изменения формы и интенсивности [7]). В частности, каждый из двух точечных вихрей, сосредоточенных в разных слоях двухслойной жидкости и имеющих равновели- [c.548]

Во введении мы познакомились с системами самой различной природы, в которых в результате самоорганизации возникают пространственные структуры. Такие структуры могут возникать в сплошных средах, например в жидкостях или скоплениях биологических клеток. В этой главе мы хотим показать, как методы, развитые в предыдуш,их главах, позволяют описывать образование пространственных структур. Заметим, что пространственные структуры не обязательно должны быть стационарными они могут быть связаны с колебаниями или еш,е более сложными движениями, за-висяш,ими от времени. На протяжении этой главы мы будем рассматривать непрерывные среды или проблемы, в которых допустима аппроксимация дискретной среды, например скопления клеток, той или иной моделью сплошной среды. [c.310]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...