Ламинарное движение влияние распределения частиц

В аналогичном направлении, приближающем систему к равновесному состоянию, действует сила тяжести. Под действием этих сил жидкие частицы смещаются и будут стремиться вернуться к равновесному положению. Однако по инерции они будут проходить положение равновесия и вновь испытывать действие восстанавливающих сил и т. д. На поверхности жидкости будут возникать волны. Основное отличие волнового режима течения, наступающего при Ке>30н-50, от ламинарного состоит в том, что при волновом режиме существенную роль в распределении скоростей по толщине пленки играют капиллярные силы, которые возникают при деформации поверхности. Величина их соизмерима с вязкими силами. На возникновение и особенно гашение волн сильное влияние оказывает наличие на поверхности жидкости поверхностно-активных веществ. Наиболее детальные теоретические и экспериментальные исследования волнового движения пленки были проведены П. Л. Капицей, В. Г. Левичем и другими авторами [Л. 73, 104]. [c.285]

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]

Влияние распределения частиц по размерам. В применении к течению в несжимаемом (газовом) ламинарном пограничном слое незаряженных сферических твердых частиц различных размеров основные уравнения стационарного движения около плоской пластины упрощаются, если концентрация частиц мала, когда = о, Кт = о, 7 = onst, и = Up = onst и рро = onst [c.354]

Как можно видеть из рис. I. 1, простой сдвиг сопровождается враш,ением. Если взвешенные частицы представляют собой не шарики, а, скажем, эллипсоиды, механизм усложняется из-за вращения частиц. Количественно влияние эллипсоидальных частиц при свободном течении зависит от ориентации частиц в текуш ей жидкости, т. е. от угла Ф между главной осью эллипсоида и направлением течения. Этот угол постоянно изменяется из-за вращения частиц, но если частицы шарообразны, все оси частиц геометрически равнозначны, и вращение не оказывает влияния. Если температура низкая и броуновское движение отсутствует, частицы могут 1з конечном счете сделаться полностью ориентированными или направленными благодаря течению жидкости. Пусть обозначает для этого случая приведенную вязкость в формуле (XIV. 5). Частицы не будут ориентированными, если благодаря высокой температуре имеется настолько сильное броуновское движение, что оно полностью поддерживает изотропное распределение главных осей частиц. Пусть для этого случая приведенная вязкость обозначается через В общем случае т)г зависит от температуры. В случае беспорядочной ориентации частицы будут взаимодействовать с большим объемом жидкости ламинарного пбтока, чем в случае ориентированных в направлении потока частиц. Поэтому, вообще говоря, будет увеличиваться с повышением температуры. Соответственно [c.246]

Из работ последних лет по движению гидросмесей в вертикальных трубах отметим исследования Ю. В. Шелтова (1958, 1960), экспериментально обнаружившего своеобразное влияние твердых частиц на переход ламинарного режима течения в турбулентный, работы А. П. Юфина и Н. Т. Беловой (1963), А. И. Борисова (1963), а также теоретический анализ распределения твердых частиц в вертикальном турбулентном потоке жидкости, выполненный Б. А. Фидманом (1963). [c.769]

При ламинарном движении сопротивление вызывается лишь вязкостью жидкости, т. е. трением параллельных движущихся с разной скоростью слоев, что и приводит к параболическому распределению скоростей. При турбулентном движении частицы жидкости попадают под влиянием поперечных пульсаций из области более низких скоростей на место более быстро движущихся частиц и вызывают сильное торможение последних и наоборот. В результате такого перемешивания про-фи.шь скоростей в турбулентном ядре потока выравнивается, в ламинарном же пограничном слое, где действует только вязкое трение, касательное усилие по формуле (2-28) возра-стаег из-за большего градиента скорости, а следовательно, по закону равенства действия и противодействия, возрастает и сопротивление, которое стенки канала оказывают потоку. [c.109]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...