Классификация течений жидкости

КЛАССИФИКАЦИЯ ТЕЧЕНИИ ЖИДКОСТИ [c.170]

КЛАССИФИКАЦИЯ ТЕЧЕНИЙ ЖИДКОСТИ. УСТОЙЧИВОСТЬ ДВИЖЕНИЯ. [c.83]

Учебник состоит из двух частей. В первой части рассмотрены основные теоретические положения, связанные с состоянием жидкости и с законами ее течения. Во второй части приведена общая теория течения жидкости в проточной части насосов и дана их классификация. Основное внимание уделено центробежным насосам, поскольку этот тип насосов нашел наибольшее применение на тепловых и атомных электрических станциях (АЭС). [c.4]

В настоящей главе в основном будем следовать классификации кавитационных течений, предложенной в работе [53], по которой гидродинамическая кавитация, т. е. кавитация, возникающая при течении жидкости, разделяется на перемещающуюся, присоединенную и вихревую. [c.7]

Информация о полях скорости и давления, необходимая для решения задач о распределении и превращении веществ в реакционных аппаратах, часто может быть получена из рассмотрения чисто гидродинамической стороны проблемы. Огромное разнообразие реальных течений жидкости, подчиняющихся одним и тем же уравнениям гидродинамики, обусловлено множеством геометрических, физических и режимных факторов, определяющих область, тип и структуру течения. Классификацию течений для описания их специфических свойств можно произвести различными способами. Например, широко распространена классификация течений по величине важнейшего режимно-геометрического параметра — числа Рейнольдса Ке течения при малых числах Рейнольдса [178], течения при больших числах Рейнольдса (пограничные слои [184]), течения при закритических числах Рейнольдса (турбулентные течения [179]). Следует заметить, что такая классификация имеет важный методический смысл, поскольку определяет малый параметр, Ке или Ке , и указывает надежный метод решения нелинейных гидродинамических задач — метод разложения по малому параметру. Не отрицая плодотворность такой классификации течений, в данной книге будем исходить не из математических и вычислительных удобств исследователя гидродинамических задач, а из практических потребностей технолога, рассчитывающего конкретный аппарат с почти предопределенным его конструкцией типом течения реагирующей среды. В этой связи материал по гидродинамике разбит на две главы. В первой из них рассматриваются течения, определяемые взаимодействием протяженных текучих сред со стенками аппарата или между собой течения в пленках, трубах, каналах, струях и пограничных слоях вблизи твердой поверхности. Во второй главе рассматривается гидродинамическое взаимодействие частиц различной природы (твердых, жидких, газообразных) с обтекающей эти частицы дисперсионной средой. [c.9]

Встречаются также другие способы классификации течений, например, по специфике поверхности, ограничивающей область течения течение жидкости со свободными границами [152], течение жидкости с поверхностью раздела [46, 180], течение вдоль проницаемой границы [77]. Такая классификация также позволяет описать свойства различных течений и указать методы их исследования. [c.9]

В зависимости от соотношения объемных долей фаз, скорости смеси, ориентации и геометрии канала, направления течения (опускное, подъемное, горизонтальное), а также свойств жидкости и пара (в первую очередь поверхностного натяжения, плотности, вязкости) в канале устанавливаются различные структуры двухфазного потока. Знание структуры (режима течения) для двухфазных систем сопоставимо по важности с установлением границы ламинарного и турбулентного режимов течения однофазной жидкости. Но, к сожалению, классификация режимов течения двухфазной смеси не опирается ни на столь же убедительные эксперименты, как знаменитый опыт Рейнольдса, ни на внушительные теоретические ре- [c.298]

Рассмотрим движение вязкой жидкости, полагая, что течение ограничено заданными тем или иным образом твердыми стенками. Мы увидим, что в зависимости от относительной значимости сил вязкости и инерции характер течения и распределения скоростей и давлений сильно отличаются. Это обстоятельство служит основой двух важнейших принципов в классификации типов течений и их аналитическом исследовании. Один из них опирается на различие между л а м и н а р н ы м и и ту р-булентными течениями — двумя возможными режимами движения, другой — на различие между ползущими течениями и тече ниями с пограничным слоем, являющимися крайними случаями проявления эффекта вязкости. Рассмотрим эти понятия. [c.170]

Общие определения и классификация струй. Струя жидкости или газа называется затопленной, когда она распространяется в среде, характеризуемой теми же физическими свойствами, что и сама струя. При изучении течений в элементах струйной автоматики приходится встречаться с самыми различными случаями распространения затопленных струй. Однако при рассмотрении этих случаев в качестве исходной обычно используется схема свободной струи, т. е. струи, распространяющейся в безграничной среде. В действительности струи почти всегда распространяются в среде, ограниченной твердыми поверхностями. Но эти поверхности часто настолько удалены от рассматриваемого участка струи, что в пределах этого участка их влияние оказывается совершенно несущественным. Такая струя мало чем отличается от свободной. [c.79]

Проведенная классификация элементов пневмоники в известной мере условна. Например, в аэродинамическом генераторе колебаний, рассматриваемом как отдельный элемент, имеются струйное устройство и пневматическая камера. Требуют пояснений и некоторые из введенных выше понятий. Так при отсутствии особых оговорок будем считать малыми разности давлений до и после дросселя, при которых течение воздуха еще может рассматриваться как течение несжимаемой жидкости. Эти значения разности давлений отличаются в общем случае от граничных значений данной величины, при которых происходит переход от ламинарного течения к турбулентному. Наконец, можно говорить о малых перепадах давлений до и после дросселя, учитывая условия, при которых докритическое течение воздуха еще не переходит в надкритическое. При этом диапазоны изменения давлений в общем случае для разных условий различные. [c.18]

Материал излагается на очень высоком научном уровне. В числе новых результатов, принадлежащих авторам, заслуживают упоминания четкая механическая формулировка условий применимости теории струй геометрическая классификация простых струйных течений асимптотическая теория свободных струй примеры. неоднозначных струйных течений разработка эффективных методов расчета струйных течений и числовые примеры применения этих методов с помощью ЭВМ теория устойчивости пузырьков в жидкости. [c.5]

В гл. 12 приведены классификация и результаты экспериментальных исследований основных методов интенсификации теплообмена при ламинарных течениях капельных жидкостей. [c.542]

Классификация происходит в результате воздействия на зерно силы тяжести и силы течения горизонтального потока жидкости. [c.63]

Рассмотрим некоторые результаты экспериментальных и теоретических работ. Одна из первых классификаций отрывных течений , основанная на результатах эксперимента [23], состоит в том, что отрывные течения делятся на два типа свободный вихревой слой и течения с застойными зонами (рис. 3.4). В некоторых случаях возможна комбинация этих двух типов течения. При отрыве вихревой слой отходит от поверхности тела. Сходящие с поверхности частицы жидкости могут свертываться в вихреобразования. Возможно появление завихренности внутри основного вихря. Линии тока, отошедшие от поверхности, могут опять присоединиться к поверхности. [c.164]

Задачи, включающие в себя сжимаемые жидкости при неустановившемся течении, можно подвергнуть классификации согласно их граничным условиям. Для радиального течения это будут такие системы [c.558]

Анализ данных на рис. 2.1- -2.5 приводит к заключению о существенном влиянии структуры потока на вид эмпирических зависимостей для коэффициента гидравлического сопротивления, истинного газосодержания, пульсаций давления и других характеристик газожидкостных течений в трубах. Однако не во всех случаях смена структур потока (по классификации Бейкера, Костерина и др.) приводит к изменению функциональных связей между критериями, определяющими исследуемый процесс. Функциональные зависимости меняются только при качественном изменении формы границы раздела газ-жидкость, например, при переходе расслоен- [c.58]

Свойства таких структур, реализующихся в тех или иных неравновесных средах, очень разнообразны. Гапонов-Грехов и Рабинович [27] разделили эти структуры на пять классов, использовав систему классификации колебаний в сосредоточенных системах свободные, вынужденные и автоструктуры. Примером свободных структур являются кольцевые вихри в идеальных (или близких к идеальным) течениях жидкости [c.23]

Механика твердого тела, будучи одной из глав общей механики, изучает движение реальных твердых тел. Различие между твердыми телами, с одной стороны, жидкостями — с другой, иногда кажется интуитивно ясным (нанример, сталь и вода), иногда отчетливую границу провести бывает трудно. Лед представляет собою твердое тело, однако ледники медленно сползают с гор в долины подобно жидкости. При прокатке раскаленного металлического листа между валками прокатного стана металл находится в состоянии пластического течения и термин твердое тело по отношению к нему носит довольно условный характер. Неясно также, следует ли отнести к жидким или твердым телам такие вещества, как вар, битум, консистентные смазки, морской и озерный ил и т. д. Поэтому дать определение того, что называется твердым телом затруднительно, да пожалуй и невозможно. В последние годы наблюдается определенная тенденция к аксиоматическому построению механики без всякой апелляции к интуиции и так называемому здравому смыслу . Таким образом, вводятся различные модели, иногда чисто гипотетические, иногда отражающие основные черты поведения тех или иных реальных тел и пренебрегающие второстепенными подробностями. Для таких моделей можно установить некоторый формальный принцип классификации, позволяющий отделить модели жидкостей от моделей твер1а.ых тел, но эта классификация отправляется от свойств уравнений, но не тел как таковых. Поэтому термин механика твердого тела будет относиться скорее к методу исследования, чем к его объекту. [c.16]

Изуч ение теплообмена в двухфазных потоках представляет собой весьма трудную задачу ввиду сложности гидродинамической структуры потока, взаимного, порой определяющего влияния теплообмена и гидродинамики, Случайных отклонений от гидродинамической и термодинамической неравновесности. Режимы течения определяются рядом факторов давлением, общим расходом потока и соотношением между фазами, свойствами фаз, тепловым потоком, предысторией потока и др. По имеющейся классификации основными режимами течения являются пузырьковый, снарядный, расслоенный, эмульсионный дисперсно-кольцевой и обращенный дисперсно-кольцевой (пленочное кипение недогретой жидкости). Четких границ между ними не наблюдается, и существуют целые области переходных режимов. Пока не имеется детальной информации для всех режимов течения по таким основным характеристикам потока, как распределение фаз, скоростей и касательных напряжений. Поэтому основой для понимания явления служат визуальные наблюдения и некоторые экспериментальные данные по распределению фаз, их полям скоростей, уносу и осаждению, гидравлическому сопротивлению и т. д. К настоящему времени накоплена достаточная информация о режимах течения адиабатных потоков, однако мало данных по диабатным (с подводом тепла) потокам при высоких давлениях, тепловых нагрузках и большом различии теплофизических свойств. Подавляющее большинство исследований выполнено на пароводяных и воздуховодяных смесях. [c.120]

Не совсем точно, что связано с расшифровкой сигнала зонда, можно было также зафиксировать переход от одного режима к другому. Например, когда отдельные пузыри начинают сливаться в более крупные пузыри, регистрирующие приборы записывают кривые, подобные кривым первой фотографии фиг. 4. Этот случай был определен как переход от пузырькового течения к снарядному. Отчетливо различимое снарядное течение существует в довольно ограниченной области изменения паросодержанпя. При появлении признаков разрушения паровых снарядов теченпе становится вспененным или нолукольцевым. В настоящей работе считалось, что снарядное течение существует до тех пор, пока наблюдаются довольно регулярно чередующиеся паровые снаряды заметной протяженности. Когда паровые снаряды не являлись больше основной формой движения жидкости в канале, считалось, что наступал переход снарядного течения к кольцевому. Поскольку ни один из упомянутых переходов не существовал в достаточно широких пределах изменения паросодержанпя, они не рассматривались как отдельные режимы течения. Безусловно, классификация режимов течения до некоторой степени произвольна, однако из практических соображений желательно установить минимальное число режимов. [c.40]

Вопросу о движении вихрей посвягцена также статья А.А. Фридмана и П.Я. По-лубариновой О перемегцаюгцихся особенностях плоского движения несжимаемой жидкости (Геофизический сборник. Т. V. Выи. 2, 1928). Обозначив через F(z) характеристическую функцию течения, авторы кладут в основу классификации особенностей плоского движения ряд Лорана [c.137]

В этой главе рассмотрены вопросы численного интегрирования линейных и нелинейных краевых задач для систем обыкновенных дифференциальных уравнений, возникающих при исследовании прочности, устойчивости, свободных колебаний анизотропных слоистых композитных оболочек вращения после разделения угловой и меридиональной переменных. В предыдущих главах было показано, что корректный расчет таких оболочек и пластин в большинстве случаев требует привлечения неклассических дифференциальных уравнений повышенного порядка. Там же (см. параграфы 4.1, 4.4, 5.2, 6.2) отмечалась важная особенность таких уравнений — существование быстропеременных решений экспоненциального типа, имеющих ярко выраженный характер погранслоев и существенных лишь в малых окрестностях краевых закреплений, точек приложения сосредоточенных сил, мест резкого изменения геометрии конструкции и т.д. Стандартные схемы численного интегрирования краевых задач на таком классе дифференциальных уравнений малоэффективны — попытки их применения встречают принципиальные трудности, характер и формы проявления которых подробно обсуждались в параграфе 4.1 (см. также [136]). Добавим к этому замечание о закономерном характере данного явления — существование решений экспоненциального типа с чрезвычайно большим (по сравнению с длиной промежутка интегрирования) показателем изменяемости в неклассических математических моделях деформирования тонкостенных слоистых систем, дифференциальными уравнениями которых учитываются поперечные сдвиговые деформации, обжатие нормали и другие второстепенные" факторы, естественно и необходимо. Такие решения описывают краевые эффекты напряженного состояния, связанные с учетом этих факторов, и существуют не только у неклассических уравнений, установленных в настоящей монографии, но и в других вариантах неклассических уравнений повышенного порядка, что уже было показано (см. параграф 4.1) на конкретном примере. Болес того, подобные явления наблюдаются не только в теории оболочек, но и в других математических моделях механики и физики. Известным классическим примером такого рода может служить течение Навье—Стокса — при малой вязкости жидкости, как впервые было показано Л. Прандтлем (см., например, [330]), вблизи обтекаемого тела возникает зона пограничного слоя. Такие задачи согласно известной [56, 70 и др.] классификации относятся к классу сингулярно возмущенных, т.е. содержащих малый параметр и претерпевающих понижение порядка, если положить параметр равным нулю. Проблема сингулярных возмущений привлекала внимание многих авторов [56, 70, 173, 190 и др.]. Последние десятилетия отмечены значительными достижениями в ее разработке — в создании и обосновании методов асимптотического интегрирования для различных [c.195]

Классификация задач безвихревого течения. Хронологически первой граничной задачей потенциальной теории была проблема вычисления гармонического потенциала во всей зоне при заданных величинах потенциала на границе. Доказательство существования такого потенциала и выражение его для данных условий известны как проблема Дирихле. Примеры этому общеизвестны в электростатике, где наружное поле отыскивается по потенциалу на поверхности проводника. В потоке жидкости примером является установление потенциала, соответствующего определенным свободным линиям тока. Так как, согласно п. 28, функция тока для двухмерного течения удовлетворяет всем требованиям потенциала, линия тока может рассматриваться для аналитических целей как линия потенциала, и, следовательно, любой двухмерный поток с заданными границами может рассматриваться как проблема Дирихле. [c.77]

Принято следующее построение книги. После кратких сведений об основных уравнениях динамики вязкой жидкости, граничных и начальных условиях (гл. 1) рассмотрены способы определения телового потока на стенке, коэффициента теплоотдачи и гидравлического сопротивления (гл. 2). Затем приведены необходимые для последующего анализа данные об изменении физических свойств жидкости и газа в зави-мости от температуры и давления (гл. 3). Рассмотрение общих вопросов заканчивается анализом течения и теплообмена в трубах методом подобия, и на этой основе дается классификация возможных случаев течения и теплообмена (гл. 4). [c.3]

Поскольку в настоящее время отсутствует классификация режимов двухфазных течений апециально для криогенных жидкостей, инженер-конструктор вынужден обращаться к обсуждавшимся выше диаграммам течений, не упуская из виду присущих им ограничений. [c.118]

По классификации Д. Доджа в зависимости от характера течения и вцда функциональной связи скорости деформации и скорости сдвига неньютоновские жидкости делятся на три основные категории вязкие среды, у которых скорость сдвига зависит от приложенных сдвиговых напряжений среды, реологические характеристики которых зависят от времени (в этих жидкостях скорость сдвига определяется не только величиной касательного напряжения, но [c.7]

Вместе с тем реологические модели жидкостей могут быть классифицированы по присущим им свойствам, что позволяет производить определенные обобщения. Наиболее простую классификацию предложил Д. Додж. В зависимости от характера кривой течения, т. е. вида уравнения т = / (y), неньютоновск е среды делят на 3 группы вязкие среды, у которых скорость сдвига зависит только от приложенных сдвиговых напряжений среды, реологические характеристики которых зависят от времени (здесь скорость сдвига определяется не только величиной касательного напряжения, но и продолжительностью его действия) эластичные среды, обладающие свойствами как жидкости, так и твердого тела и частично проявляющие упругое восстановление формы после снятия напряжения. [c.82]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...