Сила вследствие градиента давления в жидкости

Сила вследствие градиента давления в жидкости 43 [c.530]

Конечная величина скорости распространения малых возмущений (т. е. слабых волн) обусловливает невозможность непрерывного перехода потоком жидкости через скорость распространения слабых волн без создания особых условий течения. Причина этого физически очевидна. В самом деле, так как движущей силой в потоке жидкости является давление, то для увеличения скорости жидкости нужно уменьшить (при заданном начальном давлении на входе в канал) давление на выходе из канала (т. е. в пространстве, куда вытекает из канала жидкость). Но уменьшение давления передается по текущей жидкости со скоростью распространения слабых волн. При малых скоростях жидкости уменьшение давления на выходе из канала передается по текущей жидкости внутрь канала и приводит к перераспределению давления внутри канала, а именно, к увеличению градиента давления, в результате чего скорость жидкости в каждом сечении канала увеличивается. Однако, если скорость жидкости во входном сечении канала достигла значения скорости распространения слабых волн, то уменьшение давления вследствие того, что оно распространяется с той же скоростью, с какой вытекает жидкость, не будет больше передаваться внутрь канала и вызывать увеличение скорости после этого как бы ни изменялось давление на выходе из канала, оно не приведет к изменению давления в потоке жидкости и к увеличению скорости истечения. [c.301]

Наибольшие нарушения течения произойдут в пограничном слое плоских стенок, ограничивающих поток. Уменьшение скорости в этом слое приведет к тому, что градиент давления, который в пограничном слое остается таким же, как в ядре течения, уже не будет больше уравновешиваться центробежной силой. Вследствие этого в пограничном слое начнется перетекание жидкости в направлении градиента давления от вогнутой стенки к выпуклой. Интенсивность этого перетекания возрастает по мере приближения к стенке. Действительное наличие такого пе- [c.103]

Третья особенность сложного течения в межтрубных пространствах состоит в существенном влиянии на него инерционных сил. В абсолютном большинстве моделей фильтрации инерционными силами пренебрегают вследствие их малости по сравнению с объемными силами сопротивления. В отличие от этого очевидна различная зависимость градиента давления от скорости в канале трубного пучка при сильном возмущении. Опыты показывают заметное влияние инерционных сил на картину течения. Усиление инерционных свойств жидкости в ускоренных движениях вследствие эффекта присоединенной массы и анизотропия инерционных свойств жидкости в пористых телах рассматривались некоторыми авторами. Четвертой особенностью гидродинамики в пучках является учет этого эффекта [26, 27]. [c.184]

Теперь для частиц жидкости, находящихся па большом расстоянии от стенки, центробежная сила и радиальный градиент давления взаимно уравновешиваются. Для частиц же жидкости, находящихся вблизи стенки, окружная скорость вследствие торможения понижена, поэтому здесь центробежная сила значительно уменьшена, между тем как направленный внутрь радиальный градиент давления остается таким же, как и на большом расстоя-яии от стенки. В результате вблизи стенки возникает направленное внутрь радиальное течение, которое в свою очередь вызывает, вследствие условия неразрывности, восходящее течение в осевом направлении (рис. 11.1). Такое течение, возникающее в пограничном слое и имеющее совсем другое направление, чем внешнее течение, будем называть в дальнейшем вторичным течением. [c.219]

Принципиально новая идея заложена в конструкцию туннельного фитиля (рис. 2.4, 5) — заполнение большого канала артерии (туннеля) посредством использования разности давлений насыщения по длине парового канала и по сечению артерии [30]. Для этого жидкость (по крайней мере в центральной части фитиля) должна быть более холодной, чем пар. При стационарной работе тепловой трубы это условие всегда выполняется, так как жидкость из конденсаторной части поступает в артерию всегда охлажденной. Первоначально вследствие действия капиллярных сил заполняется жидкостью периферийная часть артерии, образуя шубу , в которой имеется радиальный градиент температуры. Даже малого капиллярного напора может быть достаточно для того, чтобы при заполнении создавалась разность давлений, намного превышающая капиллярный напор фитиля. Разность давлений в зависимости от температурного напора температура насыщения пара — температура жидкости может быть вычислена по формуле Клапейрона — Клаузиуса [c.31]

При движении потока по криволинейному пути в плоскости живого сечения его происходит вращение масс жидкости (поперечная циркуляция). В этом случае возникает более сложное винтовое движение, представляющее собой комбинацию двух характерных составляющие движений, а именно — поступательного движения жидкости под действием градиента силы давления и вращательного движения ее в плоскости живого сечения потока под действием градиента инерционной центробежной силы. Комбинированные движения жидкости по своему характеру являются непотенциальными или вихревыми. При циркуляции масс жидкости в поступательном потоке возникают дополнительные потери напора, которые вследствие интенсивной турбулизации потока можно рассматривать как работу инерционной силы сопротивления. В свою очередь, это позволяет учесть потери напора на всем криволинейном участке пути движения жидкости с помощью коэффициента циркуляции С , характеризующего отношение суммарной потери напора на трение h и на циркуляцию к потере напора на трение hi, т. е. [c.24]

ДИФФУЗОР в гидроаэромеханике, участок проточного канала (трубопровода), в к-ром происходит торможение потока жидкости или газа. Поперечное сечение Д. может быть круглым, прямоугольным, кольцевым, эллиптическим, а также несимметричным. По своему назначению и теом. форме Д.— устройство, обратное соплу. Вследствие падения ср. скорости V давление р в направлении течения растёт (см. Бернулли уравнение) и кинетич. энергия потока частично преобразуется в потенциальную. В отличие от сопла, преобразование энергии в Д. сопровождается заметным возрастанием энтропии и уменьшением полного давления. Разность полных давлений на входе и выходе Д. характеризует его гидравлич. сопротивление и наз. потерями. Потерянная часть кинетич, энергии потока затрачивается на образование вихрей, работу против сил трения и необратимо переходит в теплоту. Движение жидкости (газа) в направлении роста давления в потоке, т. е. существование положит, градиента давления в направлении течения,— осн. отличит. свойство Д. [c.176]

Рассмотрим две слабоискривленные и приблизительно параллельные поверхности, слой жидкости между которыми движется как под действием градиента давления, так и вследствие их взаимного иеремещения. Движение будем считать установившимся и де1ь ствие массовых сил несущественным. Оси координат (рис. 165) выберем, расположив ось х на нижней поверхности и направив ее вдоль скорости перемещения этой поверхности. Вторая поверхность может быть неподвижной или перемещаться вдоль оси х со скоростью и вдоль оси у со скоростью Щу. Если во все время движения толщина слоя /г остается малой, то отнощение скоростей также должно быть малым. Поэтому щ <С для любой точки внутри слоя. Кроме того, изменение скорости в направлении оси у вследствие малости слоя происходит гораздо интенсивнее, чем вдоль оси х, т. е. для любой компоненты н, [c.342]

Процесс теплоотдачи при поперечном омывании трубы имеет особенности, которые обусловлены гидродинамикой движения жидкости вблизи поверхности. При обтекании передней половины трубы по направлению потока (рис. 19.4) сечение уменьшается, а скорость жидкости увеличивается. В результате давление у поверхности падает (др1дх<0). В кормовой части трубы давление увеличивается, так как скорость уменьшается. Частицы жидкости в пограничном слое вследствие действия сил вязкости и положительного градиента давления (др1дх>0) замедляются и, начиная с некоторого сечения, движутся в обратную сторону, образуя вихри, которые периодически отрываются с поверхности трубы и уносятся потоком. [c.294]

Аналогичные явления наблюдаются в расплЗвленной зоне сварной точки. Однако неравномерность плотности тока по горизонтальным сечениям точки, а также чечевицеобразная форма расплавления создают дополнительные направления течения жидкости. В верхней и нижней части расплавленного ядра давление будет меньше, так как там диаметр расплавления и /о (вследствие растекания) меньше, чем на поверхности раздела листов (в твердом проводнике эти силы уравновешиваются сопротивлением кристаллической решетки). Вследствие этого в ядре сварной точки возникает градиент давления также в вертикальном направлении от линии раздела листов (рис. 1, е). Под действием этих давлений жидкий металл течет вдоль поверхности раздела по направлению к оси затем он стремится течь либо вверх, либо вниз, и, наконец, течет вдоль границы расплавления вверху и внизу (рис. 1, ж). Одновременно образуются и другие мелкие потоки в вертикальном направлении. Все это способствует интенсивному перемешиванию жидкого металла. [c.189]

При совместном падении группы частиц (стесненное падение) гидродинамические условия обтекания их жидкостью иные, чем при свободном падении. При стесненном падении встречные потоки жидкости, обтекающие частицы, движутся в промежутках между частицами. Сужение сечений потоков увеличивает градиент относительной скорости жидкости, что в свою очередь увеличивает Касательные напряжения, действующие на поверхности частиц. Кроме того, повышается разрежение в вихревых зонах за частицами вследствие увеличения скоростей потоков в промежутках между частицами следующего ряда, хотя размеры зон несколько уменьшаются. Это приводит к увеличению перепада давления между передней и задней сторонами частицы. Указанные причины вызывают повышение гидродинамического сопротивления частиц и потому при действии одной и той же активной силы (например, силы тяжести) скорость частиц при совместйом падении будет меньше скорости их свободного падения.. Чем меньше расстояние между частицами, т. е. чем больше их объемная концентрация, тем меньше будет скорость стесненного падения. [c.156]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...