Модели течений при

При расчете может быть использована как двухслойная, так и трехслойная модель течения. При двухслойной модели предполагается, что турбулентный поток состоит из вязкого слоя, в котором молекулярная вязкость преобладает над турбулентной 6 = Vt/v = 0. Граница вязкого подслоя может быть определена из условия Tjo = 10,0 тогда толщина вязкого слоя [c.197]

Все жидкости обладают внутренним трением, обусловленным вязкими свойствами сред. Влияние вязкости на характер течения жидкости неоднозначно. В некоторых задачах вязкость играет решающую роль и определяет движение среды. В других случаях ее влияние сказывается слабо и представление о характере течения можно получить без учета вязких сил. Пренебрежение вязкими силами существенно облегчает аналитическое исследование, и вместо реальной жидкости оказывается целесообразным рассматривать модель идеальной жидкости. Идеальная жидкость —это абстрактная л<идкость, лишенная внутренних сил трения. Указанную модель следует рассматривать как первое, но важное приближение к реальной модели течения. При изучении вязких свойств обнаруживается также различие между капельной и сжимаемой жидкостью, обусловленное молекулярной структурой вязкость несжимаемой жидкости с ростом температуры уменьшается, а вязкость газов растет. [c.15]

Данная монография является третьей книгой из задуманного цикла монографий, посвященных изложению фундаментальных вопросов современной теории процессов переноса в тех физикохимических системах, где осуществляются основные процессы химической технологии. В первой из них была рассмотрена теория процессов переноса в системах жидкость—жидкость [1], во второй [2] — теория процессов переноса в системах жидкость— твердое тело. Данная монография посвящена систематическому изложению теоретических вопросов гидродинамики и массообмена в газожидкостных системах. В книге на основе фундаментальных уравнений гидродинамики рассмотрено движение одиночного пузырька газа в жидкости, вопросы взаимодействия движущихся пузырьков (в том числе их коалесценция и дробление), пленочное течение жидкости. Эти результаты использованы при построении моделей течений в газожидкостных систе.мах. [c.3]

Модели течений в газожидкостных системах и модели элементарных актов тепло- и массообмена используются при построении моделей процессов абсорбции и ректификации. [c.3]

Таким образом, в данном разделе была предложена двухжидкостная модель течения газожидкостной смеси, использованная затем для описания режима расслоенного течения газожидкостной смеси в горизонтальном канале. Данный метод позволяет получить корректные результаты при условии, что длина волны возмущений, распространяющихся в системе, много больше характерного размера канала. В следующем разделе в рамках модели сплошной среды будет дан теоретический анализ расслоенного течения [c.202]

В предыдущем разделе на базе уравнений двухжидкостной модели были определены гидродинамические характеристики расслоенного течения жидкости и условия стабильности данного режима течения при распространении возмущений в системе. В ряде случаев, когда допущения, принятые в разд. 5.3 при выводе уравнений расслоенного течения, теряют свою правомерность, необходим более строгий теоретический анализ, основанный на фундаментальных уравнениях гидромеханики. Такой метод, как было указано в разд. 5.1, получил название модели сплошной среды. В данном разделе в рамках этой модели будут даны постановка и решение задачи о распространении возмущений в газожидкостной системе и о стабильности межфазной поверхности при расслоенном течении в горизонтальном канале [67]. [c.203]

В частности, оно играет важную роль при изучении па моделях течений жидкости или газа в различных условиях или же при исследованиях на моделях условий обтекания различных тел. [c.146]

В 5 гл. 5 указано, что при развитом турбулентном режиме течения турбулентные напряжения в точках, лежащих за пределами вязкого пристенного подслоя, могут намного превосходить вязкостные напряжения. В связи с этим приближенный расчет турбулентного течения в трубе можно построить на двухслойной модели течения, предполагая, что в пределах вязкого подслоя течение ламинарное, а в центральной части потока (в турбулентном ядре) эпюра (профиль) усредненной скорости и закон сопротивления целиком определяются турбулентными напряжениями. Тогда, основываясь на одной из полуэмпирических теорий (например, на теории пути перемещивания Л. Прандтля), можно установить структуру расчетных зависимостей как для профиля скорости, так и для закона сопротивления. [c.169]

Найдите погрешность вычисления плотности при использовании модели течения несжимаемой жидкости. Определите, какую ошибку допускают в аэродинамике несжимаемой среды, полагая плотность воздуха, имеющего скорость 1/ 0 = = 100 м/с при температуре 288 К (Поо == 341 м/с), постоянной величиной. [c.76]

Сказанное справедливо для упрощенной модели течения, не учитывающей наличия выемки между неподвижной частью сопла и поворотным раструбом. В реальных условиях с кромки этой части сопла сходит волна разрежения 4, газ разворачивается от центра сопла и попадает на торцовую часть раструба, образуя скачок уплотнения 5 (рис. 4.4.2,б). Внутри выемки возникает застойная зона с встречными потоками. Это отличает картину обтекания от той,которая наблюдается иа внутренней поверхности раструба, являющегося продолжением неподвижной части сопла. С полной достоверностью предусмотреть все эти особенности течения не представляется возможным.Поэтому используется упрощенная модель течения, основанная на концепции гибкого уплотнения , согласно которой поток у кромок выходного сечения плавно обтекает сочленение неподвижной части сопла и поворотного раструба (без образования волны разрежения и скачка уплотнения). Такая модель течения соответствует предположению о малости возмущений, возникающих при повороте раструба, и позволяет решить задачу о движении газа внутри раструба методом характеристик [18]. В результате этого решения находится распределение давления, по [c.323]

Возможность диссоциации винтовой дислокации на частичные, расположенные в металлах с о. ц. к. решеткой в нескольких плоскостях типа 112 или 110 , и образование сидячей дислокационной конфигурации являются основной причиной торможения дислокаций кристаллической решеткой. В этом случае высокое сопротивление движению дислокаций обусловлено необходимостью стягивания расщепленной дислокации с последующей рекомбинацией и образованием перетяжек, способных скользить в кристаллической решетке, поскольку эти процессы связаны со значительным увеличением энергии дислокации. Модель диссоциации и рекомбинации винтовых дислокаций удовлетворительно объясняет температурную зависимость сопротивления кристаллической решетки движению дислокации, высокий уровень напряжения течения при О К для о. ц. к. металлов, а также меньшую подвижность винтовых дислокаций по сравнению с краевыми. Атомы внедрения могут стабилизировать сидячую дислокационную конфигурацию и понижать вероятность образования перетяжки на расщепленной дислокации, что приводит к возрастанию напряжения Пайерлса при увеличении концентрации примесей внедрения. [c.219]

Для установления соотношения между неоднородным распределением дислокаций и связанными с ними напряжениями автор [296] использовал гипотетическую модель двух кристаллов с различной дислокационной плотностью р, и р2 и поперечным сечением и Р соответственно (рис. 3.13). Локальные напряжения течения при этом пропорциональны [c.124]

Будто морской десант, агрегаты частиц — пакеты — высаживаются у кромки поверхности теплообмена, но, не удержав занятого плацдарма, уходят, отброшенные газовым пузырем в открытое море — ядро слоя, унося добычу (очередную порцию теплоты) или, наоборот, понеся потери (отдав соответствующую часть теплоты поверхности). Таких позиций придерживается пакетная модель теплообмена. При этом немонотонная (сначала возрастает, а затем падает) зависимость коэффициента теплообмена от скорости фильтрации газа объясняется противоположным влиянием на теплообмен увеличивающихся с ростом скорости потока частоты подхода пакетов к поверхности и доли общего времени (в течение которой поверхность соприкасалась с пузырем). [c.140]

Для выявления природы сил смачивания исследуют кинетику растекания жидкости по поверхности твердых тел. Обычно при этом изучают зависимость радиуса растекающейся капли от времени [1]. Трудности математического характера не позволяют найти точного решения задачи о кинетике растекания жидкости (краевая задача для уравнений Навье — Стокса), поэтому обычно рассматривают какую-либо упрощенную модель течения жидкости, для которой возможно получить зависимость г = / (т). Подобное упрощение [c.62]

Гидродинамическое моделирование. Нестационарное турбулентное течение, создающее гидроупругие возмущения в потоке, при исследованиях неподвижных элементов гидромашин заменяется модельным потоком, включающим в себя квазистационарную и спектральную модели течения [1]. Анализ этих моделей позволил установить диагностические параметры, идентифицирующие модельный турбулентный ноток. [c.104]

Естественное стремление как можно лучше отразить свойства реальных материалов приводит к попыткам выхода за рамки допущений классической теории, основанной на принятии идеализированной модели среды. При этом, как было отмечено в гл. I, необходимо изменение формулировки основной задачи теории приспособляемости. Следует также иметь в виду, что при оценке влияния реальных механических свойств приходится исходить из определенной (а не произвольной) программы нагружения, учитывая отвечающий ей механизм разрушения. Так, влияние эффекта Баушингера и изменения диаграммы деформирования при чередовании знака пластической деформации имеет существенное значение для условий знакопеременного течения, но оно не сказывается, если повторные нагружения приводят к одностороннему накоплению деформации. С другой стороны, в последнем случае обычное деформационное упрочнение является дополнительным резервом приспособляемости. [c.247]

Приводятся результаты экспериментальных исследований процессов истечения нагретой воды, смеси горячей, воды е газ,ом и смеси влажного нара с газом. Устанавливается связь весовых расходов истекающих сред с начальными параметрами-, геометрией канала и кризисными явлениями. Рассматриваются возможные модели течения й предлагаются расчетные зависимости. Дается анализ процессов в защитной оболочке при течах реакторного контура. Приводятся экспериментальные данные изменения давления и температуры в оболочке, описываются способы снижения давления. [c.2]

Сложность действительной картины течения жидкости в боковых пазухах при практически произвольных граничных условиях не позволяет применять точные методы гидродинамики, в связи с чем используются упрощенные модели течения. Наибольшее распространение в инженерной практике нашел способ расчета давлений в пазухах насоса, основанный на предположении о том, что жидкость в пазухах вращается как твердое тело с некоторой скоростью сож, которая, как показали теоретические и экспериментальные исследования, является функцией многих параметров [c.207]

Различные подходы к решению задачи выбора оптимальных параметров возникают последующей причине. В уравнении к. п. д. T)ii, записанном для одномерной модели течения и используемом при анализе (см. приложение I), не учитывается размерность потока в направлении, перпендикулярном к средней линии тока. Уравнение неразрывности привлекается на завершающем этапе для определения высот лопаток, когда величины j/ q и уже выбраны. Такая ситуация, неизбежная при одномерном расчете, требует наложения ограничений, косвенно учитывающих расход рабочего тела и определяющих конечную высоту проточной части. 1ри одномерном расчете осевых ступеней подобным ограничением является предварительное задание значения расходной составляющей скорости jz (фактически при заданных расходе и плотности рабочего тела), определяющее площадь проходного сечения проточной части. Задание такого ограничения целесообразно и естественно также при расчете РОС. Некоторые авторы при исследованиях задают величину угла Ра- например [36, 68, 80]. Различие постановок задачи оптимизации величин и р определяется [c.23]

Определение пространственных гидродинамических параметров потока (поля скоростей, давления, плотности), как правило, позволяет вскрыть физическую картину рассматриваемой конкретной задачи. Для практических гидродинамических расчетов конкретных типов аппаратов и их оптимизации необходимо знать силу трения на поверхности, обтекаемой потоком жидкости или газа, что позволяет определить потери давления (при течении жидкости в канале) или потери кинетической энергии потока (при внешнем обтекании тел) с позиций одномерной модели течения. [c.17]

Следует отметить, что при одномерном описании колебательного движения жидкости в канале коэффициент потерь т принципиально нельзя определить, но его можно найти из анализа двумерной модели течения или экспериментально на основе одномерной модели. Эти вопросы будут рассматриваться в последующих главах. [c.21]

При анализе колебания жидкости в канале можно использовать метод последовательных приближений, как и в случае расчета пограничного слоя. Рассмотрим двумерную модель течения жид. [c.95]

При Rba Мд толщина колеблющегося пограничного слоя сравнима, или больше длины волны колебаний. В этом случае течение характеризуется тем, что параметр k Ro Кед мал и модель течения, основывающаяся на уравнениях пограничного слоя, становится недостаточно точной. [c.107]

Используя понятие мертвой воды за обтекаемым телом (гл. I, п. 7), Мизес рассмотрел этот случай как возможную модель течения при сверхкри-тическом числе Рейнольдса, см. Мизес, Теория полета, ИЛ, М,, 1949. [c.124]

Сделаем заключительные замечания. Уравнения типа (6-3.46) предлагались в литературе при попытке предсказать зависимость от скорости сдвига как вязкости, так и коэффициентов нормальных напряжений в вискозиметрическом течении. При этом не было замечено важное обстоятельство, состоящее в том, что уравнения, подобные уравнению (6-3.25), также могут быть приспособлены для объяснения наблюдаемой зависимости данных от скорости сдвига при соответствующем выборе функций i 5i и oIjj. Типичным примером этому служит обсуждавшаяся ранее модель Тэннера и Симмонса см. уравнения (6-3.37) и (6-3.38). Следовательно, если даже требуется лишь подгонка данных, нет необходимости вводить уравнения типа (6-3.46), поскольку это связано с принципиальными трудностями, подобными описанным выше, и противоречит экспериментальным результатам. [c.231]

Результаты всех исследований, проведенных в МО ЦКТИ, по определению коэффициентов сопротивления слоя и струи >.стр различных укладок моделей шаровых твэлов в круглых трубах и модели ак внои зоны в изотермических и неизотер-мических условиях приведены в табл. 3.4 и на рис. 3.3. Из рисунка следует, что почти во всех опытах удалось достичь автомодельного режима течения, при котором изменение сопротивления Ар зависит практически только от изменения квадрата скорости и плотности, а не зависит от числа Re. Отчетливо видно существенное влияние объемной пористости т шаровой укладки на коэффициент сопротивления слоя Так, при изменении объемной пористости от 0,66 до 0,265 коэффициент сопротивления уве 1ичивается примерно в 30 раз. Разброс опытных данных по коэффициенту сопротивления для определенной шаровой укладки не превышает 10% среднего значения, что указывает на достаточную степень точности измерения перепада давления и массового расхода. В п. 3.1 была теоретически определена зависимость (3.9) коэффициента сопротивления струи Я-стр от объемной пористости т и константы турбулентности астр. [c.62]

В разд. 5.1 указывалось, что двухжпдкостная модель (или модель раздельного течения) является более сложной моделью но сравнению с моделью гомогенного течения, при использовании которой потоки каждой из фаз рассматриваются уже отдельно и учитывается межфазное взаимодействие.-Однако и в этом случае в уравнениях переноса фигурируют осредненные по времени и пространственным координатам величины. [c.192]

Принимая во внимание наличие ламинарного подслоя с линейным профилем скорости и полагая, что в канале, как и в случае турбулентного пограничного слоя, параметры подслоя, согласно (246), (247) и (253), отвечают постоянному значению локального числа Рейнольдса на его границе К л =ндНлбл/М.=Лл = = 156, т. е. Цл = бпД = 12,5, получим (в пределах двухслойной модели течения) с помощью уравнений (255), (258) и (260) напряжения трения на стенке канала и профили скорости при соответствующих ориентациях магнитного поля. [c.257]

Для построения зависимости п а), даюш ей число примесных частиц с радиусом, большим а, т. е. надкритических или жизнеспособных при / единице объе1ма жидкости целесообразно использовать экспериментальные данные но критическому стационарному истечению насыгценной воды из коротких (1квазиодномерной модели течения, а верхняя — условием, чтобы на большей части трубы пе])егретая жидкость не контактировала с поверхностью канала г вскипание на стенках заведомо не играло заметной роли. Верхняя граница L определяется тем, что в длинных трубках из-за большого времени пребывания жидкости в канале кинетика, а точнее запаздывание вскипания, проявляется слабо, и течение близко к равновесному. [c.285]

Положительный ответ на этот вопрос не является очевидным, поскольку, как правило [36], условие отсутствия скольжения в рамках модели Эйлера (модели течения невязкой жидкости) не может быть удовлетворено. Однако Лайтхилом, [75] было установлено, что образовавшаяся на поверхности завихренность не исчезает при предельном переходе Va, о (этот переход эквивалентен предельному переходу Rea оо) и условие отсутствия скольжения сохраняется. [c.425]

Авторы работы [9] на основе анализа модели диссоциации и редиссоциации винтовых дислокаций отмечают, что она удовлетворительно объясняет температурную зависимость сопротивления кристаллической решетки движению дислокаций, высокий уровень напряжения-течения при ОК, асимметрию скольжения в металлах с ОЦК-решеткой, а также меньшую подвижность винтовых дислокаций по-сравнению с краевыми. [c.103]

В теории ОМД и при обработке результатов пластометрических исследований физические модели течения металлов, к сожалению, пока еще мало используются. Для анализа кривых текучести а—е применяются лишь, как правило, эмпирические методы, которые не учитывают механизм упрочнения — разупрочнения материала при горячей деформации. [c.10]

В заключение можно назвать основные направления развития пластометрических исследований на ближайшие годы 1) создание новых универсальных многоцелевых пластометров блочного типа, максимально близко моделирующих условия деформации различных процессов ОМД по температурно-скорост-ным условиям, законам развития деформации во времени и схемам напряженного состояния 2) разработка реологических моделей управления качеством металлопродукции для различных процессов ОМД на основе физических моделей течения металла в результате пластометрических исследований 3) соединение пластометрии с металлографией для анализа и контроля изменения структуры металла в процессе горячей деформации 4) проведение пластометрических исследований в особых условиях (вакуум, ультразвуковые, электрические поля и т. д.) 5) автоматизация пластометрических исследований при обработке опытных данных и управлении экспериментом создание автоматизированных комплексов типа пластометр — ЭВМ — графопостроитель или пластометр — УВМ — полупромышленное оборудование (прокатный стан, пресс, молот) 6) накопление, систематизация и формализация результатов пластометрических исследований с целью разработки подпрограмм Реология металлов в система- АСУ ТП и комплексных математических моделях различных процессов ОМД. [c.68]

Физическое моделирование состоит в определении на модельных стендах гидродинамических характеристик квазистационар-ной и спектральной модели течения в функции от геометрических параметров элемента гидромашины. При этом в зависимости от типа стенда и методов проведения испытаний необходимо соблюдать условия, при которых модельные исследования будут соответствовать реальным условиям нестационарного течения жидкости в элементе гидромашины II1, [c.105]

Поставим задачу выяснения условий точного кинематического подобия течения в проточной части натурной и модельной ступеней при работе на различных рабочих телах. Будем считать, что геометрическое подобие соблюдено полностью и что можно пренебречь влиянием показателя изоэнтропы k на значения коэффициентов скорости ср и i 3. В соответствии с вышеизложенным полагаем, что критерии подобия Рг и ц/Н можно исключить из рассмотрения как маловлияющие, а течение в первом приближении — автомодельным по отношению к числу Re. Кроме того, примем, что углы выхода потока из сопловой и рабочей решеток сохраняются неизменными у натуры и модели. Возникающие при этом отклонения в значениях чисел Маха для натуры и модели и оценку его влияния на перенос данных ввиду сложности теоретического анализа необходимо рассматривать применительно к конкретным случаям моделирования радиально-осевых центростремительных ступеней. [c.109]

Одномерная модель течения в каналах является вполне оправданной, поскольку при высокой степени турбули-зацин потоков распределение параметров по ядру потока практически равномерно, а толщиной пограничного слоя можно пренебречь. Одномерная формулировка задач теплообмена и гидравлики использует феноменологические выражения потока тепла у стенки и силы трения через коэффициенты теплоотдачи и сопротивления. [c.72]

При высокочастотных колебаниях, как отмечалось выше, может наблюдаться взаимодействие между регулярными колебаниями и турбулентными. Поэтому для анализа гидродинамики колеблюш,ихся потоков важно знать основной (минимальный) период турбулентных колебаний. Для определения основного периода колебаний воспользуемся моделью турбулентного течения, основанной на нестабильности вязкого слоя [30]. Согласно этой модели течение вязкого слоя является нестабильным процессом, в котором вязкий слой периодически нарастает, а затем распадается. Таким образом, неустойчивый вязкий слой ограни- [c.208]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...