Влияние стенок к свободных границ

Результаты исследований показывают, что значительное влияние на траекторию свободного движения оказывает угол фз.с. Представленная на рис. 236 диаграмма дает представление о характере движения угля в секторе разгрузки рабочего органа добычного экскаватора РЭ-1. На рисунке передняя граница потока угля помечена цифрой, соответствующей угловому положению режущей кромки ковша. При максимальном подъеме стрелы (р -1-21°) и соответствующем угле установки запорного сектора фз.с = 157° поток грунта устремляется к задней стенке ковша. Уменьшение угла подъема стрелы до 0° способствует более равномерному распределению угля в зоне разгрузки. Однако при установке ротора у подошвы забоя материал концентрируется у передней стенки приемного бункера. Увеличение крупности материала, способствующее росту угла запаздывания Дф, также отрицательно сказывается на распределении грунта в секторе разгрузки. [c.283]

В предшествующих параграфах рассматривались те случаи установившихся турбулентных движений вязкой несжимаемой жидкости, которые имеют место при наличии твёрдых стенок. Однако в природе и технике встречаются случаи установившихся турбулентных движений жидкостей и газов без ограничивающего влияния твёрдых границ и без наличия продольных перепадов движения. Характерными примерами таких движений могут служить 1) движение частиц жидкости в струе, вытекающей из какого-либо резервуара в пространство, занятое той же самой жидкостью, но находящейся в покое на достаточном удалении от отверстия, 2) движение жидкости позади выпуклого тела на достаточном от него удалении при обтекании этого тела безграничным потоком, т. е. движение в так называемом следе за обтекаемым телом. Эти два случая свободных турбулентных движений имеют общие черты, заключающиеся в том, что внешняя граница, отделяющая область турбулентного движения жидкости от остальной части жидкости, постепенно расширяется по мере удаления в случае струи от отверстия, а в случае следа—от обтекаемого тела, и в том, что распределение основных скоростей по сечениям, перпендикулярным к основному направлению течения в струе [c.493]

До сих пор в настоящей главе мы рассматривали турбулентные течения в каналах, трубах и пограничных слоях, т. е. течения около твердых стенок, трение о которые приводит к непрерывному порождению завихренности и оказывает непосредственное влияние на все течения. Однако в природе и в технике часто встречаются также турбулентные течения совершенно другого рода, в которых непосредственное влияние каких-либо твердых стенок отсутствует и которые называются поэтому свободной турбулентностью. Важнейшими видами свободных турбулентных течений являются турбулентные следы за обтекаемыми жидкостью (или движущимися сквозь жидкость) твердыми телами, турбулентные струи и зоны турбулентного перемешивания, возникающие на границе между течениями, имеющими разную скорость и не разделенными какими-либо твердыми стенками. [c.306]

Рассмотрим двухфазный массообмен при условии, что сопротивление массопередаче остается в пленке жидкости. Влияние газа на массообмен в этом случае учтено касательным напряжением на границе раздела пленки жидкость—газ. Такая постановка задачи при решении уравнений гидродинамики впервые была предложена в линейной [51—53] и нелинейной [56—59, 115] постановках. В этих работах было получено выражение для функции тока для течения волновой пленки жидкости по гладкой поверхности в спутном потоке газа в линейной и нелинейной постановках задачи. Строго говоря, к данной задаче эта функция тока неприменима, так как в ней не учтено наличие шероховатости. Но если учесть тот факт, что процесс массопередачи сосредоточен в тонком слое вблизи свободной поверхности, а отличие течений по гладкой и шероховатой поверхностям наблюдается в слое, примыкающем к стенке, то с большой степенью точности можно использовать формулы для скорости течения около свободной поверхности. [c.74]

Из формулы (4) следует, что эффективная быстрота откачки и быстрота откачки насоса, которые надо определить, чтобы выбрать вакуумный насос, связаны между собой величиной пропускной способности Сд. Эта величина зависит от режима течения газа, температуры, рода газа, формы трубопровода и т. п. Рассмотрим, как изменяется режим течения газа через определенный трубопровод при изменении давления. При высоких давлениях и большой скорости течения газа имеет место беспорядочное перемещение его частиц. Такой режим носит название турбулентного. С уменьшением давления и скорости беспорядочное пере-мещение частиц газа постепенно сменяется упорядоченным прямолинейным движением. Скорость течения газа плавно увеличивается от стенок трубопровода к его центру. Основное влияние на природу течения газа в этом случае оказывает вязкость газа, поэтому режим носит название вязкостного [2, 4, 6, 7]. При дальнейшем понижении давления количество газа уменьшается, поэтому длина свободного пробега молекул возрастает. Когда их средняя длина свободного пробега молекул будет равна или больше диаметра сосуда или трубопровода, молекулы будут сталкиваться между собой реже, чем со стенками. Вероятность столкновения между молекулами станет меньшей, чем между молекулами и стенками. Поэтому природа потока вновь изменяется. Молекулы будут перемещаться в трубопроводе независимо одна от другой, такой режим течения газа получил название молекулярного. Необходимо отметить, что нет резкого перехода от одного режима течения газа к другому, а существуют области переходных режимов. Прежде всего необходимо определить, в каких границах существует вязкостный режим течения газа через трубопроводы. Как указывалось выше, переход от турбулентного режима к вязкостному определяется упорядочением движения моле- [c.64]

Значения, приведенные в табл. 5.2, соответствуют неограниченному потоку обтекающей жидкости. При сравнении их с экспериментальными данными, полученными в лабораторных условиях, необходимо вводить поправки на влияние стенок, так как рабочая часть трубы всегда имеет конечную ширину. Теоретические поправки на влияние стенок вводили Биркгоф, Плессет и Симмонс [10], Коэн и Ту [15], а также Коэн и Ди Прима [13]. Вследствие влияния стенок в закрытых рабочих частях измеренные значения коэффициентов сил сопротивления для данного тела получаются заниженными, а длины каверн — завышенными по сравнению с их значениями при том же параметре К в неограниченном потоке жидкости. Увеличение длины каверны может быть очень большим. Более того, для ограниченных струй существует коэффициент загромождения, который определяет нижний предел параметра К. Зильберман [74] получил экспериментальные данные для двумерных тел в гидродинамической трубе со свободной струей и сопоставил их с теоретическими значениями. Для свободной струи проблема загромождения отсутствует, так что эксперименты можно проводить при весьма малых, даже нулевых, значениях параметра К. Однако свободные границы струи все же оказывают небольшое влияние на сопротивление тела и длину каверны в сторону некоторого их уменьшения. Зильберман установил, что поправки при пересчете измеренных значений сил в свободной струе на случай неограниченного потока жидкости пренебрежимо малы, за исключением очень малых значений К, когда измеренные значения коэффициентов оказываются меньше, чем в неограниченном потоке. [c.232]

Экспериментальное изучение обтекания тел потоком с околозвуковой скоростью в аэродинамич. трубах представляет значительные трудности из-за сильного влияния в этом диаиазоне скоростей границ воздушного потока (стенок трубы или границ свободной струи) на обтекание помещенных в него моделей. Эти трудности преодолеваются применением аэродинамич. труб, у к-рых стенки рабочей части перфорированы или имеют ряд щелей отверстия или щели гасят возмущения, идущие от модели к стенке. [c.485]

Для решения задачи определения нестационарных температурных полей целесообразно использовать гомогенизированную модель течения, как и в случае расчета стационарных полей температур. Модель течения гомогенизированной среды [39] сводится к следующему. Реальный пучок заменяется пористым массивом с диаметром, равным диаметру пучка, в котором течет гомогенизированная среда — поток теплоносителя с распределенными в нем источниками объемного энерговыделения (теплоподвода) и гидравлического сопротивления pм /2радиусу пучка [9]..Определив толщину вытеснения пристенного слоя 5 и условно нарастив на стенки труб слой материала, равный по толщине 5 , можно рассматривать в новых границах свободное течение со скольжением гомогенизированной среды, полагая, что вектор скорости параллелен оси пучка, а Эр/с г = = 0. Поэтому в уравнении движения скорость и является скоростью в ядре потока (вне пристенного слоя), конвективные члены с поперечными составляющими скорости в левой части уравнения отсутствуют, а диффузишшый член учитьшает влияние различных механизмов переноса на поля скорости в поперечных сечениях пучка [13]. Таким образом, замена течения в реальном пучке труб течением гомогенизированной среды представляет собой инженерный прием, справедливость применения которого для расчета полей скорости и температуры, теплоносителя должна быть подтверждена экспериментально. [c.15]

Истечение. Рассмотрим истечение жидкости через короткую трубку, присоединенную к отверстию в стенке большого резервуара (рис. 6-10). Высота положения уровня свободной поверхности над центром отверстия Я постоянна. Пунктирные линии внутри трубки указывают границы заметного влияния вязкости. Жидкость у стенок должна иметь нулевую скорость, в то время как в центральной части (ядре) течения скорость постоянна по сечению. Если бы трубка была длинной, зсна действия вязкости распространилась бы до осевой линии и более не выполнялось бы предположение о пренебре-жимом влиянии трения. Внутри резервуара и в ядре течения в трубке течение определяется в основном толь- [c.138]

Рассмотрим поток жидкости, текущей вдоль твердой границы. Как указывалось в гл. 8, при достаточно больших числах Рейнольдса можно выделить прилегающую к твердой поверхности зону течения, называемую пограничным слоем, в пределах которой существенно влияние вязкости. Для гладких тел этот слой на начальном участке является ламинарным (гл. 10), и распределение скорости в нем имеет вид и = и у). Если число Рейнольдса Re. превосходит определенное критическое значение R kp, то заторможенное стенкой ламинарное течение становится неустойчивым и возникает турбулентность. Турбулентный пограничный слой описывается с помощью понятия осредненной во времени скорости и = а у). Турбулентность быстро поглощает первоначально ламинарный пограничный слой И распространяется в область свободного потока, более интенсивно вовлекая жидкость из внешнего потока и формируя в результате более толстый пограничный слой. В то же время осредненная скорость вблизи поверхности возрастает, так что получается более заполненный профиль, чем в случае ламинарного течения. Если поверхность тела является шеро- [c.243]

Наличие поверхностного слоя с упорядоченным расположением и ориентацией молекул для тонких пленок жидкостей, слоев на границах раздела жидкость — жидкость и жидкость — твердое тело, по-видимому, твердо доказано экспериментально (см. [13—16] и приведенную там литературу). Ориентирующее влияние твердой стенки на жидкость простирается на расстояния до нескольких микрон. Что касается существования такого слоя на свободной поверхности жидкости, то ряд соображений делает его весьма вероятным [14—17]. Правда, экспериментальные данные косвенны, и прямых доказательств немного. В сущности, это лишь данные, к тому же весьма немногочисленные, рентгено- и электрострук-турного анализа (обзор этих данных см. в [18, 19]). Вопрос о толщине поверхностного слоя еще дискутируется. [c.195]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...