Теория потока газов и паров

ТЕОРИЯ ПОТОКА ГАЗОВ И ПАРОВ [c.329]

Теория пограничного слоя, основы которой заложены Л. Прандтлем в 1904 г., оказалась весьма эффективной при решении задач по сопротивлению, возникающему от трения жидкости о поверхность обтекаемого тела. Она позволяет установить, какую форму должно иметь обтекаемое тело, чтобы не возникало отрыва потока, а при появлении отрыва — вычислить возникающее при этом сопротивление давления. Эта теория в большой мере определяет основу современной механики жидкости и газа. Ею широко пользуются для решения задач по теплообмену в различных случаях, в том числе и осложненному массообменом (поступление в пограничный слой газов и паров при реализации теплозащиты или испарении жидкости с обтекаемой поверхности). С помощью точных и приближенных методов теории пограничного слоя удается получить надежные данные по трению и тепломассообмену там, где невозможно применение в полном виде законов переноса различных свойств в жидкостях и газах из-за математических трудностей. [c.3]

При изучении распыливания жидкости воздушными или паровыми форсунками Б. Д. Кацнельсоном и В. А Швабом [Л. 12], на основе рассмотрения движения капли в потоке газа (пара), для обобщения опытных данных была использована теория подобия и получена зависимость, позволяющая определить средний размер капель в условиях, когда вязкость жидкости не влияет на распыливание. [c.7]

Особенностью, присущей только процессу испарения, является молярное диспергирование и испарение субмикроскопических капель жидкости в пограничном слое. Гипотеза объемного испарения, связанная с динамическим характером процессов сорбции и десорбции, выдвинута в работе [Л. 3-23] и состоит в следующем в результате воздействия потока (механическое увлечение и конденсация по стенке) с поверхности в пограничный слой попадают мельчайшие частицы жидкости. По теории адсорбции Де Бура [Л. 3-24] процесс испарения есть динамический процесс десорбции и сорбции. Молекулы жидкости не только покидают поверхность (испарение), но и непрерывно возвращаются (конденсация). Интенсивность испарения пропорциональна разности потоков молекул. Так как конденсация происходит неравномерно [Л. 3-25] и на некоторых участках поверхности имеет место неполное смачивание адсорбированным слоем ожиженного пара, то образуются капли, менее прочно связанные с жидкостью, которые выносятся ПОТОКОМ газа в пограничный слой и испаряются в его объеме. Объемное испа- [c.230]

В общем случае процессы истечения сплошных масс (жидкостей, паров и газов) связаны с изменениями состояния вещества вдоль оси потока и в его поперечном сечении. В термодинамической теории истечения жидкостей, паров и газов предполагается, что теоретические процессы истечения являются процессами обратимыми, что скорость и другие параметры во времени остаются постоянными, т. е. рассматриваются установившиеся течения. Считают также, что существует термодинамическое равновесие потока в его поперечных сечениях. [c.97]

При Кп<0,001 пар можно рассматривать как сплошную среду и применять обычные уравнения газодинамики. При Кп>10 пар следует рассматривать как свободный молекулярный поток и для расчетов конденсации и теплообмена следует использовать уравнения кинетической теории газов. Особенность процессов обмена в сильно разреженных средах заключается в том, что на поверхности тел, которые омываются средой, существует скачок скоростей и температур. [c.72]

В гл. 5 приводится общая теория истечения газов п паров. В этой главе рассматриваются следующие темы общая теория истечения адиабатическое истечение гипотеза Сен-Венана и Вентцеля диаграмма Молье проволакивание пара сопротивление движению при истечении расчет инжектора опыты Томсона и Джоуля над истечением газов отличие действительных газов от идеальных. В первых параграфах этой главы выводятся общее уравнение энергии газового потока, формулы скорости истечения, секундного расхода кри- [c.204]

В учебниках стала более углубленно излагаться теория реальных газов и водяного пара, что привело к развитию в них обнтей теории дифференциальных уравнений термодинамики значительно развилась также в учебниках теория газового и парового потока и общая теория паровых циклов. В результате создания бескомпрес-сорных двигателей внутреннего сгорания п широкого использования их, а также первых попыток создания газовых турбин в учебниках по термодинамике развилась и общая теория газотзфбинных циклов. Применение пара высоких параметров привело к развитию в конце 30-х годов экспериментальной термодинамики, необходимости постановки опытных исследований физических свойств водяного пара и других веществ в широком диапазоне изменений их параметров. При этом вопрос о паровых таблицах п их точности стал важныл вопросом, имевшим исключительное, можно сказать международное, значение. [c.217]

Кроме указанного исследования Вайсмана, посвященного теории потока влажного пара, ряд исследований в этой области был проведен проф. И. И. Новиковым. Из них можно назвать следующие Об одном парадоксе предельных состояний течения газа (1945) Замечания к теории предельных состояний течения газов (1945) О скорости звука в насыигепном и влажном паре (1947) О суп е-ствованпи ударных волн разрежения (Доклады Академии наук СССР, 1948). В 1947 г. Новиков успешно защитил докторскую диссертацию на тему О некоторых термодинамических закономерностях реальных (необратимых) процессов течения газов и паров . [c.329]

Ф Ч- Основываясь на теории струй идеальной жидкости, легко представить себе плоскость комплексного потенциала. Пусть в потоке несжимаемой идеальной жидкости находится тело АОВ, за которым образуется отрывг.ое течение (рис. П.З). Поток имеет линии разрыва ОАМ w ОВМ, между которыми образуется область II, заполненная газом или паром. Предположим, что в этой области, называемой каверной, газ находится в состоянии покоя (Vr = 0) и давление постоянно. [c.59]

Нас интересует поток не идеальной жидкости, а реального газа или пара, текущего через сложные каналы проточной части. Для этого поставим и решим задачу нахождения поля скоростей рабочего агента с учетом его вязкости, с которой связана теплопроводность рабочего агента. Указанные явления обусловлены молекулярной структурой рабочего агента, причем основные закономерности, связывающие напряжение трения и количество переносимого тепла с распределением скоростей и температур, могут быть строго выведены из кинетической теории совершенной жидкости или газа (см. [15], стр. 431). С макроскопической точки зрения эти закономерности задаются вперед как некоторые дополнительные физические законы. В нашем случае воспользуемся общеизвестным законом Ньютона, выражающим касательное напря- [c.161]

Особенносгями, присущими только процессу испарения, являются молярное диспергирование и испарение субмикроскопических капель жидкости в пограничном слое. Гипотеза объемного испарения, связанная с динамическим характером процессов сорбции и десорбции, выдвинута в работе [Л.3-23] и состоит в следующем в результате воздействия потока (механическое увеличение и конденсация по стенке) с поверхности в пограничный слой попадают мельчайшие частицы жидкости. По теории адсорбции Де Бура [Л.3-24] процесс испарения есть динамический процесс десорбции и сорбции. Молекулы жидкости не только покидают поверхность (испарение), но и непрерывно возвращаются "(конденсация). Интенсивность испарения пропорциональна разности потоков молекул. Так как конденсация происходит неравномерно [Л.3-25] и на некоторых участках поверхности имеет место неполное смачивание адсорбированным слоем ожиженного пара, то образуются капли, менее прочно связанные с жидкостью, которые выносятся потоком газа в пограничный слой и испаряются в его объеме. Объемное испарение представляет собой источник пара и отрицательный источник теплоты в уравнениях пограничного слоя. В подтверждение этой гипотезы можно привести непосредственные наблюдения Мальмквиста и Мейснера [Л.3-26], которые в опытах по сушке древесины в перегретом паре с помощью теплера обнаружили вынос по имеризованных молекул пара в пограничный слой и их испарение в его объеме. При испарении жидкости из капиллярно-пористого тела могут иметь место три различных случая расположения поверхности- испарения. [c.211]

Последняя величина легко вычисляется на основании кинетической теории газов. Она приблизительно равна /з произведения плотности газа и скорости звука, т, е. примерно 135 кг м -сек для воздуха при атмосферных условиях. Величина потока пара как было показано на предыдущих примерах, обычно меньше ее на несколько порядков. Поэтому из анализа уравнения (5-118) следует, что разность между Отдо s и равновесным значением этой же величины обычно невелика. [c.205]

При обтекании круглого цилиндра потенциальным потоком благодаря симметричному распределению давлений по поверхности цилиндра результирующая этих сил равна нулю (парадокс Даламбера). Следовательно, для этого случая = 0. Можно доказать, что во всех случаях безотрывного обтекания цилиндрических тел потенциальным потоком сопротивление давления равно нулю. Однако при отрывном обтекании, когда за телом образуется мертвая зона или суперкавитационная каверна (см. п. 10.2), теория потенциальных течений дает не равное нулю значение силы сопротивления давления. Так, в п. 7.12 было доказано, что при струйном обтекании пластины, поставленной нормально к потоку (см. рис. 7.30), коэффициент лобового сопротивления, являющегося в данном случае сопротивлением давления, равен 0,88. Это подтверждается опытом только в тех случаях, когда за обтекаемым телом действительнсГобразуется зона, заполненная парами или газом, в которой давление приблизительно постоянно, как это предусмотрено теорией. Но в большинстве случаев за обтекаемым телом образуется так называемый гидродинамический след, представляющий собой область, заполненную крупными вихрями, которые, взаимодействуя и диффундируя, постепенно сливаются и теряют индивидуальность. На достаточном расстоянии от тела (дальний след) образуется непрерывное распределение дефекта скоростей в потоке, близкое к распределению скоростей в струнном пограничном слое. Наличие вихрей в гидродинамическом следе приводит к понижению давления на тыльной части поверхности тела и соответствующему увеличению сопротивления давления, которое часто называют также вихревым сопротивлением. [c.391]

В книге рассматриваются вопросы измерения расхода вещества и тепла по методу переменного перепада давления на сужающем устройстве с учетом действительных параметров вещества. Приведены основы теории, оптимальный выбор параметров сужающего устройства и дифманометра-расходоме-ра, схемы, конструкции и расчет вычислительных приборов для измерения расхода паров, газов, жидкостей и тепла их потоков с автоматическим учетом действительных значений плот-% ности (или давления и температуры), энтальпии, коэффициента расширения и других переменных параметров. Описаны методы и приборы для измерения расхода тепла с учетом разности энтальпий и тепла сжигаемого газа. [c.2]

Замкнутое описание звукового предела может быть получено из одномерной теории течения пара, в которой принимается, что 1) свойства пара подчиняются закону идеального газа 2) преобладающими являются инерционные эффекты 3) эффектами трения можно пренебречь. Эти допущения являются вполне правомерными, так как звуковой предел достигается, когда теплевя труба работает при малой плотности пара и высокой скорости потока. Закон идеального газа устанавливает, что [c.83]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...