Критические градиенты температуры и критические движения

Критические градиенты температуры и критические движения [c.25]

Итак, при подогреве снизу существует последовательность критических чисел Рэлея (критических градиентов температуры) и критических движений. При достижении критического числа Кг равновесие становится неустойчивым относительно соответствующего критического возмущения (г г, Гг). Наибольший интерес, разумеется, представляет нижний уровень спектра неустойчивости — наименьшее критическое число Рэлея Н] и связанное с ним критическое движение (У, Т ). Именно значение К] определяет порог конвекции. Отыскание верхних уровней, однако, также представляет значительный интерес если каким-либо образом удастся запереть основное критическое движение ), то порог будет определяться вторым уровнем неустойчивости и т. д. Кроме того, как уже говорилось, все критические движения образуют полный базис, удобный для изображения произвольного движения в полости. [c.26]

T. e. градиенты температуры разных критических движений, так же как и вихри скорости, ортогональны друг другу. [c.27]

Если I ф у то прежде всего можно показать, что нижний критический градиент температуры соот ветствует такому антисимметричному движению, когда узловая линия скорости совпадает с малой осью эллипса. Для этого сравним критические градиенты Л] и Лг, соответствующие движениям с узловыми линиями, изображенными на рис. 23. Критические градиенты А и А2 для изображенных на рисунке движений равны [c.86]

При /=1, очевидно, имеет место вырождение двум видам антисимметричного движения с узлами скорости по осям хну отвечают одинаковые критические градиенты температуры. Поэтому при том же критическом градиенте возможны и другие движения, являющиеся суперпозицией этих двух, например, движения с узлами скорости на диагоналях квадрата. [c.89]

Во многих экспериментальных работах (см., например, обнаружено, что в стратифицированной смеси при наличии в ней градиентов температуры и концентрации при определенных условиях возникают своеобразные слоистые течения в жидкости образуются чередующиеся вдоль вертикали слои, в которых происходит движение со скоростями, наклоненными на небольшой угол к горизонтали. Из экспериментов следует, что возникновение слоистых течений связано с наступлением некоторых критических условий. Как будет пояснено ниже, это явление связано с неустойчивостью равновесия смеси, при котором градиенты температуры и концентрации наклонены к вертикали (так, однако, что градиент плотности смеси вертикален см. 30). [c.385]

Исследование конвективной устойчивости жидкости в. вертикальных каналах мы начнем с рассмотрения канала кругового сечения (задача Г. А. Остроумова [ " ]). Этот случай представляет, несомненно, наибольший интерес с точки зрения разнообразных приложений. Он важен также и потому, что система уравнений нейтральных возмущений в этом случае решается точно, и определяется весь спектр критических движений и критических градиентов температуры. [c.71]

Из (29.10) ясно, что если Р > 1, то колебательная неустойчивость невозможна. В этом случае кризис равновесия связан с монотонными возмущениями, и порог конвекции определяется в зависимости от числа Тейлора формулой (29.8) критическое число Рэлея при этом не зависит от числа Прандтля Р. Если Р < 1, то, как видно, из формул, для заданного волнового числа колебательная неустойчивость будет существовать при достаточно большой скорости вращения, определяемой условием 0)2 > О, т. е. при Т > Г, причем в этом случае Кг < Ri. Однако для выяснения характера конвективного движения, приходящего на смену равновесию при увеличении градиента температуры, необходимо еще рассмотреть соотношение между минимальными (по к) значениями критических чисел Рэлея Rim и R2m. [c.211]

Покажем теперь, что при неизотермическом движении жидкости в трубах и каналах могут возникать критические явления, связанные с существованием предельно допустимого градиента давления, превышение которого нарушает стационарный режим течения. Описанное явление сопровождается прогрессирующим уменьшением кажущейся вязкости и увеличением скорости жидкости и получило название гидродинамического теплового взрыва [22]. Указанный эффект обусловлен нелинейной зависимостью кажущейся вязкости от температуры и проявляется в том, что при некоторых внешних условиях генерация тепла в жидкости за счет трения превышает теплоотвод к стенкам трубы. [c.276]

Постоянство вертикального градиента давления дает возможность путем изменения начала отсчета температуры осво-. бодиться от постоянной С в уравнении (10.5). Для-этого необходимо ввести новую температуру, равную Т — /R. Разумеется, новая температура в массиве вдали от канала будет стремиться не к нулю, а к постоянному значению — /R, соответствующему новому началу отсчета. В дальнейшем мы Везде будем полагать в уравнении (10.5) правую часть равной нулю, заменяя при этом (10.8") новым условием Гтооо = onst,, причем эта постоянная должна быть найдена из решения краевой задачи. Как будет видно из дальнейшего, в широком классе критических движений условие замкнутости (10.9) в силу свойств симметрии потока выполняется автоматически и при этом продольный градиент давления оказывается равным нулю. [c.69]

Полная ясность внесена работой Харта [ ]. В этой работе исследуется устойчивость стационарного плоскопараллельного движения между вертикальными плоскостями, нагретыми до разной температуры, при наличии направленного вверх вертикального градиента концентрации легкой компоненты. При малом градиенте концентрации профиль скорости близок к кубическому (см. 43) если же градиент достаточно велик, то движение происходит лишь в тонких пограничных слоях вблизи плоскостей основная масса жидкости в центральной части слоя практически неподвижна, причем в ней автоматически устанавливается горизонтальный градиент концентрации В, связанный с заданным градиентом температуры А соотношением рИ + + РгВ = 0. Поэтому при достаточно большом градиенте концентрации неустойчивость всей системы обусловлена, в сущности, термоконцентрационным механизмом, обсужденным выше. При большом вертикальном градиенте концентрации имеют место следующие асимптотические зависимости для критического числа Грасхофа (определенного по поперечной разности температур) и вертикального волнового числа кт [c.386]

Вследствие разности концентрации на поверхности и внутри высушиваемого изделия влага поднимается из глубины на поверхность, стремясь выровнять нарушенное равновесие концентраций. Этот процесс называется внутренней диффузией. Поверхностное испарение и вызванная им внутренняя диффузия влаги продолжается до тех пор, пока из сырца не удалится вся механически примешанная влага. Полное удаление гигроскопической влаги из сырца возможно лишь при нагревании до ПО— 120 °С. Скорость внутренней диффузии определяется вла-гопроводностью материала и перепадом (градиентом) влажности в направлении передвижения влаги. Внутренняя диффузия всегда протекает медленнее, чем внешняя. Наиболее благоприятным условием для сушки является равенство внутренней и внешней диффузии. Поверхностные слои изделия в процессе сушки всегда имеют меньшую влажность, чем внутренние. Скорость сушки — количество воды, удаляемой с единицы поверхности изделия в единицу времени — зависит главным образом от температуры, относительной влажности и скорости движения теплоносителя, а также от постоянных факторов— барометрического давления, структуры, формы и размеров изделия (рис. 26.6). Из рисунка видно, что процесс сушки можно разделить на три периода начального нагрева постоянной скорости сушки — прямолинейный участок кривой, падающей скорости сушки, который начинается с точки К, называемой первой критической точкой, после которой дальнейшее удаление влаги практически не вызывает усадочных явлений. Уменьшение интенсивности испарения после критической точки связано с падением давления водяных паров на поверхности материала. В период падающей скорости для повышения интенсивности сушки требуется повышение температуры и уменьшение влажности сушильного агента. [c.292]

Первый член уравнения (1) выражает перемещение влаги в виде пара л жидкости под влиянием градиента влажности и К. Знак минус поставлен потому, что влага убывает в направлении ее движения. Коэффициент нотенциалопроводности К глины (и других материалов) при влажности тела ниже гигроскопической (критическая точка) зависит от влажности и температуры тела, уменьвдаясь с понижением влажности и температуры тела, а при влан ности выше гигроскопической — только от температуры тела и увеличиваясь с увеличением последней. Так, например, для кучинской глины /Г 11,3-10 м /ч при tы =35° С в пределах влажности глины от 21,4 до 8,9%. [c.155]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...