Анализ движения жидкой частицы

Эти формулы будем использовать при дальнейшем анализе движения жидкой частицы. [c.39]

АНАЛИЗ ДВИЖЕНИЯ ЖИДКОЙ ЧАСТИЦЫ [c.70]

Статья организована следующим образом. В первом разделе представлены соотношения динамики точечных вихрей в круговой области. Во втором разделе рассматриваются различные критерии и методы анализа движения жидких частиц в произвольном поле скорости, приводятся различные методы и критерии, предназначенные для определения и идентификации зон интенсивного перемешивания (размешивания). Численный анализ задачи об адвекции пассивной примеси применительно к полю скорости, наведенному двумя точечными вихрями в круговой области, рассматривается в третьем разделе. Последний раздел посвящен обсуждению полученных результатов, проведению сравнительного анализа различных методов и критериев распознавания зон интенсивного перемешивания (размешивания) пассивной жидкости в рассматриваемом двухмерном поле скорости. [c.444]

Анализ движения жидкой частицы. [c.30]

Сравнительный анализ критериев показывает, что среди широкого набора критериев распознавания режима движения жидких частиц не существует универсального критерия. Каждый из рассмотренных критериев направлен на анализ определенной особенности движения. Можно заключить, что при решении задачи о перемешивании жидкостей необходимо пользоваться комплексом критериев. Использование отдельного критерия в некоторых случаях может привести к ошибочным результатам. [c.465]

Анализ движения элемента жидкости. Важным моментом в описании движения жидких частиц является допущение о непрерывности функций, задающих поле скорости в эйлеровых координатах. Именно это обстоятельство позволило полностью охарактеризовать движение в малой окрестности жидкой частицы. Согласно кинематической теореме, независимо установленной в работах О.Коши, Д.Стокса и Г.Гельмгольца [250], изменение, которое претерпевает бесконечно малый объем жидкости с центром в точке Р за время Л, состоит из наложения трех типов движения, а именно [c.24]

Анализ движения твердой частицы в жидкости в ультразвуковом поле показал, что вязкие силы трения тем больше, чем сильнее различаются плотности твердой и жидкой фаз [формула (9)]. [c.459]

Из анализа соотношения (2. 10. И) видно, что при малой вязкости жидкости V - о ((2- 0) отношение интенсивностей стремится к величине (у-Ы) . При очень большой вязкости среды V со или малых пузырьках / - 0 (а - оо) отношение интенсивностей стремится к 1, т. е. пульсационные характеристики движения пузырьков будут совпадать с соответствуюш ими характеристиками пульсаций жидких частиц. [c.85]

Вводные замечания. Даже при случайном наблюдении за истечением дыма из трубы или за следом судна на воде видно, что движение потоков во многих случаях совершенно не имеет того упорядоченного характера, который должен был бы существовать в соответствии с приведенным ранее анализом. Вместо того, чтобы следовать по установленным траекториям, жидкие частицы перемещаются крайне беспорядочно это перемещение может быть охарактеризовано как неоднородное вторичное движение, наложенное на первоначальное упорядоченное. Вторичное движение является неустановившимся вследствие наблюдающихся при нем пульсаций скоростей во времени во всех точках пространства и беспорядочных изменений скоростей от точки к точке в любой момент времени. Его можно представить в виде бесчисленного количества вихрей различных форм, размеров и скоростей вращения, переносимых по течению осредненным потоком. [c.243]

В предыдущем параграфе мы познакомились с общими способами описания жидкого потока с помощью понятий о линии тока и функции тока. При этом мы применяли главным образом метод Эйлера. Однако более глубокое понимание законов движения жидкости, а также правильная классификация движений возможны лишь на основе анализа поведения и, в частности, деформаций отдельной жидкой частицы. Естественно,. [c.142]

Рассматривается двухмерная задача об адвекции пассивной жидкости в поле скорости, генерируемом парой точечных вихрей в идеальной несжимаемой жидкости, ограниченной круговой областью. Показано, что при определенных условиях движение пассивных жидких частиц может проявлять хаотические свойства, которые приводят к интенсивному перемешиванию жидкости. Для идентификации таких областей использовались различные критерии и методы анализ фазовых траекторий, спектральных и корреляционных характеристик, построение сечений Пуанкаре, вычисление наибольшего показателя Ляпунова. [c.441]

В хаотической динамике существует много методов и критериев для определения хаотических режимов движения динамических систем [4, 8, 10] анализ фазовой траектории системы, спектральный и корреляционный анализы, построение сечений Пуанкаре, анализ показателей Ляпунова и другие. Их совместное использование позволяет достаточно быстро и надежно определить режимы движения отмеченных жидких частиц при перемешивании. [c.443]

Однако применение указанных выше критериев для определения режимов перемешивания оказывается недостаточным при анализе задачи об адвекции, поскольку рассматриваемый процесс перемешивания представляет собой интегральное явление, в котором участвуют различные жидкие частицы, часть из которых участвует в упорядоченном движении, а другие — могут двигаться хаотически [7, 13]. Кроме того, можно выделить по крайней мере две проблемы в задаче об адвекции в зависимости от целей, стоящих перед исследователями. [c.443]

При хаотическом режиме движения начально компактная область отмеченной пассивной жидкости может растянуться со временем и заполнить достаточно большую область течения. Если считать, что границы выделенной области могут быть сформированы последовательным соединением пассивных жидких частиц (маркеров), то анализ процесса перемешивания можно свести к анализу изменения длины контура, охватывающего исследуемую область течения. Если пассивные жидкие частицы движутся хаотично, то длина границы области увеличивается экспоненциально во времени. С другой стороны, если длина контура увеличивается линейно со временем или остается неизменной, то в этом случае перемешивание является регулярным [17]. [c.449]

Развитое турбулентное движение устанавливается лишь при Re Ю . При этом процесс перемешивания частиц жидкости протекает настолько интенсивно, что по сечению турбулентного ядра потока температура практически остается постоянной. Резкое изменение температуры наблюдается лишь внутри пограничного слоя (см. рис. 14.2). Естественно, что при подобном распределении температуры развитие свободной конвекции становится невозможным и процесс теплоотдачи полностью определяется только факторами вынужденного движения. В результате анализа и обобщения опытных исследований, проведенных с различными жидкостями (кроме жидких металлов) в широком диапазоне изменения их параметров для прямых гладких труб, рекомендуется следующая формула [2, 10] [c.247]

Хинце [197], рассматривая проблемы переноса в турбулентных потоках, ввел понятие жидкого моля, под которым понимает достаточно протяженную часть жидкого континуума, состоящую из когерентного конгло (ерата жидких частиц . Размер жидкого моля сравним с интефальным масштабом турбулентного движения, причем обмен его с окружающей средой будет определяться влиянием мелкомасштабных турбулентных движений. В процессе перемещения в радиальном направлении, совпадающем с направлением фадиента давления и при противоположном движении, турбулентные моли совершают микрохолодильные циклы. В рамках формализма Прандтля предполагается, что каждый жидкий или, как его еще называют, турбулентный моль в процессе турбулентного движения представляет собой некоторую индивидуальность, сохраняющую свою субстанцию в течение некоторого характеристического промежутка времени. Необходимо помнить, что имеющие место пульсации давления при перемещении моля на длине пути смешения / будут сопровождаться переносом импульса. Тогда, если импульс не сохраняется, нарушается требование, предъявляемое Прандтлем к транспортабельной субстанции,— турбулентному молю. Тем не менее понятие турбулентного моля удобно использовать при анализе задач переноса. Ссылаясь на работу Шмидта [256], Хинце отмечает, что расслоение будет устойчивым, если распределение температуры отличается от адиабатного [c.164]

При моделировании поведения жидкостных систем в каналах или объемах иной геометрической конфигурации во многих случаях невозможно обойтись без информации о закономерностях взаимодействия дискретной частицы (капли или пузырька) с окружающей ( несущей ) фазой. Некоторые из этих закономерностей рассматриваются в пятой и шестой главах книги. Пятая глава посвящена установившемуся движению дискретной частицы в сплошной среде. Здесь рассмотрены классические задачи об обтекании сферы идеальной жидкостью и вязкой жидкостью при малых числах Рейнольдса, поскольку их результаты далее использованы при анализе движения газовых пузырей и жидких капель. Экспериментальные исследования всплывания газовых пузырьков в неподвижной жидкости показывают, что при различных сочетаниях объема пузырька и свойств мсидкости (прежде всего, вязкости) изменяются не только закономерности его движения, ко и форма. Это обстолте.т.. стг .о де- [c.7]

Поле скорости жидкости. Скорость является важнейшим понятием, которое наряду с законом движения характеризует течение жидкости. В лагранжевых координатах при наличии закона движения (1.12) скорость 1> Х,0 жидкой частицы по определению V = Ьх/Ы. Она вычисляется для фиксированной частицы и численно равна расстоянию, прдходимому за единицу времени, поэтому здесь берется частная производная от х по Однако задание скорости в лагранжевых координатах при описании движения жидкости встречается крайне редко. Кроме того, такое задание не позволяет просто определить пространственные градиенты скорости в точках жидкости. Поэтому при анализе течения основной независимой переменной выступает векторная функция и(х, 1) — скорость жидкости в точке х в момент времени /. В эйлеровых координатах она определяется как объем жидкости, проходящей за единицу времени через единичную площадку, которая перпендикулярна направлению потока. Отыскание векторного поля скоростей к(х, 1) наряду со скалярными полями давления р(х,0 и плотности р(х, /) является основной задачей гидромеханики. [c.16]

Для анализа эффективности осаждения влаги в жалюзийном канале в зависимости от режимных и геометрических параметров рассмотрим унрош енную схему движения влаги в канале знакопеременной кривизны с постоянным сечением [8.1]. При этом принимается модель двухфазного установившегося потока, состояш,его из несжимаемого газа и дискретной системы сферических частиц влаги различных размеров. В расчетах не учитывается тепло- и массообмен между фазами, взаимодействие между отдельными частицами влаги и влияние жидкой фазы на паровую. При этом допущ ение об идеальной 1кидкости не распространяется на механизм обтекания капли. [c.311]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...