Течение жидкости в узких щелях

ЛАМИНАРНОЕ ТЕЧЕНИЕ ЖИДКОСТИ В УЗКИХ ЩЕЛЯХ. ОБЛИТЕРАЦИЯ ЩЕЛЕЙ [c.73]

ЛАМИНАРНОЕ ТЕЧЕНИЕ ЖИДКОСТИ В УЗКИХ ЩЕЛЯХ. [c.71]

Течение жидкости в узких щелях, которые могут быть как плоскими так и кольцевыми, представляет практический интерес в связи с герметизацией гидроагрегатов, плотность соединения подвижных пар которых обеспечивается выполнением гарантированного малого зазора [168 J. [c.31]

ТЕЧЕНИЕ ЖИДКОСТИ В УЗКИХ ЩЕЛЯХ [c.80]

Большое практическое значение имеет расчет течения жидкости в узких капиллярных щелях, поскольку герметичность подвижных частей гидромашин достигается в большинстве случаев за счет щелевых уплотнений (выполнением малого гарантированного зазора), причем, если при течении жидкости в маслопроводах стремятся обеспечить минимальное сопротивление движению, то при создании щелевых уплотнений необходимо повысить их сопротивление и уменьшить утечки. Действие щелевых уплотнений основано на сопротивлении трения, возникающем при движении вязкой жидкости вдоль стенок. Расход жидкости через капиллярные щели невелик и потому движение жидкости в них всегда ламинарное. [c.22]

Облитерация капиллярных щелей, На течение жидкости в узких (капиллярных) ш елях влияют граничные условия, обусловленное в основном силами молекулярного взаимодействия, возникающими на границе раздела жидкой и твердой фаз. Под воздействием их на стенках щели происходит адсорбция полярно-активных молекул жидкости с образованием на них через некоторое время фиксированных граничных слоев, имеющих аномальную вязкость, отличающуюся по величине и свойствам от объемной вязкости. В частности жидкость, образующая этот сдой, приобретает свой- ство упругой прочности на сдвиг. [c.98]

Решены задачи об установившемся и колебательном ламинарном движении жидкости в узкой щели при равномерной поперечной продувке. Показано, что даже очень слабые поперечные течения качественно изменяют картину распределения скоростей в щели. Полученные результаты могут быть попользованы, например, для управления силой трения, Илл, 2. [c.531]

Формула Козени предполагает, что законы течения жидкости в порах, даже в самых узких, остаются теми же, что и в сравнительно широких капиллярах и щелях, для которых эти законы проверены. Однако некоторые опыты показывают, что это не всегда оправдывается. Если бы это предположение было верно, то скорость фильтрации различных жидкостей через одни и те же пористые тела под одинаковым давлением была бы обратно пропорциональна вязкости этих жидкостей. Этот вывод действительно оправдывается при фильтрации жидкостей через сравнительно грубые порошки, в которых средний диаметр частиц превышает 1 мк, или через пористые тела с удельной поверхностью менее 10 см /см . Как показали, однако, опыты Н. А. Крылова и автора, при течении жидкости через керамические или угольные пластинки с удельной поверхностью больше 10 см 1см наблюдаются резкие отклонения от этой закономерности. В частности, прибавление к жидкости некоторых растворенных веществ в количествах, не способных заметно изменить ее вязкость, резко меняло скорость фильтрации. [c.76]

Представление о двух видах движения дает простое объяснение наблюдающимся на опыте основным свойствам течения гелия II. Отсутствие вязкости при протекании гелия II по узкой щели объясняется тем, что в щели имеет место сверхтекучее движение жидкости, не обнаруживающее трения можно сказать, что нормальная часть, задерживается в сосуде, протекая через щель несравненно медленнее, со скоростью, соответствующей ее вязкости и ширине щели. Напротив, измерение вязкости гелия II [c.707]

Явление облитерации заключается в том, что при течении вязкой жидкости под давлением через узкие щели (порядка нескольких микрометров) со временем эта щель сужается, и расход жидкости уменьшается, иногда прекращаясь полностью. Характерные времена процесса составляют несколько тысяч секунд. [c.160]

Рассмотрим теперь, что произойдет, если жидкость вытекает из отверстия в резервуар с покоящейся жидкостью. Если течение безвихревое, то мы имеем картину, представленную на фиг. 11.31. Около краев отверстия возникают очень большие скорости и развиваются большие ускорения. Течение обычных жидкостей, например воды, носит значительно более сложный характер. Для грубых оценок предположим, что отверстие имеет вид длинной узкой щели и что жидкость вытекает в виде струи, ширина которой в первый момент равна ширине отверстия, а скорость имеет такую же величину, как и в подводящей трубе. Тогда при выходе жидкости из отверстия возникает картина типа показанной на фиг. 11.28. Основываясь на тех же рассуждениях, как и раньше, мы можем ожидать появления вихревых линий, показанных на фиг. 11.30 или фиг. 11.32. Интегрируя по контуру, изображенному пунктирной линией, [c.389]

Согласно анализу С. П. Лифшица, Т. М. Башты, Мак-Хуга, а также Хана [125 ] течение жидкости в узкой щели герметизирующего устройства следует считать заведомо ламинарным, поскольку для реальных значений а/й,, не достигается критическое значение числа Рейнольдса Ке( р. [c.44]

Для простоты мы в этом историческом обзоре опустили описание работ над разбавленными растворами Не в Не , которые проводились еще за год до первого ожижения чистого Не . Первый подобный эксперимент выполнили Доунт, Пробст и Джонстон [67], показавшие, что Не не увлекается сверхтекучим течением. Оказалось, что, если Не II переносится по пленке на твердой поверхности или перетекает через узкую щель, примеси Не не участвуют в этом движенпи и поэтому отфильтровываются. Вскоре было обнаружено, что это же имеет место и и макроскопических объемах жидкости в двухжидкостной модели Не переносится, таким образом, только нормальной компонентой. Если, в частности, к жидкости подводится тепло. Не будет двигаться вместе с тепловым потоком и его распределение но объему жидкости станет неравномерным. Это явление приводило к значительным ошибкам в первоначальных измерениях парциальных давлений над растворами различных концентраций. Оно послужило также основой для одного из методов разделения изотопов гелия [68]. [c.817]

Рассмотрим зада< у о вш уишенном установившемся ламинарном движении жидкости в концентричной кольцевой щели. Дли общности примем, что одна из стенок щели, например, внутренняя, движется со скоростью вдоль оси труби. Подобное течение осуществляется в межтрубном пространстве скважины,в зазорах плунжерных глубинньк насосов, в теплообменниках "труба в трубе" и т.п. Исследованиями установлено [Зб], что для узких щелей ламинарный режим течения сохраняется до чисел Рейнольдса [c.84]

Плоская щель в поперечном магнитном поле. Ламинарное течение течение Гартмана). При движении жидкости в поперечном магнитном поле в плоскости поперечного сечения канала индуцируются замкнутые токи плотностью j. Токи замыкаются через узкие пристеночные слои жидкости толщиной 5 = 1 /На, которые формируются у стенок, перпендикулярных полю (так называемые гартма-новские слои). Появление токов у приводит к возникновению объемной электромагнитной силы f = =jxB. Эта сила распределена по сечению канала таким образом, что она ускоряет движение медленно движущихся слоев жидкости у стенок и тормозит поток в центре канала. В результате проявляется эффект Гартмана профиль скорости уплощается, а в гартмановских слоях существенно возрастают градиенты скорости. [c.56]

Исследование эрозии в высокоскоростных стационарных течениях. Эрозионно-коррозионное разрушение материалов под действием стационарных высокоскоростных потоков жидкости, которые натекают на поверхность или движутся по поверхности или по каналу вн три испытываемых образцов, аналогично разрушению, наблюдаемому в некоторых участках насосов котельных установок, регулирующих и паровых клапанов, в трубках теплообменника. Это были по существу первые примеры исследования относительного сопротивления металлов. К такому типу экспериментального оборудования принадлежала установка, на которой работали Деккер и др. [12], и некоторые другие установки, применяемые в легкой промышленности. В этой установке вода, нагретая до высокой температуры, направлялась в замкнутые каналы под высоким давлением, выбрасывалась перпендикулярно поверхности образца и растекалась с большой скоростью (до 60 м/с) в радиальном направлении по двум узким щелям в образце. Эрозия наблюдалась в щелях, а унос материала измерялся взвешиванием испытываемого образца после испытаний. [c.476]

Большинство твердых материалов способно выдерживать, не разрушаясь, очень высокое всестороннее давление, если только оно действует равномерно со всех сторон, как это, например, имеет место в твердом теле, окруженном жидкостью. Материалы с неплотной или пористой структурой, как, например, дерево, под действием высокого гидростатического давления подвергаются значительной остаточной деформации, и после снятия давления их объем остается уменьшенным. (Достаточно спрессованное таким образом дерево теряет свойство пловучести в воде.) С другой стороны, в кристаллических телах (металлах, твердых плотных горных породах) в тех же условиях наблюдается лишь упругая деформация весьма небольшой величины. В отношении сжимаемости плотные поликристаллические и аморфные тела ведут себя подобно жидкостям. Они упруго ся имаемы и способны противостоять высоким гидростатическим давлениям, достигающим почти любой технически возможной величины, не претерпевая остаточной деформации. Зато в твердых материалах меньшей плотности всестороннее давление вызывает явные признаки разрушения, как, например, в подвергнутых гидростатическому давлению цилиндрических образцах мрамора (Карман), а также в образцах дерева, которые при сжатии принимают неправильную форму вследствие своей клеточной анизотропной структуры (А. Фёппль). Если, подвергая такие материалы высоким всесторонним давлениям, не принять особых мер предосторожности, то передающая давление жидкость проникает в материал через его мельчайшие щели и трещинки. По наблюдениям Т. Паултера, стеклянные шары, подвергнутые в течение короткого периода времени очень высокому всестороннему давлению жидкости, разрушаются не прп максимальном давлении, а либо в течение периода уменьшения давления, либо же вскоре после быстрого снятия последнего. Ничтожные количества жидкости, способные проникнуть через невидимые мельчайшие поверхностные трещины в наружных слоях шаров, не успевают достаточно быстро вытечь из этих трещин при внезапном снижении давления. Поэтому при снятии внешнего давления в жидкости, попавшей в узкие трещины или каналы поверхностного слоя, возникает градиент давления, который и приводит к высокой местной концентрации растягивающих напряжений, создающих опасность разрыва стекла. В сравнительно более слабых материалах, как мрамор и песчаник, внешнее давление жидкости приводит к образованию трещин, в результате чего может произойти разрушение структуры этих пород. [c.199]

Другим примером течения без ограничиваюш,их стенок, допускаюш,им применение теории пограничного слоя, является истечение струи из отверстия. Мы рассмотрим здесь только плоскую задачу, следовательно, струю, вытекаюш,ую из длинной узкой щели. После истечения струя смешивается с окружающей жидкостью. Эта задача была решена Г. Шлихтингом [ 1 и У. Бикли [Ц. Ив этом случае течение в действительности получается обычно турбулентным, а не ламинарным. Тем не менее мы подробно остановимся на рассмотрении ламинарной струи, так как турбулентная струя, которой мы займемся в главе XXIV, математически исследуется совершенно таким же способом. [c.177]

Представление о двух видах движения даёт простое объяснение наблюдающимся нй опыте основным свойствам течения гелия II. Отсутствие вязкости при протекании гелия II по узкой щели объясняется тем, что в щели имеет место сверхтекучее движение жидкости, не обнаруживающее трения можно сказать, что нормальная часть задерживается в сосуде, протекая через щель несравненно медленнее, со скоростью, соответствующей её вязкости и ширине щели. Напротив, измерение вязкости гелия И по затуханию крутильных колебаний погружённого в жидкость диска должно давать отличные от нуля значения вращение диска создаёт вокруг него нормальное движение жидкости, останавливающее диск благодаря свойственной этому движению вязкости. Таким образом, в опытах с протеканием по капилляру или щели обнаруживается сверхтекучее движение жидкости, а в опытах с вращением диска в гелии II обнаруживается её нормальное движение. В особенности наглядно существование двух движений жидкости проявляется при вращении вокруг своей оси цилиндрического сосуда, наполненного гелием II. Стенки вращающегося сосуда, создавая нормальное движение жидкости, увлекают за собой лишь часть массы жидкости, сверхтекучая же масса остаётся неподвижной. В результате полный момент инерции / вращающегося сосуда будет меньше момента инерции / , вычисленного в предположении, что вся масса жидкости вращается вместе с сосудом, и измерение отношения ///д даёт возможность непосредственного определения нормальной и сверхтекучей частей массы жидкости такие измерения были впервые осуществлены Э. Л. Андропикашвили (1946). [c.617]

В начале 1938 г. в одном и том же номере Nature появились два коротких сообщения Капицы [22] и Аллена и Мейснера [23], в которых описывалось течение Не II через узкие отверстия. В обеих работах жидкость вытекала под действрюм собственного веса из приподнятых над гелиевой ванной сосудов. В работе Капицы н идкость перетекала по зазору между двумя оптически плоскими пластинками, в работе Аллена и Мейснера были использованы тонкие капилляры. В первом случае ширина зазора менялась при помощи небольших прокладок, во втором—исследовались капилляры разного диаметра. Именно в этих работах и было открыто удивительное свойство Не II, ставшее известным как сверхтекучесть (это название предложено Капицей [22]). Им было обнаружено, что, если зазор в его приборе не содержал никаких прокладок (ширина щели в этом случае определялась интерференционным методом и была равна 5-10 см), истечение Не I из сосуда можно было заметить только через несколько минут, в то время как в области Не II весь сосуд опорожнялся в несколько секунд. Численные [c.793]

С 1938 г. ири проведении работ по сверхтекучести в Кембридже и исследований с пленками н Оксфорде становилось все более очевидным, что между переносом в пленках и явлениями в тончайших капиллярах имеется оире -деленное сходство. Работы по течению макроскопических объемов жидкости через капилляры и щели приводили к очень неясным результатам, которые, однако, упрощались ири умеггьшеггии ширины щелей и капилляров. При )том при уменьшении размеров свойства явления ностепенно приближались к свойствам переноса по пленке, вест.ма необычным, но внутренне простым. Создавалось впечатление, что при использовании все более и 6o.iree узких капилляров от сложных явлений переноса, которые наблюдаются в макроскопической жидкости, мо/кно как бы отфильтровать некоторый особый тип переноса. Пленка, игравшая роль исключительно тонкого капилляра, приводила к сверхтекучему переносу в наиболее простой и четко очерченной форме. Эти наблюдения в конце концов привели к феноменологической модели двух взаимопроникающих жидкостей одного и того же вещества, обладающих различными гидродинамическими свойствами эта модель, как оказалось, имеет огромное значение в качестве рабочо]г гипотезы при любых экспериментах с Не 11. [c.798]

Вторая модификация эжекционного аппарата со струйным течением кавити-рую1цей жидкости представляет собой конструкцию (см. рис. 9.11,а), содержащую форкамеру с патрубком подводящим высоконапорную жидкость и конфузор, в котором высоконапорная жидкость ускоряется, сужающееся сопло с патрубком, подводящим низконапорную среду, расширяющуюся камеру смешения, прямолинейный участок и диффузор. Камера смешения узким концом подсоединена к суженному концу конфузора, а к широкому концу камеры смепюния подсоединен прямолинейный участок с диффузором. Соосно с форкамерой, конфузором и камерой смешения располагается сужающееся сопло, причем срез отверстия выхода сопла находится в начале камеры смешения, критическое сечение К-К. Между стенками сопла и внутренними поверхностями конфузора и камеры смешения имеется кольцевая щель, через которую протекает высоконапорная среда. [c.231]

Новым критическим точкам 5[ и отвечают бесконечно тонкие кромки с конечной скоростью на них. Точке I/= 0 на входной кромке соответствует разрыв профиля в виде уса , уходящего в бесконечность на втором листе плоскости С. Течение вблизи уса на первом листе подобно обтеканию очень узкой бесконечной щели и, как указывают авторы статьи [94], может быть представлено на однолистной поверхности как всачивание и высачивание весьма малого количества жидкости через контур обычного профиля вблизи точки разветвления. Точке V = 0 на выходной кромке отвечает угловая точка. Детали течения в окрестности критических точек изображены на рис. 77 отдельно в 40-кратном увеличении. Замкнутость [c.209]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...