Cтраница 3
Отметим, что для температуры предположение о пассивности более сомнительно, чем для материальной примеси, как из-за появления в неоднородно нагретой жидкости дополнительных архимедовых сил ( об этом подробнее будет сказано в IV разделе), так и из-за зависимости от температуры физических констант жидкости типа коэффициентов вязкости и температуропроводности ( по поводу учета этой зависимости, различной для газов и для жидкостей, см., например, статьи Дейслера ( 1959) и Ван Дриста ( 1959)); кроме того, и прогревание среды из-за порождаемой вязкостью диссипации энергии иногда тоже должно учитываться. [31]
В основе наиболее употребительных в теории турбулентного пограничного слоя полуэмпирических теорий лежит допущение об их дифференциальной сущности, заключающейся в том, что механизм чисто турбулентного ( молярного) переноса количества движения полностью определяется заданием местных значений производных от осредненных скоро-стей по поперечной к направлению потока координате и физических констант жидкости. Кроме того, обычно предполагается, что в достаточном удалении от твердой поверхности молярный обмен настолько превалирует над молекулярным, что можно пренебречь обычной вязкостью и теплопроводностью по сравнению с их турбулентными аналогами. [32]
Рассмотрим сначала стационарный процесс теплообмена между поверхностями двух труб различных диаметров и двумя разными жидкостями, движущимися с различными скоростями. Кроме того, будем полагать, что физические константы жидкостей постоянны и, в частности, от температуры не зависят. [33]
Будем исходить из предположения ( которое представляется вполне естественным), что касательное напряжение на стенке т0 однозначно определяется условиями, имеющими место в непосредственной близости от поверхности, и не зависит от обстановки, складывающейся в остальной части потока. Это означает, что величина TO должна выражаться через физические константы жидкости и такие параметры, как 6Л и л, но не может зависеть от размеров трубы. Поэтому выражение для то не должно содержать диаметра в явном виде. [34]
Уравнение ( 8 - 42) показывает также, что с увеличением диаметра трубы коэффициент теплоотдачи незначительно уменьшается. В той части уравнения, которая заключена в квадратные скобки, собраны физические константы жидкости, зависящие от температуры. Следовательно, если известны значения А, ( д, и с при разных температурах, то выражение в скобках можно заменить функцией температуры. [35]
Кинематический коэффициент вязкости молекулярного трения, характерный для ламинарного течения, является физической константой жидкости, независящей от формы движения. [36]
Коэффициенты At и Aq являются аналогами динамического коэффициента вязкости ц, и коэффициента теплопроводности К в ламинарной теории. Основное неудобство гипотезы Буссинеска состоит в том, что Лт и Aq уже являются не физическими константами жидкости, а функциями режима движения жидкости и координат точки в потоке жидкости. [37]
Кроме того, не учитывалось влияние свободной конвекции, которая может либо усиливать теплоотдачу при вынужденном движении жидкости, либо ослаблять ее. Однако теоретическое определение теплоотдачи при наружном смывании тел более сложной формы или при вынужденном движении в трубах некруглого сечения с шероховатыми стенками ( практически внутренние стенки труб всегда имеют шероховатую поверхность) с учетом переменности физических констант жидкости и свободной конвекции пока невозможно. Следует отметить, что значительная часть сведений о процессах переноса теплоты, которыми мы располагаем, была получена экспериментально. Поэтому инежерные расчеты теплоотдачи в основном построены на экспериментальных сведениях. [38]
Температура застывания нефтяных масел не является физической константой в строгом смысле этого слова, как, например, температура плавления кристаллических тел. Но тем не менее, несмотря на условность, величина температуры застывания масла при достаточно строгом регламентировании условий, ее определяющих, характеризует то или иное масло совершенно однозначно и воспроизводимо, вследствие чего в прикладном смысле данный показатель качества масла является по значимости практически равноценным физическим константам жидкостей. [39]
Обрабатывая опытные данные при составлении критериальных уравнений конвективного теплообмена, а также используя такие уравнения, при расчетах выбирают определяющую температуру и определяющий размер каналов. Определяющей температурой может быть средняя температура жидкости, температура стенки или их комбинации. Физические константы жидкости ( коэффициенты теплопроводности Л и температуропроводности а, плотность р, коэффициенты динамической вязкости ц и кинематической v) определяют при средней температуре жидкости на расчетном участке. При расчетах за определяющий размер принимают для круглых труб диаметр, для каналов неправильной формы - эквивалентный диаметр, для пучков труб - диаметр трубок, для плиты - ее длину в направлении потока. [40]
Методы, учитывающие влияние зависимости физических свойств жидкости на cf и а, основаны на введении поправок в расчетные зависимости ( аналитические решения, экспериментальные зависимости), полученные для условий постоянных физических свойств жидкости. По первому способу поправка вводится в форме физических констант жидкости ( ц, К, с, р) при температуре ( определяющей), подобранной так, что величины с и а для условий переменных свойств жидкости можно определять по формулам для постоянных свойств жидкости. [41]
Ряд исследователей предлагает увязывать растворимость полимера в той или иной жидкости с индивидуальными физическими константами жидкостей. Так, в качестве таких характеристик предложено [27] использовать диэлектрическую постоянную и дипольный момент. Следует заметить, что предлагаемые в качестве оценки растворяющей способности физические константы жидкостей характеризуют в основном энергию взаимодействия молекул без учета энтропийных эффектов. Возможно, этим и объясняется тот факт, что во всех случаях имеется много исключений, и до настоящего времени единственным надежным способом подбора растворителей остается экспериментальный. [42]
В предыдущих главах VII и VIII были рассмотрены способы теоретического анализа процессов теплоотдачи на основе теории пограничного слоя на примере продольно и поперечно омываемой пластины и вынужденного движения жидкости в гладкой круглой трубе. При этом физические константы ( А, ц, р, с), от которых зависит способность жидкости переносить теплоту, принимались постоянными. Кроме того, не учитывалось влияние свободной конвекции, которая может либо усиливать теплоотдачу при вынужденном движении жидкости, либо ослаблять ее. Однако теоретическое определение теплоотдачи при наружном смывании тел более сложной формы или при вынужденном движении в трубах некруглого сечения с шероховатыми стенками ( практически внутренние стенки труб всегда имеют шероховатую поверхность) с учетом переменности физических констант жидкости и свободной конвекции пока невозможно. Следует отметить, что значительная часть сведений о процессах переноса теплоты, которыми мы располагаем, была получена экспериментально. Поэтому инженерные расчеты теплоотдачи в основном построены на экспериментальных сведениях. [43]
При действии ионизирующих излучений на органические соединения обычна образуется сложная смесь различных веществ. Так, например, Хониг и Шеппард [ Н95 ] облучали бутан дейтронами с энергией в 12Жэв ( 45 микроамперчасов), пропуская ток газа через камеру для облучения. При этом было получено около 10 мл жидкости, которую удалось, частично разделить путем перегонки при пониженном давлении. Первая фракция была прозрачна и имела запах камфоры; следующие фракции были желтого цвета, а остаток представлял собой вязкую жидкость коричневого цвета, которая флуоресцировала в ультрафиолетовом свете и имела запах смазочного масла. Результаты определения физических констант жидкости до ее перегонки свидетельствуют о том, что она состояла преимущественно из предельных углеводородов, а также содержала 1 / 0 бензола и небольшие количества непредельных углеводородов. [44]
В зоне отрыва пограничного слоя коэффициент теплоотдачи вновь резко возрастает. В этой области происходят весьма сложные и еще до конца не ясные явления. Здесь, видимо, происходит периодический процесс - утолщение пограничного слоя, его отрыв и унос оторвавшейся массы жидкости вниз по потоку. Этот периодический процесс непрерывно повторяется. Можно ожидать, что чем больше таких процессов происходит в единицу времени, тем интенсивнее теплоотдача, так как в момент отрыва слоя тепловое сопротивление в этой зоне значительно уменьшается. Очевидно, что применить гидродинамическую теорию теплообмена ( гл. На интенсивность теплоотдачи в зоне отрыва влияют: число Реинольдса, форма и качество поверхности ( шероховатость) обтекаемого тела, физические константы жидкости. [45]