Формирование - профиль - скорость
Cтраница 2
Первое слагаемое в правой части уравнения (VII.11) отражает влияние формирования профиля скоростей на входном участке на теплоотдачу. Как видно, по мере удаления от входа ( с ростом х) первое слагаемое быстро убывает. Поскольку ламинарное движение пленки жидкости имеет место при малых числах Рейнольдса, то повышение интенсивности теплоотдачи на входном участке имеет существенное значение при больших значениях Рг ( для вязких жидкостей) и на небольших расстояниях от входа. [16]
Вблизи гладкой стенки молекулярная вязкость играет преобладающую роль в формировании профиля скорости. Пристеночный закон основан на предположении, что существует универсальная зависимость между распределением скорости около стенки, касательным напряжением на ней, а также плотностью и вязкостью жидкости. [17]
Существует несколько причин, вызывающих увеличение напряжений сдвига в пределах участка формирования профиля скоростей. Прежде всего, это ограничение области деформации потока тонким кольцевым слоем, в котором градиент скорости во много раз превышает значение градиента скорости, соответствующей участку установившегося течения. Следующей причиной является способность расплавов полимеров к одновременному развитию пластической и высокоэластической деформации. Третьей причиной является деформация растяжения, которая возникает на входо-вом участке вследствие перестройки профиля скоростей и также требует дополнительных затрат энергии. [18]
Визуальные наблюдения показали, что при выталкивании жидкости из канала в районе мениска происходит формирование профиля скоростей путем перетекания жидкости от периферии к центру канала. Это приводит к искажению формы мениска таким образом, что при ламинарном режиме течения с увеличением скорости движения мениска толщина остающегося на стенках слоя жидкости возрастает, при турбулентном - уменьшается. [19]
Следует различать два случая, а именно течение жидкости в начальном участке, в котором происходит формирование профиля скоростей, и течение жидкости в трубе с установившимся профилем скоростей. [20]
Экспериментальные данные показывают, что вблизи гладкой стенки, где вязкость потока имеет преобладающее значение в формировании профиля скоростей, существует зависимость между распределением скорости около стенки, касательным напряжением на стенке, плотностью и вязкостью потока. [21]
 |
Изменение циркуляции вращательной скорости в цилиндри. [22] |
Этот факт подтвержден и в других работах, что указывает на существенную роль сил трения в формировании профилей скорости в потоке с закруткой. [23]
Как отмечалось выше, наряду с входовьш эффектом, приводящим к возникновению у упруговязких жидкостей упругих деформаций, при формировании профиля скоростей в канале фильеры наблюдаются и эффекты ориентации макромолекул и надмолекулярных образований. Эта ориентация является следствием возникновения радиального градиента скоростей. Для реальных полимерных систем, применяемых при формовании химических волокон, показатель п в степенном законе течения приближается к единице и соответственно профиль скоростей близок к параболе, что уже отмечалось выше. Поэтому радиальные градиенты скорости оказываются достаточно высокими и масса не проскальзывает в капилляре. Следовательно, в текущей жидкости устанавливается определенное равновесие между ориентирующим влиянием потока и дезориентирующим действием теплового движения сегментов макромолекул. [24]
При течении жидкостей ( особенно маловязких) в капиллярных трубках часть энергии идет на образование кинетической энергии потока и на формирование профиля скоростей в начальном участке трубы. Для снижения влияния обоих факторов в реологических исследованиях следует применять трубки длиной 100 d и более, чтобы преобладающая часть энергии затрачивалась на преодоление вязкостного трения. [25]
Наиболее высокие значения коэффициент трения при турбулентном течении ( как и при ламинарном) имеет в начальном участке, где происходит формирование профиля скорости. Турбулентный профиль скорости формируется намного быстрее, чем ламинарный, вследствие значительно больших касательных напряжений, определяемых заданным градиентом скорости. Например, полностью развитый турбулентный профиль скорости устанавливается на расстоянии от входа, меньшем, чем 10 диаметров трубы. Поэтому для большинства технических задач наибольший интерес представляют не потери давления, обусловленные формированием стабилизированного поля скорости, а другие источники потерь давления на входе в трубу. [26]
Для прямой трубы требуется длина, равная 20 - 40 диаметрам ( а по некоторым исследованиям еще большая), для формирования установившегося профиля скоростей. Однако каналы центробежного насоса не имеют такой длины. Большая часть этих каналов характеризуется переменными сечениями, чаще всего увеличивающимися; некоторые из них неподвижны, а другие находятся во вращательном движении. [27]
Во-вторых, межэлектродные каналы представляют собой не что иное, как начальные ( входные) участки плоских каналов, в которых происходят формирование профиля скорости, его вытягивание, так что к концу электрополя на вертикальной оси скорость получается выше, чем средняя по сечению межэлектродного канала. [28]
В замкнутой рабочей части основные потери обусловлены трением на стенках, хотя в рабочих частях всех типов некоторое количество энергии необратимо теряется при формировании профиля скорости. Большинство замкнутых рабочих частей имеет цилиндрическую форму. В таких рабочих частях давление не может быть постоянным по длине, поскольку вследствие трения оно непрерывно падает от входного сечения до выходного. Это нежелательно для кавитационных исследований, поскольку значение числа К для потока не постоянно по длине рабочей части, а уменьшается в направлении течения. Поэтому достаточно длинная присоединенная каверна в такой рабочей части будет несколько отличаться по форме от каверны, образующейся при постоянном значении К - Если падение давления мало, это отличие может быть несущественным. [29]
 |
Теплоотдача в гидродинамическом начальном участке плолкой трубы при / cconst. [30] |
Страницы: 1 2 3 4