Формирование - профиль - скорость
Cтраница 4
Формирование профиля скоростей происходит только на не - котором расстоянии от места входа жидкости в трубу. При плавном ( стабилизированном) входе в трубу скорости всех концентрических слоев жидкости в начале участка будут одинаковы. Вследствие влияния стенок канала и вязкостных свойств слои жидкости начнут затормаживаться, и на некотором расстоянии от входа в трубу формирование профиля скоростей заканчивается и поток считается установившимся. Изменение распределения скоростей слоев потока в поперечном сечении - источник гидравлических потерь. Длина канала, на которой поток не может считаться установившимся, зависит от свойств и режима течения жидкости, геометрии канала и называется начальным участком. [46]
Здесь индексы 1 и 2 относятся к параметрам перекачиваемых жидкостей с различными вязкостями и плотностями. Влияние различия вязкости и плотности перемешивающихся жидкостей на процесс смесеобразования связано с изменением профиля скорости в области смеси и его отличием от распределения скорости в однородных частях потока. Однако изменение профиля из-за различия плотностей обусловлено процессами переноса в ядре потока, а деформация профиля вследствие различия вязкостен обусловлена процессами переноса в ламинарном подслое, так как в ядре потока молекулярный перенос не играет заметной роли при формировании профиля скорости. Поэтому влияние различия плотностей на процесс смесеобразования существенно отличается от влияния вязкости. [47]
Следует различать сопротивление трения при равномерном и неравномерном движении жидкости. Участку равномерного движения жидкости, которое может существовать, строго говоря, лишь в прямой трубке ( или прямом канале) постоянного сечения, всегда предшествует участок неравномерного движения. Для того чтобы в рассматриваемой трубке движение стало равномерным, необходимо переформирование поля скоростей в соответствии с новыми граничными условиями, которое происходит на некотором участке трубки. В его пределах происходит постепенное формирование профиля скоростей, завершаемое в конце участка достижением стабильного профиля, характерного для равномерного движения. [48]
 |
Изменение напряжения трения при различных значениях параметра вдува В.| Профили скоростей при различной интенсивности вдува В. [49] |
На рис. 7.3.2 представлены профили скоростей, соответствующие различной интенсивности вдува. Видна значительная деформация профилей в пристеночной области. На внешнем участке слоя характер течения сохраняется таким же, как и при отсутствии вдува, однако этот участок более удален от стенки вследствие значительного расширения пристеночной области. Специфический характер изменения толщины слоя по длине модели свидетельствует о наличии переходного процесса при формировании профилей скоростей в начале пористого участка, что соответствует точкам перегиба на этих профилях. После области перехода наблюдается процесс повторной стабилизации пограничного слоя на проницаемой поверхности в условиях вдува. [50]
Наряду с турбулизацией, он вводит в рассмотрение формирование профиля скоростей. Основной причиной самоускорения пламени Зельдович считает неодинаковость скорости газового потока в разных точках сечения трубы, приводящую к растяжению фронта пламени и, как результат, к увеличению скорости горения. Непосредственное влияние турбулентности на скорость пламени имеет, с этой точки зрения, подчиненное значение. Роль турбулентности сводится, в основном, к ускорению формирования профиля скоростей. [51]
Наряду с турбулизацией, он вводит в рассмотрение формирование профиля скоростей. Основной причиной самоускорения пламени Зельдович считает неодинаковость скорости газового потока в разных точках сечения трубы, приводящую к растяжению фронта пламени и, как результат, к увеличению скорости горения. Непосредственное влияние турбулентности на скорость пламени имеет, с этой точки зрения, подчиненное значение. Роль, турбулентности сводится, в основном, к ускорению формирования профиля скоростей. [52]
Предварительно установим некоторые общие представления. Во входном сечении ( х0) жидкость во всех точках имеет одинаковую скорость и одинаковую температуру Фо. Это значит, что рассматривается охлаждение жидкости. Под влиянием динамического взаимодействия потока со стенкой первоначально однородное скоростное поле деформируется. Возникает пограничный слой, постепенно нарастающий по длине трубы. Происходит процесс формирования профиля скорости. Этот процесс заканчивается тем, что пограничный слой заполняет все сечение. [53]
Трение в жидкости проявляется только при ее движении. Под влиянием сил трения в потоке формируется определенный профиль скорости, видом которого и определяется работа сил трения. Расчеты показывают, что составляющая dl отрицательна. Работа этого вида связана с распространением внутрь потока тормозящего действия неподвижной стенки, например, внутренней поверхности воздуховода. В отличие от этого составляющаяrf / p всегда положительна, она представляет собой остаток полной работы сил трения d / p dl f - Лр т, который не расходуется на передачу внутрь потока сил, возникающих на стенке. Таким образом, величина rf / p не участвует в формировании профиля скорости путем перераспределения кинетической энергии потока между отдельными макрочастицами или струйками. Рассеянная механическая энергия переходит в теплоту Й / ТР этот процесс необратим и представляет собой одно из проявлений второго закона термодинамики. [54]
Согласно распространенным представлениям о турбулентности определяющую роль в процессах переноса в турбулентном потоке играет пограничный слой, прилегающий к границе раздела фаз. По мере удаления от входа в трубу происходит формирование гидродинамического и диффузионного пограничных слоев. На некотором удалении от входа формируется гидродинамически стабилизированный поток, а также происходит стабилизация поля концентраций. Длины участков гидродинамической и концентрационной стабилизации, вообще говоря, разные. Они определяются соответственно значениями коэффициентов кинематической вязкости v и диффузии D. При v D профили скорости и концентрации в потоке совпадают. При v / D скорости и концентрации определяются значением критерия Шмидта Sc v / D. D, формирование профиля скоростей опережает формирование профиля концентраций. При Sc 1 между ними имеет место обратное соотношение. [55]
Страницы: 1 2 3 4