Силы - гидродинамическое давление
Cтраница 2
Как известно, движение идеальной жидкости характеризуется отсутствием в ней сил внутреннего трения, вызывающих появление касательных напряжений. Поэтому силы гидродинамического давления в потоке подобной жидкости, как и в случае покоя, имеют только нормальную составляющую. [16]
Эти внутренние, распределенные по поверхности объема силы, обусловленные наличием жидкости вокруг рассматриваемого объема, называются поверхностными силами. Как видим, силы гидродинамического давления являются поверхностными силами. [17]
 |
Кривая идеального псевдоожижения [ IMAGE ] Кривая псевдоожижения зернистого слоя газом. [18] |
С дальнейшим увеличением скорости потока зернистый слой расширяется, интенсивность движения частиц возрастает, без нарушения гидродинамического равновесия. Далее по достижении скорости сжижающего агента, при которой силы гидродинамического давления становятся больше силы тяжести, частицы выносятся из слоя. [19]
Составляя далее из формул ( 85), ( 86), ( 87) и ( 89) отношения Р: - и ( Р - Р): s, мы определим средние силы гидродинамического давления потока на ту и другую пластинки. [20]
 |
Схема потока к выводу уравнения сохранения массы. [21] |
Известно, что основными силами, действующими в движущейся жидкости, являются массовые и поверхностные. Если канал, в котором движется жидкость, является неподвижным, то единственной массовой силой, действующей в жидкости, будет вес. К поверхностным силам относятся силы гидродинамического давления и силы трения. [22]
Силами трения пренебрегаем из-за малости участка. Силы реакции на стенках нормальны оси потока. Следовательно, проектируются только силы гидродинамического давления в сечениях А В и CD и сила тяжести. [23]
При подаче через устройство 2, называемое в дальнейшем распределительной решеткой, снизу вверх потока газа ( или жидкости) с малой скоростью слой остается неподвижным. С дальнейшим увеличением скорости газа слой расширяется, интенсивность движения частиц возрастает, но без нарушения гидродинамического равновесия. Наконец, по достижении скорости газа, при которой силы гидродинамического давления становятся больше силы тяжести, частицы выносятся из слоя. [24]
Первые два члена в правой части уравнения (7.4) характеризуют потоки количества движения ( соответственно на входе в систему и на выходе из нее), обусловленные движением всего объема жидкости как целого. При этом вклады, вносимые молекулярным и турбулентным потоками количества движения ( с компонентами ъХХ1 гху и т - Д -) не учитываются, поскольку они, как правило, малы по сравнению с вкладами от объемных потоков. Члены, заключенные в фигурные скобки, представляют собой различные силы, которые действуют на жидкость: силы гидродинамического давления, действующие на обоих концах системы, результирующая сила - F, которая действует со стороны всех твердых поверхностей, соприкасающихся с жидкостью, и, наконец, сила тяжести п щ, действующая на всю массу жидкости. Следует иметь в виду, что сила - - F, согласно третьему закону механики Ньютона, есть результирующая сила, которая действует со стороны жидкости на обтекаемые ею твердые поверхности. Эта сила, очевидно, равна сумме всех вязких сил и всех сил давления. [25]
Поток жидкости, проходя отдельными струями по каналам между твердыми частицами, образующими неподвижный слой, оказывает динамическое воздействие на зерна твердого материала. Величина этого гидродинамического воздействия растет с увеличением скорости движения жидкости при ее подаче снизу вверх через слой зернистой загрузки вплоть до того момента, когда силы гидродинамического давления восходящего потока станут равны весу погруженного в жидкость слоя загрузки. При таком гидродинамическом равновесии твердые частицы получают возможность взаимного пуль-сационного перемещения, интенсивность которого зависит от скорости движения жидкости. С увеличением скорости восходящего потока слой теряет свое первоначальное устойчивое положение и начинает расширяться, переходя во взвешенное состояние. Расширение слоя загрузки сопровождается уменьшением концентрации твердой фазы в единице объема слоя, однако перепад давления в случае псевдоожижения мелкозернистого материала в цилиндрических аппаратах остается постоянным до тех пор, пока силы гидродинамического давления не станут больше веса единичной твердой частицы. Дальнейшее увеличение скорости жидкости приводит к уносу твердых частиц из слоя, что нежелательно для адсорбционных аппаратов с псевдоожиженным слоем. [26]
Проведем из точки О как из центра сферу радиусом, охватывающую все внутренние тела, и будем рассматривать содержимое в этой сфере как свободную систему, присоединив к ее поверхности соответствующие силы гидродинамического давления. Для такой системы можем написать, что сумма моментов всех действующих сил относительно оси О х равна производной по времени от суммы моментов относительно той же оси количеств движения всех материальных точек системы. Сумма моментов сил, действующих на взятую нами систему, сложится из суммы моментов L внешних сил, действующих на погруженные тела, и суммы моментов М сил, имеющих силовую функцию U и действующих на частицы жидкости, потому что силы гидродинамического давления, приложенные к поверхности сферы, пересекают ось О х и не имеют относительно ее моментов. [27]
 |
Внезапное расширение потока. [28] |
Чтобы выразить Авр только через средние скорости, следует применить теорему о количестве движения, согласно которой секундное приращение количества движения рассматриваемой системы равно сумме проекций на ось потока внешних сил. Силами трения пренебрегаем из-за малости участка. Силы реакции на стенках нормальны оси потока. Следовательно, проектируются только силы гидродинамического давления в сечениях АВ и CD и силы тяжести. [29]
После окисления железа ( II), гидролиза, сопровождающегося образованием гидроокиси железа, и коагуляции последней в свободном объеме ( с частичной седиментацией), на фильтрах происходит извлечение из воды сформировавшихся хлопьев, которые адсорбируются на зернах фильтрующей загрузки. При этом основная масса хлопьев задерживается, как правило, в верхнем слое загрузки толщиной 5 - 15 см, а иногда и на ее поверхности. Затем на поверхности адсорбированных положительно заряженных ( рН более 6 5) хлопьев гидроокиси железа происходит сорбция непрореагировавшего растворенного кислорода в ионной и атомарной формах, сорбция железа ( II), марганца и кремниевой кислоты. Адсорбированное железо ( II) окисляется кислородом на поверхности хлопьев и постепенно заполняет объем пор. С течением времени наблюдается старение гидроокиси железа, которое проявляется в ослаблении сил адгезии отдельных хлопьев между собой и с поверхностью зерен загрузки. Силы гидродинамического давления фильтрационного потока начинают превалировать над силами адгезии, вызывая отрыв и вынос хлопьев гидроокиси железа из загрузки и тем самым способствуя ухудшению качества фильтрата. [30]
Страницы: 1 2 3