Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






Молекулярный перенос импульса.






Z

 

Wx

         
   
 
   
 
 


Fтр

Y

X

Рис. 2.3

Рассмотрим движение по оси X.

Скорость Wx меняется по оси Z.

Молекулы, переходя из области с большими скоростями, в область с меньшими скоростями, будут переносить импульс, ускоряющий движение в направлении оси X и наоборот.

Количество движения по оси X (rWx), переносимое вдоль оси Z за еденицу времени через единицу поверхности:

tzx = -rn dWx/dz (2.22)

rn = m

Здесь m, n - коэффициенты динамической и кинематической молекулярной вязкости.

Это уравнение носит название закона Ньютона. Величину txz можно трактовать как касатальную силу вязкого трения, действующую в направлении оси X на еденичную площадку, перпендикулярную оси Z.

Тензор потока импульса называется тензором вязких напряжений.

txx txy txz

tyx tyy tyz

tzx tzy tzz

Здесь txx tyy tzz – нормальные напряжения, остальные – касательные.

Все элемены тензора вязких напряженй потока импульса можно объяснить аналогично вышерассмотренному tzx.

Конвективный перенос импульса.

Среда движения по оси X со скоростью Wx.

Тогда импульс единичного объема равен rWx.

Следовательно, перенос количества движения по оси X за еденицу времени через единицу поверхности равен:

txx = rWxWx (2.23)

Если жидкость движется и по оси Y, тогда импульс rWx, будет переноситься и в направлении оси Y.

tyx = rWxWx (2.24)

Аналогичным образом можно рассмотреть перенос импульса по всем направлениям, что даст 9 компонентов тензора конвективного потока импульса:

(2.25)

 

Тубулентный перенос импульса.

Перенос импульса за счет тубулентного механизма можно записать по аналогии с молекулярным:

tzx = -mт dWx/dz = -rnт dWx/dz (2.26)

Здесь mт, nт – динамический и кинематический коэффициент турбулентной вязкости.

Остальные 8 элементоов тензра турбулентного потока импульса можно записать аналогично.

При конвективном течении жидкости поток импульса складывается из молекулярного и конвективного, а при турбулентном – молекулярного, конвективного и турбулентного:

(2.27)

Тензор вязких напряжений t состоит из 9 элементов, которые включают молекулярный и турбулентный перенос импульса:

Например: tzx = -(mм + mт) dWx/dz (2.28)

       
   


Конвективный Субстанция в

поток = едином объеме: Конвективная

субстанции r - масса, * скорость

rW- импульс,

rE¢ - энергия

 
 


Коэффициенты

Молекулярный поток = переноса: движущая сила

Субстанции D – массы * процесса

l - энергии

m - импульса

 

Турбулентный поток переноса субстанции аналогичен молекулярному.

Законы сохранения субстанции.

При анализе технологических процессов и расчете аппаратов испольхзуются фундаментальные законы сохранения масссы, импульса и энергии. Законы сохранения могут быть записаны как применительно ко всей системе (интегральная форма), так и к отдельным точкам пространства (локальная форма).

 






© 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.