stringtranslate.com

Безразмерные числа в механике жидкости

Безразмерные числа (или характеристические числа ) играют важную роль в анализе поведения жидкостей и их потока, а также в других явлениях переноса . [1] Они включают числа Рейнольдса и, которые описывают как отношения относительную величину характеристик жидкости и физической системы, таких как плотность , вязкость , скорость звука и скорость потока . Чтобы сравнить реальную ситуацию (например, самолет ) с маломасштабной моделью, необходимо сохранить важные характеристические числа теми же. Названия и формулировка этих чисел были стандартизированы в ISO 31-12 и в ISO 80000-11 .

Диффузионные числа в явлениях переноса

В качестве общего примера того, как безразмерные числа возникают в механике жидкости, классические числа в явлениях переноса массы , импульса и энергии в основном анализируются с помощью отношения эффективных коэффициентов диффузии в каждом механизме переноса. Шесть безразмерных чисел дают относительные силы различных явлений инерции , вязкости , кондуктивного переноса тепла и диффузионного переноса массы . (В таблице диагонали дают общие символы для величин, а данное безразмерное число является отношением величины левого столбца к величине верхней строки; например, Re = инерционная сила/вязкая сила = vd / ν .) Эти же величины могут быть альтернативно выражены как отношения характерных масштабов времени, длины или энергии. Такие формы реже используются на практике, но могут дать представление о конкретных приложениях.

Образование капель

Формирование капель в основном зависит от импульса, вязкости и поверхностного натяжения. [2] Например, при струйной печати чернила со слишком высоким числом Онезорге не будут выбрасываться должным образом, а чернила со слишком низким числом Онезорге будут выбрасываться со множеством сопутствующих капель. [3] Не все количественные соотношения явно названы, хотя каждое из неназванных соотношений может быть выражено как произведение двух других названных безразмерных чисел.

Список

Все числа являются безразмерными величинами . См. другую статью для получения обширного списка безразмерных величин . Некоторые безразмерные величины , имеющие некоторое значение для механики жидкости, приведены ниже:

Ссылки

  1. ^ "ISO 80000-1:2009". Международная организация по стандартизации . Получено 15 сентября 2019 г.
  2. ^ Dijksman, J. Frits; Pierik, Anke (2012). «Динамика пьезоэлектрических печатающих головок». В Hutchings, Ian M.; Martin, Graham D. (ред.). Технология струйной печати для цифрового производства . John Wiley & Sons. стр. 45–86. doi :10.1002/9781118452943.ch3. ISBN 9780470681985.
  3. ^ Дерби, Брайан (2010). «Струйная печать функциональных и конструкционных материалов: требования к свойствам жидкости, стабильность характеристик и разрешение» (PDF) . Annual Review of Materials Research . 40 (1): 395–414. Bibcode : 2010AnRMS..40..395D. doi : 10.1146/annurev-matsci-070909-104502. ISSN  1531-7331. S2CID  138001742.
  4. ^ Bhattacharje, Subrata; Grosshandler, William L. (1988). Jacobs, Harold R. (ред.). Формирование струи у стенки вблизи высокотемпературной стенки в условиях микрогравитации . Национальная конференция по теплопередаче. Том 1. Хьюстон, Техас: Американское общество инженеров-механиков. С. 711–716. Bibcode : 1988nht.....1..711B.
  5. ^ ab "Таблица безразмерных чисел" (PDF) . Получено 2009-11-05 .
  6. ^ Махаджан, Милинд П.; Циге, Месфин; Чжан, Шийонг; Александр, Дж. Иван Д.; Тейлор, ПЛ; Розенблатт, Чарльз (10 января 2000 г.). «Динамика коллапса жидких мостов, исследованная с помощью изменяющейся во времени магнитной левитации» (PDF) . Physical Review Letters . 84 (2): 338–341. Bibcode :2000PhRvL..84..338M. doi :10.1103/PhysRevLett.84.338. PMID  11015905. Архивировано из оригинала (PDF) 5 марта 2012 г.
  7. ^ "Home". OnePetro. 2015-05-04 . Получено 2015-05-08 .
  8. ^ Шец, Джозеф А. (1993). Анализ пограничного слоя . Энглвуд Клиффс, Нью-Джерси: Prentice-Hall, Inc., стр. 132–134. ISBN 0-13-086885-X.
  9. ^ "Фактор трения Фэннинга". Архивировано из оригинала 2013-12-20 . Получено 2015-06-25 .
  10. ^ Тан, РБХ; Сундар, Р. (2001). «О переходе пена–струя при нескольких отверстиях». Chemical Engineering Science . 56 (21–22): 6337. Bibcode :2001ChEnS..56.6337T. doi :10.1016/S0009-2509(01)00247-0.
  11. ^ Стюарт, Дэвид (февраль 2003 г.). «Оценка технологий измерения влажного газа для оффшорных применений, часть 1 – Измерители дифференциального давления» (PDF) . Руководство по измерению расхода . 40 . Глазго, Великобритания: Национальная инженерная лаборатория. Архивировано из оригинала (PDF) 17 ноября 2006 г.
  12. ^ Номер Ричардсона Архивировано 2015-03-02 в Wayback Machine
  13. ^ Номер Шмидта Архивировано 24.01.2010 на Wayback Machine
  14. ^ Экерфорс, Ларс О. (1985). Граничная смазка в передачах винт-гайка (PDF) (PhD). Технологический университет Лулео. ISSN  0348-8373.
  15. ^ Петрич, Г.; Мьюз, Д. (1999). «Экспериментальные исследования моделей потока в горячей ветви реактора с водой под давлением». Ядерная инженерия и проектирование . 188 : 75–84. doi :10.1016/S0029-5493(99)00005-9.
  16. ^ Смит, Дуглас Э.; Бабкок, Хейзен П.; Чу, Стивен (12 марта 1999 г.). "Динамика одиночного полимера в установившемся сдвиговом потоке" (PDF) . Наука . 283 (5408). Американская ассоциация содействия развитию науки: 1724–1727. Bibcode :1999Sci...283.1724S. doi :10.1126/science.283.5408.1724. PMID  10073935. Архивировано из оригинала (PDF) 1 ноября 2006 г.
  17. ^ Bookbinder; Engler; Hong; Miller (май 2001). «Сравнение методов измерения расхода при непрерывном и пульсирующем потоке». 2001 BE Undergraduate Projects . Кафедра биоинженерии, Университет Пенсильвании.