Kysymys:
Mikä on "virtauksen epävakaus" huokoisissa väliaineissa?
Algo
2015-07-18 19:45:00 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Painehäviö huokoisessa väliaineessa voidaan kuvata Darcyn lain Forchheimer-laajennuksella: $$ - \ frac {dp} {dx} = \ frac {\ mu} {K_1} \ cdot v + \ frac {\ rho } {K_2} \ cdot v ^ 2 $$

missä $ K_1 $ ja $ K_2 $ ovat läpäisykertoimia, jotka riippuvat keskisuuresta geometriasta (Pitz-Paalet al., 1996).

Törmäsin juuri tähän kappaleeseen artikkelissa, joka tutkii huokoisen aineen virtauksen vakautta aurinkolämpövastaanottimissa, jota en pystynyt sulattamaan ollenkaan:

Huokoisen näytteen läpi kulkevassa massavirtaustiheys määräytyy näytteen kahden sivun välisen paine-eron perusteella. Painehäviön tuottaa puhallin. Epävakaus tapahtuu, kun painehäviö aiheuttaa erilaisia ​​massavirtaustiheyksiä

Mikä puhallin? ja mikä tekee painehäviöstä erilaisen massavirran? (Pidä mielessä edelliset yhtälöt)

Kolme vastused:
Dan
2015-07-18 22:30:26 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Olen siis löytänyt vain tiivistelmän paperista, mutta se näyttää hahmottavan peruskonseptin.

Kyseinen laite pakottaa ilmaa läpi huokoinen keraaminen väliaine, jotta väliaine absorboi auringon säteilystä imeytyvän lämmön.

Ensinnäkin puhallin. Jonkinlainen laite on tarpeen virtauksen aikaansaamiseksi (se ei tule tapahtumaan spontaanisti). Tässä tapauksessa kirjoittajat ovat käyttäneet puhallinta (olennaisesti tuulettimen kaltaista) joko pakottaakseen ilman väliaineen toiselle puolelle tai vetämään ilman pois siitä.

Epävakaus: lla voi olla jonkin verran erilainen merkitys kontekstista riippuen, mutta viittaa yleensä järjestelmään, jolla on taipumus poiketa vakaasta (ajallisesti vaihtelemattomasta) ratkaisusta. Klassinen esimerkki on käänteinen heiluri. Kun heiluri on täysin pystysuorassa, sillä on 0 voimaa ja sen tulisi pysyä paikallaan (vakaa). Pienet poikkeamat johtavat kuitenkin voimiin, jotka ajavat heilurin pois vakaasta tilasta (epävakaus).

Kyseisen ryhmän myöhemmän paperin perusteella he havaitsivat, että huokoinen virtausjärjestelmä, jolla "pitäisi" olla yhtenäinen, tasainen tasainen nopeus pinnan yli, muuttui epävakaaksi, kun pieni osa väliaineesta kuumennettiin. Erityisesti he havaitsivat, että jos tasaisessa tilassa olevaa järjestelmää lämmitettäisiin yhdessä paikassa, virtausnopeus tällä alueella laskisi, mikä vähentäisi jäähdytysvaikutusta tällä alueella ja antaisi sen lämmittää edelleen aurinkovirralla. Kuuma kohta ei hajonnut, mikä antoi järjestelmän palata yhtenäiseen, vakaan tilaan.

Mark
2015-07-18 23:09:55 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Epävakaassa mielessä reaktorista tulee fludisoitu kerrosreaktori. ts. erilaiset virtaustiheydet saavat jotkut pisteet virtaamaan enemmän kuin toiset. Tämä tarkoittaa, että "leveät" aukot, joissa on enemmän nestettä niiden läpi, tulevat "leveämmiksi" ja kapeat aukot, joissa on vähemmän nestettä niiden läpi, eivät avaudu lainkaan, mikä saa ne hyödyntämään vielä vähemmän, kunnes ne jätetään kokonaan huomiotta. / p>

Kaikissa näissä tapauksissa alkuperäiset yhtälöt eivät ole voimassa.

Algo
2015-09-30 22:28:49 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Laajentamalla Danin vastausta (joidenkin tutkimusten jälkeen). Tärkeimmät syyt ns. epävakauteen huokoisissa väliaineissa, joihin kohdistuu lämpövirta (esim. aurinkosäteily) ilman kanssa työskentelyaineena, ovat ilman dynaamisen viskositeetin käyttäytyminen. lämpötilan (viskositeetti kasvaa lämpötilan noustessa) ja kellonmuotoisen keskittyneen auringon virtauksen jakauman huokoisessa vastaanottimessa.

Monet samassa artikkelissa mainitut kokeet ehdottivat suhdetta tulovirtauksen ja ilman nopeuden välillä, Jos huokoiseen väliaineeseen muodostui paikallinen suurivirtauspiste, massavirta laskee ja lämpötilaa nostetaan (korkea paikallinen dynaaminen viskositeetti, joka johtaa pienempään paikalliseen virtausnopeuteen) ja päinvastoin paikallisen matalan virtauksen paikoille, mikä tarkoittaa, että huokoisen väliaineen lämpötila voi ylittää suunnittelulämpötilan, joka johtaa vikaantumiseen, vaikka lähtölämpötila olisi alhainen.

Tämä voidaan osoittaa integroimalla Darcyn lain Forchheimer-laajennus käyttämällä viskositeettikäyttäytymisen korrelaatiota. lämpötilan ja ihanteellisen kaasulain mukaan voidaan saada seuraava käyrä, joka yhdistää asteen paine-eron ja ulostulolämpötilan:

enter image description here

Se voidaan näyttää että tietyissä tapahtumavuoissa samassa asteen paine-erossa voi olla kaksi erilaista ulostulolämpötilaa (siten epävakaus).



Tämä Q & A käännettiin automaattisesti englanniksi.Alkuperäinen sisältö on saatavilla stackexchange-palvelussa, jota kiitämme cc by-sa 3.0-lisenssistä, jolla sitä jaetaan.
Loading...