Detalji predmeta

• Stanje Polovno

Šlihting, tvrd povez, dobro očuvano
tags
циљ
Основе теорије граничног слоја се изучава у свим основним курсевима Механике флуида. Међутим ова теорија је веома комплексна како за ламинарна тако и за турбулентна струјања. Циљ предмета јесте да се изуче сви релевантни феномени ламинарног и турбулентног граничног слоја почевши од Прандтла до данашњих дана.

исход
Исход предмета јесте познавање свих релевантних феномена граничног слоја и овладавање билансним једначинама масе, кретања и енергије са специјалним применама на проучавање граничног слоја. Посебан акценат јесте на познавању специфичних математичких метода примењених за прорачун граничног слоја.

садржај теоријске наставе
Основне билансне једначине механике флуида. Основне претпоставке граничног слоја-Прандтлове једначине за раванско нестишљиво струјање. Интегралне карактеристике нестишљивог и стишљивог граничног слоја. Интегралне једначине граничног слоја. Метода Карман-Полхаузена. Решавање једначина граничног слоја развојем у ред. Налажење решења у близини тачке одвајања.СЛИЧНА РЕШЕЊА. Тачно решење за ламинарни гранични слој на равној плочи-Блазијусово решење.Решење Фолкнер-Скена. Једначине за стишљиво струјање у граничном слоју. ТУРБУЛЕНТНИ ГРАНИЧНИ СЛОЈ. Турбулентни нестишљиви гранични слој. Гранични слој на равној плочи, Блазијусово решење, логаритамски профил брзине, закон дефицита брзине. профили брзина и закони трења. Интермитенција границе граничног слоја. Критеријуми одвајања струје. Вртложни траг.Методе развоја у ред за проучавање турбулентних струјања.Услови спајања решења.Једначине за први и други ред решења. Гранични слој турбулентног стишљивог струјања. Гранични слој на равној плочи-решење Ван Дриеста. Примена интегралних метода. ПРЕЛАЗ ЛАМИНАРНОГ У ТУРБУЛЕНТНИ ГРАНИЧНИ СЛОЈ. Ефекти градијента притиска, буке, закривљености зида, храпавости зида и усисавања граниничног слоја. Експерименталне методе истраживања струјања у граничном слоју. Методе нумеричког решавања једначина граничног слоја.

садржај практичне наставе
Израда семинарских радова везаних за актуелне проблеме теорије граничног слоја.
UVOD . x
1. MODELI PLAZME 3
1.1. Lokalna termodinamicka ravnoteza 3
1.2. Koronarna termodinamicka ravnoteza 4
1.3. Parcijalna lokalna termodinamicka ravnoteza 4
1.4. Termodinamicka ravnoteza i Sana jednacina 4
1.5. Relaksacioni fenomeni 6
1.6. Redukcija jonizacione energije 8
!.?• Redukcija plazma pritiska 9
2. EMISIJA I APSORCIJA SVETLOSTI 10
3. SIRENJE SPEKTRALNIH LINIJA U PLAZMI 12
3.1. Starkovo sirenje 12
3.2. Starkovo sirenje vodonikovih linijas. 1^
k. CEVI SA UDARNIM TALASOM KAO PLAZMA IZVORI 1?
':
4.1. Udarni talasi 17
4.2. Udarne cevi 19
5. IZRACUNAVANJE OBLIKA SPEKTRALNE LINIJE 23
5.1» Model granicnog sloja 23
5.2. Izracunavanje sastava plazme 24
5.3» Izracunavanje inteziteta svetlost
DISKONTINUALNI GRANIČNI SLOJ I ANALOGIJE PRENOSA U
PAKOVANIM, FLUIDIZOVANIM I TRANSPORTNIM
SISTEMIMA TEČNOST-ČESTICE
REZIME
U ovom radu eksperimentalno je ispitivan diskontinualni granični sloj i
analogije prenosa količine kretanja, toplote i mase u fluidizovanim i pakovanim
slojevima i pri hidrauličkom transportu sistema tečnost-čestice. Cilj ovog rada je upravo
povezivanje karakteristika graničnog sloja sa prenosom količine kretanja, toplote i
mase, sa akcentom na analogije između ovih prenosa. Fenomenološkim pristupom ovoj
problematici, daje se doprinos koji bi olakšao teorijsko razmatranje višefaznih sistema
tečnost-čestice (pakovani sloj, fluidizovani sloj, vertikalni transport), koji su izuzetno
složeni.
Za izvođenje eksperimentalnog dela istraživanja u ovoj doktorskoj disertaciji
korišćeni su različiti sistemi: standardne kolone različitih prečnika sa omotačem ili bez
omotača, sa pakovanim, fluidizovanim i transportnim sistemima u cilju dobijanja
parametara za koeficijente prenosa količine kretanja, mase i toplote i segmentirane
kolone sa fluidizovanim česticama u cilju dobijanja parametara na koje utiče debljina
graničnog sloja. Sva eksperimentalna merenja su izvršena u širokom opsegu
hidrodinamičkih uslova: brzina strujanja fluida, veličina čestica čvrste faze i poroznosti
slojeva.
Kao rezultat istraživanja razvijen je novi teorijski model za prenos mase i toplote
zasnovan na analizi graničnog sloja koji se u disperznom sistemu formira od sudara do
sudara čestica. Na osnovu modela dobijena je debljina difuzionog i termičkog graničnog
sloja, izvedene su jednačine za korelisanje koeficijenata prelaza, Sherwood-ovog i
Nusselt-ovog broja i faktora prenosa mase i toplote. Na osnovu uspostavljenog modela
izvedena je jednačina za određivanje maksimalne vrednosti koeficijenata prelaza toplote
i poroznosti sloja pri kojoj do nje dolazi.
U ovom radu je uspostavljena analogija prenosa količine kretanja, mase i toplote
u partikulativno fluidizovanim slojevima zasnovana na modelu graničnog sloja.
Postojeća analogija u fluidizovanom sloju, data na osnovu normalizovanih vrednosti
koeficijenta trenja čestice-fluid i faktora prenosa mase proširena je na analogiju sva tri
prenosa. Dobijeni model je upotrebljen za definisanje faktora prenosa mase i toplote pri
minimalnoj fluidizaciji i transportu čestica.
U cilju praktične primene dobijenih rezultata urađena su eksperimentalna
ispitivanja u fluidizovanim slojevima sa difuziono kontrolisanom hemijskom reakcijom
gde su dobijeni faktori uvećanja prenosa zbog prisutne hemijske reakcije i uspostavljena
je analogija prenosa.
Svi proračunati parametri su upoređeni sa eksperimentalnim i literaturnim
podacima i prosečno srednje apsolutno odstupanje se kreće od 15-20%.
Nov pristup i jednačine koje su izvedene u ovom radu će u mnogome olakšati
razumevanje fenomena prenosa u disperznim sistemima i predstavljaju dobru osnovu
projektovanju uređaja sa ovim sistemima u cilju intenzifikacije procesa.
Ključne reči: Diskontinulani difuzioni granični sloj, Diskontinulani termički granični
sloj, fluidizovan sloj, pakovan sloj, hidraulički transport, prenos mase, prenos toplote,
analogija
Naučna oblast: Tehnološko inženjerstvo
Uža nučna oblast: Hemijsko inženjerstvo granični sloj slojevi