Дорожка вихревая Кармана

Дорожки вихревые Кармана 469, 478 [c.551]

Аналогичное явление имеет место в следе за круговым цилиндром, который движется в потоке параллельно своей образующей. В диапазоне чисел Рейнольдса 50 < Ке < 500 эта зона содержит чередующиеся вихри противоположных знаков (вихревая дорожка Бенара — Кармана) это явление будет проанализировано в 56. [c.60]

При обтекании узких пластинок или других подобного рода препятствий, когда поток жидкости перед телом не разделяется на две части, так как это было в только что рассмотренном случае, иногда образуется позади тела довольно правильная последовательность вихрей, попеременно срывающихся то с одного, то с другого края тела (рис. 143). Такая последовательность вихрей называется вихревой дорожкой. Наблюдения над вихревыми дорожками побудили Кармана исследовать устойчивость различных двухрядных систем параллельных и прямолинейных вихревых нитей. Вычисления показали, что все такие системы, за исключением одной, либо совсем, либо почти совсем неустойчивы. Единственная устойчивая система изображена на рис. 144 . Для нее [c.250]

Б. Свободно колеблющийся цилиндр. Долгое время считали, что свободное колебание цилиндра вызывается пульсациями давления, связанными с вихревой дорожкой Бенара — Кармана, т. е. предполагали, что колебание цилиндра вызывается внешней периодической силой (подобной той, которая действует на неподвижный цилиндр). [c.825]

Хорошо изучена [7, 9, 14, 22, 24] картина обтекания неподвижного цилиндра потоком воздуха. При <10 ламинарный поток еще плотно прилегает к цилиндру с увеличением числа Рейнольдса позади цилиндра образуются два стационарных вихря, которые растут и, наконец, отрываются от основного потока при Ке=40. При Re>50 начинается попеременный отрыв вихрей. Область этого ламинарного отрыва распространяется до Ре=150 образующийся вихревой след называется вихревой дорожкой Бенара — Кармана. [c.80]

Вихревая дорожка Бенара—Кармана 80, 86 [c.211]

Вторая основная задача связана с исследованием динамической устойчивости стержней в потоке и определением критических скоростей потока. Комплексные собственные значения позволяют выяснить возможное поведение стержня при возникающих свободных колебаниях во всем диапазоне скоростей потока (от нуля до критического значения) и тем самым ответить на вопрос, какая потеря устойчивости (с ростом скорости потока) наступит, статическая (дивергенция) или динамическая (флаттер). Задачи динамической неустойчивости типа флаттера подразумевают потенциальное (без срывов) обтекание стержня (рис. 8.1,а), что имеет место только в определенном диапазоне чисел Рейнольдса. Возможны и режимы обтекания с отрывом потока и образованием за стержнем вихревой дорожки Кармана (рис. 8.1,6). Вихри срываются попеременно с поверхности стержня, резко изменяя распределение давления, действующего на стержень, что приводит к появлению периодической силы (силы Кармана), перпендикулярной направлению вектора скорости потока. [c.234]

Поскольку сопротивление давления определяется только распределением давления по поверхности тела, естественно попытаться в рамках теории идеальной жидкости построить такую схему течения, которая давала бы теоретическое распределение, близкое к действительному. Схема безотрывного обтекания круглого цилиндра потенциальным потоком, рассмотренная в гл. 7, дает удовлетворительный результат только для лобовой части поверхности цилиндра, а на тыльной ее стороне теоретическое и опытное распределения давлений резко расходятся, причем теория приводит к парадоксу Даламбера. Схема отрывного обтекания (Кирхгофа), как отмечено выше, дает более точный результат по распределению скорости, однако расчетное сопротивление при этом почти в 2 раза меньше действительного. Хорошая согласованность теоретических и экспериментальных результатов получается при использовании схемы так называемой вихревой дорожки Кармана, согласно которой за обтекаемым телом образуется полоса, заполненная дискретными вихрями, расположенными в шахматном порядке (рис. 10.3). При определенном соотношении расстояний между вихрями эта дорожка является устойчивой и с помощью уравнения импульсов можно найти теоретическое значение вихревого сопротивления. [c.393]

PH, отрываются от поверхности тела и сносятся в аэродинамический след. Таким образом, возникает течение с. отрывом пограничного слоя и появление в аэродинамическом следе цепочки вихрей такая последовательность вихрей носит название вихревой дорожки Кармана (рис. 77). [c.125]

Процесс образования вихрей является автоколебательным процессом, обусловливаемым размерами тела, величиной и направлением вектора скорости обтекающего потока, а также вязкостью среды. На некотором расстоянии от препятствия вихревой слой распадается на отдельные вихри, срывающиеся поочередно с двух сторон тела и образующие за препятствием вихревую дорожку Кармана. Образование вихрей зависит от лобового сопротивления препятствия, так как при обтекании его возникает переменная по знаку сила, перпендикулярная направлению основного потока. [c.150]

При обтекании тела вязким потоком за ним образуются вихри. Они за счет энергии потока постепенно увеличиваются в размере и по достижении определенной (критической) величины отрываются от тела. При достаточно больших числах Re (10 - -10 ) вихри отрываются поочередно с двух сторон от тела и образуется регулярная вихревая дорожка Кармана [104]. При отрыве вихря на теле возникает импульс силы, который приводит к образованию вибрации и шума. [c.168]

Рассмотренная схема образования вибрации и шума предполагает существование регулярной вихревой дорожки Кармана. Однако в действительности значения чисел Re в лопастных насосах больше вышеуказанных и регулярной дорожки Кармана может не быть, кроме того, характерные скорости и размеры меняются от сечения к сечению лопасти. Поэтому спектр вибрации от вихреобразования в лопастном аппарате становится широкополосным. [c.169]

Шум, возникающий при обтекании тел газовым потоком, связан с вихревой дорожкой Кармана, которая при этом образуется. Этот шум имеет основной период, зависящий от скорости потока и размеров обтекаемого тела. На практике, однако, обе эти величины зачастую не имеют постоянных значений и плавно изменяются в пространстве (например, при обтекании воздушным потоком вращающегося винта сечение потока и его относительная скорость зависят от радиуса точки наблюдения). Поэтому аэродинамический шум обычно имеет непрерывный спектр, распределенный в широком диапазоне частот. [c.265]

Результаты опытов авторы объясняют пониженной температурой внутри вихрей, рассчитанной по методу К- И. Страховича, но при адиабатном процессе. При этом циркуляция вихрей определялась в предположении, что вся завихренность потока жидкости, обтекающего пластину, локализуется в пограничном слое и переносится на дискретные вихри в следе. При этом циркуляция скорости в вихрях достаточно высока, чтобы образовалась зона пониженных давлений. При сделанных допущениях температура в вихрях настолько снижается, что наступает переохлаждение и затем интенсивная конденсация пара. Таким образом авторы объясняют повышенную концентрацию влаги в следе, несмотря на перегрев пара. Заметим, что эта оригинальная гипотеза требует подтверждения адиабатного вихревого движения пара и возможности достаточно длительного существования вихревой дорожки Кармана в сильно турбулизирован-ном потоке в турбине. [c.229]

Столь сложный характер рассматриваемой зависимости объясняется изменением соотношения между сопротивлением трения и сопротивлением давления при изменении Re. При очень малых Re обтекание цилиндра происходит практически без отрыва потока от его поверхности. Влияние вязкости распространяется на большое расстояние от поверхности обтекаемого тела, и основную роль играет сопротивление трения. С ростом Re действие вязкости локализуется в пристеночной области и появляются вихревые образования в кормовой области. При обтекании цилиндра в потоке за ним устанавливается дорожка вихрей, центры которых располагаются в шахматном порядке. Эта дорожка вихрей исследовалась Карманом, и ее обычно называют вихревой дорожкой Кармана. [c.188]

Отсутствие парных слияний индуцированных звуком кольцевых вихрей в рассмотренных в настоящем параграфе случаях, по-видимому, может быть объяснена большой интенсивностью этих вихрей. Аналогичный эффект, как известно, наблюдается в вихревой дорожке Кармана при отрывном обтекании цилиндра, где также отсутствуют парные слияния плоских вихревых жгутов[4.2]. [c.138]

Наибольшее распространение получили вихревые расходомеры с телом обтекания, которое находится на пути потока и измеряет направление движения обтекающих его струй. При уменьшении проходного сечения их скорость растет, давление снижается. За миделевым сечением скорость уменьшается, а давление постепенно восстанавливается. На передней стенке тела обтекания создается повышенное давление, а на задней — пониженное. Пограничный слой после миделева сечения отрывается от тела и под влиянием пониженного давления за телом образует вихри. Образование вихрей с обеих сторон происходит поочередно, возникает дорожка Кармана. [c.363]

Такой же результат получен Юдиным [Y.27] на основе допущения, что вихревой щум вращающейся лопасти происходит от пульсаций аэродинамических сил в сечении, вызванных следом поперечных вихрей, аналогичных вихрям дорожки Кармана. (При этом предполагалось, что индуцируемая вихрями дорожки периодическая подъемная сила зависит от стационарной силы сопротивления лопасти. В изложенном анализе такое допущение не требуется.) Приведенные Юдиным экспериментальные данные показывают, что шум пропорционален (sin 0о) У /. Это подтверждает дипольный характер излучения при вихревом шуме и предположение о малости длины корреляции, ибо при большой длине получается Р. Небольшое снижение (по сравнению с теорией) темпа роста шума с увеличением скорости [c.829]

Очевидно, что эта модель вихревой дорожки возникла не из решения математической краевой задачи остроумная идея Кармана не принадлежит к рациональной гидродинамике в смысле 1. Так, в этой теории обтекаемое препятствие не является неким реально существующим геометрическим объектом. [c.115]

Капиллярная неустойчивость жилкой струи 122. 123 Капиллярные волны 196. 197 Кармана вихревая дорожка [c.179]

Вихревая дорожка 75-78, 90 --Кармана 75-78 [c.198]

Вихревая дорожка Кармана. Вихревая дорожка Кармана состоит из двух параллельных вихревых цепочек, в которых расстояние между вихрями одинаково и равно а. Одна цепочка состоит из вихрей интенсивности х, а другая — из вихрей интенсивности —х. Вихри в верхней цепочке расположены над серединой отрезков, соединяющих соседние вихри в нижней цепочке [c.356]

Следует заметить, что согласно теории Т. Кар.мана отношение -у- принималось рав1ным 0,2806. Г. В. Каменков в 1933 г. [30] показал ошибочность теории устойчивости вихревой дорожки Т. Кармана и предложил новый критерий устойчивости вихрей, исходя из принципа экстремального сопротивления. [c.200]

Объем жидкости в пограничном слое обладает моментом количества движения относительно оси, нормальной к плоскости потока и проходящей через центр объема. Такое движение жидкости обладает завихренностью, поэтому наряду с поступательным движением объема жидкости происходит и вращательное движение. Топкие слои неустойчивы, они распадаются на отдельные вихри, уносимые потоком. Вихри располагаются за цилиндром в шахматном порядке (рис. 3.13), так как симметричное расположение вихрей — один над другим в дорожке — неустойчиво, что подтверл<дается многочисленными опытами и наблюдениями натуры. Вихри срываются не только с круглого цилиндра, но и с тел любой формы. Вихревую дорожку за круглым цилиндром называют дорожкой Бенара — Кармана, а часто— просто Кармана. [c.47]

Другой способ получения потоков влажного пара мелкодисперсной структуры состоит в применении специальных поверхностных холодильников-турбули-заторов, устанавливаемых в контурах влажного пара перед исследуемой моделью (рис. 2.3, а). Поверхность охлаждения сформирована из продольно обтекаемых полых пластин с отношением //А=6-ь10 (рис. 2.9, а), внутри которых циркулирует охлаждающая вода. Каждая пластина выполнена двухходовой. За пластинами образуются вихревые аэродинамические следы, начальные участки которых состоят из дискретных вихрей, расположенных в шахматном порядке (дорожки Кармана). [c.37]

В.ЧЗКОЙ жидкости. Рассуждения, приводящие к понятию установившегося течения жидкости, неубедительны. Теория идеальной жидкости с большим успехом применяется для расчета неустановившихся течений. Потенциальные течения жидкости, математически возможны, но они могут быть неустойчивыми. Вероятно, что беспорядочные вихревые движения в слсде, теоретически вводимые при изучении течения идеальной жидкости, мало отличающегося от потенциального течения (например, течения Кармана с бесконечными вихревыми дорожками), являются удовлетворительной математической моделью процессов, наблюдаемых при больших числах Рейнольдса. Следует считать, что задачи с симметричными условиями могут и не иметь устойчивых симметричных решений. Таким образом, парадоксы теории идеальной жидкости могут являться парадоксами топологического переуп-рощения и парадоксами симметрии [4], [c.64]

BnxipH за цилиндром теперь уже не расположены стабильно, а образуются и отрываются поочередно то с одной, то с другой стороны. Это явление известно как вихревая дорожка Кармана [Л. 7] и характеризуется периодичностью образования вихрей. Карман теоретически показал, что картина расположения вихрей стабильна, если отношение поперечного расстояния между ни.ми А к продольному расстоянию I (рис. 15-7) составляет h/l=0,28. Измерения подтверждают это соотношение в ближней зоне следа, а иа больших расстояниях поперечный размер h имеет тенденцию возрастать. Особый нтерес представляют измерения частоты срыва вихрей, которая может быть выражена в виде безразмерного пара- [c.403]

Отметим, что дискретный способ содержит более гибкие и широкие возможности для описания таких течений, в которых вихревые поверхности теряют устойчивость. Примером может служить изучение вихревых дорожек Кармана за пластиной. Здесь расчетньш путем устанавливаются устойчивые вихревые образования, обладающие конечными размерами. Вместе с тем классические дорожки Кармана [1.11, 1.12], строго говоря, неустойчивы [3.35]. Это связано с тем, что во введенной Карманом дорожке вихри имеют бесконечно малые размеры. Болес того, оказалось, что постулировать то или иное предельное течение для т —> оо в трывных задачах не всегда допустимо и при более широких допущениях, так как их может быть несколько (симметричная и несимметричная дорожки за пластиной). В теории решение может зависеть от начальных условий зада ш, а практическая реализуемость того или другого режима может определяться и другими обстоятельствами. В указанном случае наличие симметри шо поставленной разделительной пластины делает устойчивым симметричный режим, а отсутствие ее — несимметричный. [c.59]

Вихри, сходяоцие с тела в дозвуковом потоке. Длинное тело, состоящее из Щ1-линдра с конической головкой, обтекается в аэродинамической трубе под углом атаки 30° при числе Маха 0,4. Число Рейнольдса, рассчитанное по диаметру, равно 80000. Симметричная пара вихрей образуется на подветренной стороне передней части тела, как и на предьщущем снимке. Далее вниз по потоку вихри поочередно срываются и ведут себя в плоскостях, нормальных к оси тела, наподобие вихревой дорожки Кармана (см. фото 94-98). Фото К. О. ТЬотзоп [c.55]

Вихревая дорожка Кармана за круговым цилш-дром при Ке = 140. Вода обтекает цилиндр диаметром 1 см со скоростью 1,4 см/с. Визуализация движения осуществляется так частицы метятся белым коллоидным дымом, создаваемым элек- [c.58]

Вихревая дорожка Кармана за круговым цилиндром при Re = 200. Этот снимок, сделанный на другой жидкости (и в другой стране), оказался соответ-ствуюшим такому моменту времени, что картина течения обладает замечательным сходством с картиной, представленной на предыдущем снимке. Течение происходит в аэродинамической трубе малой турбулентности вверх по потоку от цилиндр вводится тонкая пелена табачного дыма. Фото Gary Коор-mann [c.58]

Вихревая дорожка Кармана за круговым цилиндром при Re = 105. Расширяющаяся сперва спутная струя, показанная на двух предыдущих снимках, развивается в два параллельных ряда шахматно расположенных вихрей. Теория Кармана, построенная без учета вязкости, показывает, что такая дорожка устойчива при отношении ее ширины к продольному расстоянию между вихрями, равном 0,28. Визуализация движения в воде осуществляется электролитическим способом. Фото Sadatoshi Taneda [c.59]

Расположение вихрей, изображенных на рис. 31, связано с моим именем обычно его называют вихревая дорожка Карм,а,на или вихревой след Кармана. Но я не претендую на открытие этих вихрей опи были известны задолго до моего рождения. Впервые я увидел их па картине в одной из церквей Болоньи (Италия), где нарисован святой Христофор, переносящий младенца Иисуса через текущий поток. Позади босой иоги святого художник изобразил переменные вихри. Переменные внхри позади препятствий наблюдал и фотографировал ап- [c.75]

Главы 6—14 образуют законченное целое в них делается попытка дать подробное описание двумерного движения с единой точки зрения функций комплексного переменного при этом широко применяется конформное отображение, теорема Чаплыгина — Блазиуса и ее обобщения. В главе 6 исследуются потенциальные течения в главе 7 рассматривается простое крыло Жуковского, глава 8 посвящена источникам и стокам. В главе 9 подробно рассматривается движение цилиндра и дается обобщение теоремы Кутта — Жуковского, охватывающее случай ускоренного движения (п. 9.53). Глава 10 содержит изложение теоремы Шварца — Кристоффеля о конформном отображении и ее некоторые непосредственные приложения в главах 11, 12 даются дальнейшие приложения с целью изучения прерывных течений с отрывом струй и образованием каверн в потоке за цилиндром, сюда включено также описание изящного метода Леви-Чивита. Глава 13 посвящена рассмотрению прямолинейных вихрей, вихревой дорожки Кармана и сопротив.1с-нию, вызванному вихревым следом за телом. В главе 14 рассматривается. 1вумерное волновое движение жидкости. [c.10]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...