Силы гидродинамические при движении с ускорением

Силы гидродинамического давления, так же как для частицы, находящейся в равновесии, действуют на изолированной поверхности массовые силы, как на это уже указывалось в 2, пропорциональны массе частицы силы инерции определяются произведением массы частицы на мгновенное значение ускорения ее движения. В проекциях на выбранные оси координат сумма этих сил, действующих на рассматриваемую частицу, составляет [c.82]

Сделанные выше выводы о различии гидродинамических сил при обращении ускоренных потоков только за счет силы Архимеда , вызванной силами инерции, сохраняют свою силу в общем случае для других схем течения и других сред, когда условия, определяющие поток, имеют кинематический характер и не зависят от добавления каких-либо массовых сил в уравнения движения. [c.210]

Силы гидродинамические при движении с ускорением 396—399 ---установившемся безвихревом движении 394—396 [c.475]

Уравнения движения (1.39), записанные в эйлеровых координатах X, t, называются уравнениями Эйлера. Обращая внимание на физический смысл отдельных членов в (1.39), отметим, что правая его часть дает выражение для полного ускорения в виде двух составных частей ускорения, которое вызывает массовые силы, и добавочного ускорения, учитывающего действие сил гидродинамического давления. Уравнение (1.39) можно записать в лагранжевых переменных [c.30]

В различных точках движущейся жидкости в результате действия внешних сил возникает давление, называемое гидродинамическим в отличие от гидростатического, свойственного жидкости, находящейся в равновесии, Поэтому одной из задач гидродинамики является определение величин гидродинамического давления, возникающего внутри жидкости, а также скоростей движения жидкости в различных точках пространства, занятого движущейся жидкостью. Для решения этих задач необходимо составить уравнения движения жидкости, связывающие между собой скорости и ускорения с силами, действующими на жидкость. Рассмотрим движение элементарного жидкого тела в виде параллелепипеда, выделенного в потоке идеальной жидкости (рис. 3.8). Введем следующие обозначения р — гидродинамическое давление и — скорость движения жидкости в точке пространства с координатами х, у, z и , и — составляющие скорости и по осям координат (рис. 3.8). [c.72]

ГИДРОДИНАМИЧЕСКИЕ СИЛЫ ПРИ УСКОРЕННОМ ДВИЖЕНИИ [c.396]

Задача об обтекании неподвижных тел ускоренным потоком приобретает важное значение при определении волновых сил, действующих на сквозные морские конструкции, подверженные действию морских волн. Для такого волнового движения как скорости частиц жидкости, так и их ускорения могут рассматриваться как гармонические функции времени . При этом в дополнение к рассмотренным выше силам, связан 1ым с ускорением течения, должны, конечно, приниматься во внимание гидродинамические силы лобового сопротивления. [c.399]

В импульсной теории несущий винт представляется схемой активного диска, т. е. диском нулевой толщины, который способен поддерживать по обе стороны от себя разность давлений и таким образом сообщать ускорение проходящему через него воздуху. Нагрузка считается стационарной, но в общем случае она может изменяться по поверхности диска. В- схеме активного диска можно учесть на винте постоянный крутящий момент, за счет которого проходящему через диск воздуху сообщается некоторый момент количества движения. Задача теории состоит в том, чтобы рассчитать обтекание активного диска и, в частности, при заданной силе тяги найти индуктивную скорость и потребную мощность. В импульсной теории эту задачу решают, используя основные гидродинамические законы сохранения в вихревой теории скорость, индуцируемую вихревым следом, находят с помощью формулы Био — Савара в потенциальной теории решают уравнения гидродинамики относительно потенциала скоростей или функции тока. Если схема течения одна и та же, то все три теории должны дать одинаковые результаты. [c.43]

Простое преобразование координат, с помощью которого осуществляется переход от движущегося тела к неподвижному, невозможно, если имеется ускорение в относительном движении тела и основной массы жидкости, поскольку гидродинамические явления зависят от ускорения. В этом случае возникают дополнительные массовые силы и различные явления, происходящие в реальном течении, например, нарастание пограничного слоя и его отрыв, зависят от времени. [c.652]

Турбулентность принадлежит к числу очень распространенных и, вместе с тем, наиболее сложных явлений природы, связанных с возникновением и развитием организованных структур (вихрей различного масштаба) при определенных режимах движения жидкости в существенно нелинейной гидродинамической системе. Прямое численное моделирование турбулентных течений сопряжено с большими математическими трудностями, а построение общей теории турбулентности, из-за сложности механизмов взаимодействующих когерентных структур, вряд ли возможно. При потере устойчивости ламинарного течения, определяемой критическим значением числа Рейнольдса, в такой системе возникает трехмерное нестационарное движение, в котором, вследствие растяжения вихрей, создается непрерывное распределение пульсаций скорости в интервале длин волн от минимальных, определяемых вязкими силами, до максимальных, определяемых границами течения. На условия возникновения завихренности и структуру развитой турбулентности оказывают влияние как физические свойства среды, такие как молекулярная вязкость, с которой связана диссипация энергии в турбулентном потоке, так и условия на границе, где наблюдаются тонкие пограничные вихревые слои, неустойчивость которых проявляется в порождении ими вихревых трубок. Турбулизация приводит к быстрому перемешиванию частиц среды и повышению эффективности переноса импульса, тепла и массы, а в многокомпонентных средах - также способствует ускорению протекания химических реакций. По мере накопления знаний о разнообразных природных объектах, в которых турбулентность играет значительную, а во многих случаях определяющую роль, моделирование этого явления и связанных с ним эффектов приобретает все более важное значение. [c.5]

И тем не менее, имея в виду физическое воплощение гидродинамических особенностей (торнадо, смерчи, истечение среды из щелей или отверстий в тонких трубках и др.), следует иметь в виду силовое взаимодействие подобных материальных воплощений или устройств. Тем более, что движение особенностей происходит с ускорением, так что, скажем, на трубки, из которых вытекает жидкость, будут действовать определенные силы, а смерчи тоже будут перемещаться под действием возникающего между ними силового взаимодействия. [c.155]

Приближенно это положение можно распространить и на равномерное движение жидкости в каналах, так как угол наклона дна канала относительно мал и проекцию ускорения сил тяжести на ось z можно принять равной самому ускорению g eos а. С учетом этого допущения анализ гидродинамических диференциальных уравнений Л. Эйлера приводит к такому же результату, как и для прямых горизонтальных труб. [c.96]

Предыдущие парадоксы показывают, что область применимости уравнений Эйлера имеет некоторые ограничения однако эти уравнения все еще являются основным орудием практической гидромеханики. Так, они дают возможность приближенно вычислить 1) распределение давлений на лобовой поверхности препятствий 2) подъемную силу крыла самолета 3) силы при движении с кавитацией (гл. III) и наличии струй 4) гидродинамическое противодействие ускорению твердого тела в жидкости ( присоединенная масса , см. гл. VI) 5) распространение гравитационных волн, включая сейши, приливы и отливы [c.45]

Колебания жидкости в баке определяются формой полости и внутренними элемегтга-ми бака физическими свойствами жидкости ускорением поля массовых сил начальными условиями характером заданного движения бака. Искомыми величинами чаще всего являются отклонение свободной поверхности жидкости и гидродинамическая сила. [c.367]

В уравнениях движения изменение давления вызывается комбинацией динамических воздействий, порождаемых ускорением, вязкостью и силой тяжести. В некоторых случаях влияние силы тяжести вызывает просто гидростатическое распределение давления, которое оказывается как бы наложенным на леременное давление, обусловленное другими воздействиями. Это будет справедливо для жидкостей с постоянной плотностью в таких системах, которые мы будем называть замкнутыми или напорными системами. Замкнутая система может быть определена как система, в которой жидкость заключена полностью внутри фиксированных границ, или как система, в которой протяженность поля течения настолько вели ка, что может считаться бесконечной. Примером первого может служить течение жидкости в закрытом канале, таком, например, как замкнутая гидродинамическая труба. Примером второго может служить движение тела в газовой среде при достаточно низкой скорости (когда сжимаемость несущественна) 2. Если бы [c.156]

Еще одна возможность существования конически симметричных решений системы уравнений Буссинеска реализуется, когда ускорение силы тяжести обратно пропорционально квадрату расстояния g а/Л . Это означает, что источник тяготения, помещенный в начало координат, имеет точечньш характер, т. е. его размеры по сравнению с масштабом конвективных двпягений нре-небрея<имо малы. Подобная ситуация может возникать в астрофизике. Массивные компактные объекты, такие как звезды, ядра галактик, черные дыры н т. и., зарождаются в силу гравитационной неустойчивости внутри гигантских облаков мо.лекулярного газа. Их формирование сопровождается крупномасштабными движениями, природа которых до конца не выяснена и широко обсуждается специалистами [193, 228]. Как показано в 3, 4, течения в виде сильных струй имеют чисто гидродинамическое объяснение в рамках модели вязкой несжимаемой жидкости [45]. Здесь н е будет исследована возможность развития крупномасштабных движений за счет естественной конвекции, вызываемой тепловыделением в центре тяготения. [c.178]

В 3.1 в рамках модели сплошной среды на основе общих законов сохранения получены основные гидродинамические уравнения в частных производных, предназначенные для описания осредненных турбулентных движений газофазных реагирующих смесей. Проблема замыкания этих уравнений сопряжена с дополнительными трудностями. Первая трудность возникает из-за необходимости учитывать сжимаемость химически активного континуума. К сожалению, до последнего времени мало внимания обращалось на течения с большими изменениями массовой плотности. В метеорологии рассматривались конвективные сжимаемые течения исключительно при использовании приближения Буссинеска. В этом приближении изменение плотности учитывается лишь в членах, описывающих влияние ускорения силы тяжести. Однако такой подход абсолютно неприменим, например, к турбулентному дефлаграционному горению, когда в потоке могут возникать многократные изменения плотности. Вторая трудность, на которой мы остановимся подробно в Гл. 4, связана с необходимостью моделирования большого числа дополнительных парных корреляций пульсаций температуры и концентраций, появляющихся при осреднении источниковых членов производства вещества в уравнениях, описывающих изменение состава смеси. Эволюционные уравнения переноса для подобных корреляций в случае сжимаемых реагирующих течений сильно усложняются. [c.136]

Движение частиц гравитационного потока сыпучего материала характеризуется микро- и макронеравномерностью. Как осредненный статистический коллектив, поток частиц ускорен в целом под действием гравитационного поля Земли. В результате столкновений со стенками каналов или друг с другом частицы совершают сложные движения с микропульсациями. Как правило, частицы движутся поступа-тельно-вращательно. Ввиду малости сил вязкости воздуха вращательное движение частиц практически не затухает. В полете частица подставляет обтекаемому потоку разные части своей поверхности. Поэтому в качестве миделева сечения может равновероятно служить любая проекция частицы, в отличие от случая движения частицы в более вязкой среде (например, в воде), когда падающая частица ориентирована большей площадью проекции. Это заставляет с большой осторожностью использовать обширные результаты гидродинамических характеристик различных минеральных зерен. Ускоренный процесс движения не позволяет прямо перенести и результаты исследования установившихся потоков при пневмотранспорте твердых частиц. [c.61]

Тогда, очевидно, становится необходимым дать характеристику интересующей нас жидкости с динамической и термодинамической стороны и установить вполне определенно, как она реагирует на градиенты давления и внешние усилия. Следует также сформулировать гидродинамический эквивалент закона Ньютона сила, воздействующая на любое тело, равняется произведению массы этого тела на его ускорение. Более детально эта формулировка будет зависить от природы жидкости и условий, при которых она движется. Хотя мы, в конечном итоге, заинтересованы только в движении жидкости в пористой среде, будет полезно рассмотреть вначале динамическую характеристику жидкости, как она дается в классической гидродинамике струйного потока. [c.110]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...