Течение жидкости вращательное

Течение жидкости вращательное 142—147 [c.478]

При поступательно-вращательном течении жидкость одновременно с движением вдоль оси цилиндрической трубы враш,ается вокруг оси трубы. Такого рода движение жидкости (его называют также закрученным потоком) образуется, например, при вводе потока в трубу через тангенциальные, т. е. касательные к внутренней поверхности трубы, каналы (рис. 9.3) и встречается на практике в различного рода центробежных устройствах — центробежных форсунках, проточных центрифугах, центробежных холодильниках и т. п. [c.294]

Рис. 9.3. Поступательно-вращательное течение жидкости

При поступательно-вращательном течении жидкости по трубе имеются две области движения. Собственно жидкость течет в кольцевом зазоре, прилегающем к стенкам трубы и заключенном между радиусом трубы и радиусом вихря г.. Внутри этого кольцевого зазора жидкость движется вдоль трубы со скоростью w и вращается со скоростью о)ф, удовлетворяющей условию сохранения момента скорости. На оси трубы образуется цилиндрическая полость радиуса г.. В этой полости жидкости нет она или пуста, или заполнена воздухом (в том случае, когда труба сообщается с атмосферой) если учесть способность жидкостей испаряться, то будет ясно, что в этой полости будут находиться также пары жидкости. Заполняющие эту полость воздух или пары жидкости вращаются со скоростью, равной аг, т. е. как твердое тело по этой причине полость называют воздушным или паровым вихрем. [c.296]

Расположение силовых линий касательных напряжений подобно характеру распределения скоростей течения жидкости при вращательном движении ее в сосуде, имеющем форму поперечного сечения скручиваемого бруса. Такое подобие, называе- [c.189]

Интересным случаем двумерного движения является поступательно-вращательное течение идеальной жидкости. При этом течении жидкость одновременно с движением вдоль оси цилиндрической трубы вращается вокруг [c.316]

ПОСТУПАТЕЛЬНО-ВРАЩАТЕЛЬНОЕ ТЕЧЕНИЕ ЖИДКОСТЕЙ И ГАЗОВ ПО ТРУБАМ [c.295]

Предположим, что жидкость лишена вязкости и несжимаема. Тогда, имея в виду, что при стационарном поступательно-вращательном течении жидкости по трубе скорость вращательного движения в силу симметрии движения может зависеть только от радиуса г, а составляющая скорости Wr вдоль радиуса трубы равна нулю, из уравнения неразрывности, которое в цилиндрических координатах имеет вид [c.296]

Вращательное движение жидкости у неподвижного электрода, схожее с течением жидкости у свободно вращающегося диска, что приводит к постоянству толщины гидродинамического пограничного слоя по всей поверхности неподвижного диска. [c.171]

Трение несжимаемой жидкости. Вывод дифференциальных уравнений и граничных условий. Течение жидкости по длинной цилиндрической трубе. Введение допущений, что жидкость прилипает к твердому телу, с которым соприкасается, и что скорости бесконечно малы. Равномерное вращение в жидкости шара относительно диаметра, или эллипсоида вращения относительно оси симметрии в случае, когда снаружи жидкость не ограничена, или ограничена концентрической шаровой поверхностью, или соответственно поверхностью софокусного эллипсоида. Вычисление момента сил, действующих на шар или эллипсоид. Сопротивление шара, равномерно поступательно движущегося в жидкости. Вращательные колебания шара. Колебания шара при которых центр движется вперед и назад [c.306]

Как распределяется касательное напряжение по радиусу кольцевого зазора при вращательном течении жидкости [c.206]

Диссипация энергии обусловлена тремя причинами [6] (а) поступательным движением частиц относительно окружающей жидкости, (б) вращением частиц относительно жидкости, (в) неспособностью твердой частицы деформироваться таким образом, чтобы приспособиться к деформациям в невозмущенном течении жидкости. В случае малых сферических частиц вращательная компонента диссипации энергии, как правило, исчезает. [c.416]

Другой тип течения жидкости, сопровождающегося вращательным движением, можно получить в цилиндрическом сосуде при опорожнении сосуда через отверстие Б дне. Силами, вызывающими движение в данном случае, являются давление и сила тяжести. Два эти типа вращательного движения иллюстрируют вышеизложенные замечания о вихревом и безвихревом течениях и будут детально проанализированы в 6-8. [c.135]

Напомним свойства вихревых, вращательных и потенциальных течений. Следует различать вихревые течения и вращательные движения жидкостей и газов. [c.113]

Далее особенности гидродинамики спиральных течений рассмотрены на примере цилиндрических щелей. Задача об устойчивости ламинарного вращательного течения жидкости в таких щелях при трехмерных возмущениях решена теоретически Дж. Тэйлором. Результаты решения подтверждены экспериментально. В общем случае устойчивость ламинарного потока в щели с вращением определяется двумя критериями числом Рейнольдса для окружного течения Re ) = югй/v и отношением h/r. В важном для практики случае, когда радиальный зазор щели мал h/r 1, а практически при h/r < 0,1) устойчивость течения определяется одним критерием — числом Тэйлора [c.378]

Каверна, возникшая в ядре вихря, может заметно изменить энергию вихревой системы, если она достаточно велика, и изменяет течение вращающейся массы жидкости в этом вихре. Так как в большинстве случаев вихри сходят с твердых границ в жидкость, любые изменения, вызванные кавитацией, могут не оказывать влияния на распределение давления,около этих границ и, следовательно, не изменять сопротивление формы. Однако в некоторых случаях присоединенные каверны образуются в зонах интенсивного вихревого движения около направляющих поверхностей, например на поверхностях лопастей в окрестности кромок гребных винтов и рабочих колес осевых насосов. В таких случаях могут формироваться струйные возвратные течения с вращательными составляющими местного течения и линейными составляющими основного течения. Это приводит к изменению скорости и распределения давления на направляющих поверхностях, а также к изменению сопротивления и соответствующим потерям энергии. [c.325]

По-видимому, она может быть объяснена следующим образом. При малых числах Рейнольдса циркуляция вследствие вязкой диффузии от вихревой нити занимает всю область течения. При этом генерируются вторичные течения, стремящиеся осуществить конвекцию циркуляции обратно к вихревой нити. Вторичные течения черпают свою энергию из энергии вращательного движения жидкости. С ростом числа Рейнольдса перекачка энергии прогрессивно нарастает. Поступление энергии из бесконечности и от вихревой нити происходит медленнее, чем ее трансформация в энергию вторичных течений. Эти соображения в известной мере подтверждаются результатами решения задачи при малых Re. В конце концов возникает ситуация, когда энергия вращения вовсе иссякает. При Re = 5,53 происходит коллапс вращения, в то время как во внешней части остаются вторичные течения, поддерживаемые неисчезающим градиентом давления. Как видим, в данной проблеме условия прилипания на плоскости оказывают более сильное влияние на течение жидкости, чем условия движения на [c.55]

Характерной особенностью физической газовой динамики является изучение течений жидкости и газа при высоких температурах и в широком диапазоне изменения давления. Высокие температуры среды исключают возможность полного количественного и качественного описания современных механических проблем в рамках модели совершенного газа с постоянной теплоемкостью. С ростом температуры в газе начинают происходить такие процессы, как возбуждение вращательных и колебательных степеней свободы, диссоциация (рекомбинация) молекул, возбуждение электронных уровней атомов, ионизация (нейтрализация) атомов, излучение и поглощение лучистой энергии. Течение сильно нагретого газа около стенок приводит к их термическому разрушению. Все эти процессы относятся к области молекулярной и атомной физики, сыгравшей в начале этого века очень важную роль в расширении наших представлений о строении атомов и о законах микромира. Результаты этого раздела физики применялись к изучению электрических разрядов в газах и для решения астрофизических проблем. Сейчас же они образуют научный фундамент многих важных технических задач сегодняшнего дня. [c.5]

Заключение. Для достаточно больших чисел Рейнольдса предложен критерий устойчивости вязких нестационарных вращательных осесимметричных течений жидкости (3.7), обобщающий критерий устойчивости Рэлея. Полученные численные результаты исследования эволюции малых возмущений, вносимых в поток, качественно подтверждают справедливость обобщенного критерия устойчивости Рэлея [c.60]

Ключевые слова, изотермическая жидкость, вращательные вибрации, конвекция, слой Стокса, осредненные течения. [c.25]

Точное решение системы уравнений Навье-Стокса для случая течения жидкости вблизи плоского вращающегося диска, а также для вращательного движения жидкости над неподвижным сплошным основанием емкости приведено в монографии Г. Шлихтинга [71]. Анализ результатов, приведенных в [71], позволяет сделать ряд обобщений относительно закономерностей изменения радиальной, окружной и осевой составляющих [c.352]

В некоторых случаях используют локальную закрутку потока как в периферийной, так и в центральной областях [196]. Обычно ее совмещают с осевой подачей газа или жидкости в других смежных зонах течения. Выше уже рассматривалось одно из таких устройств с тангенциально-щелевым закручивающим устройством. Наиболее распространенные способы организации закрутки с использованием комбинации вращательного и осевого движения, широко используемые в тепломассообменных аппаратах, показаны на рис. 1.3. [c.16]

При установившемся течении, частицы жидкости или газа находятся под действием сил давления, обусловленных внешним механическим воздействием и создающих вынужденное движение потока, вязкостных сил, возникающих в результате внутреннего трения и массовых сил, возникающих в результате воздействия силового поля на движущуюся жидкость. Воздействие массовых сил на поток также сопровождается возникновением сил давления. Инерционные массовые силы возникают при криволинейном движении теплоносителя, а также при ускоренном или вращательном движении системы, в которой имеются потоки жидкости. Гравитационные массовые силы возникают в результате воздействия на жидкость ускорения силы тяжести. [c.342]

ПОСТУПАТЕЛЬНО-ВРАЩАТЕЛЬНОЕ ТЕЧЕНИЕ ИДЕАЛЬНОЙ ЖИДКОСТИ [c.294]

Длинные центробежные волны. При стационарном потенциальном вращении жидкости, а также при поступательно-вращательном течении жидкость по трубе на свободной поверхности жидкости (которая, как было показано в предыдущем параграфе, предетавляет еобой цилиндрическую поверхность радиуса Гд, т. е. поверхность расположенного на оси газового вихря) могут под действием центробежных сил возникать и распространяться так называемые центробежные волны если длина этих волн велика по сравнению с радиусом трубы, их называют длинными центробежными волнами [c.299]

Теплообмен в поступательно-вращательном потоке жидкости. Определим сначала коэффициент теплоотдачи при ламинарном поступательно-пращательном течении жидкости по трубе. Для производной дТ1дг в слое жидкости (который считается тонким) будет справедливо следующее соотношение, вытекающее, в частности, из соображений размерности [c.664]

Рис. 6. Зависимость числа Nu от числа Не при турбулентном поступательно-вращательном течении жидкости по трубе (по данным А. Н. Борзяка и И. И. Новикова)

Коэффициент сопротивления в случае поступательно-вращательного течени жидкости по трубе определяется формулой [c.298]

Течение жидкости, 1при котором линии тока представляют собой концентрические окружности, будем называть вращательным движением 2. Рассмотрим уравнения Навье — Стокса в цилиндрических координатах для установившегося вращения несл<имаемой жидкости вокруг оси 2. Компоненты скорости V,- и Vz равны нулю, градиент давления в тангенциальном (окружном) направлении отсутствует, а va не зависит от 2. Пусть ось [c.142]

Другим примером возникновения кризиса течения несжимаемой жидкости может быть поступательно-вращательное течение жидкости по цилиндрической трубе. При таком течении жидкость движется в прилегающем к поверхности трубы сравнительно тонком цилиндрическом слое, причем вращательная составляющая скорости жидкости в данном сечении удовлетворяет соотношению = onst, поступательная составляющая Wx изменяется вдоль трубы. Скорость распространения малых возмущений С = Wb/Vf,) Y R — r )/2 [3], где W,, и относятся к свободной поверхности жидкости (приведенная формула для С может быть получена исходя из выражения С — gh для прямоугольного канала при замене g на центробежное ускорение Wl/ri,, ah — на R — rl)l2r ). [c.8]

Здесь, чтобы сделать решение автомодельной задачи о течении между двумя бесконечными пористыми дисками обозримым и доступным для анализа в целом, рассмотрим только задачу о течении жидкости между вращающимся пористым диском и неподвижной плоскостью. Эта задача качественно моделирует течение под телом на воздушной подушке и поэтому может быть интересна с практической точки зрения. Течение определяется двумя параметрами числом Рейнольдса Re = FA/v, построенным по скорости вдува или отсоса, и параметром крутки К = UhjV, где h — расстояние между дисками, i2 — угловая скорость пористого диска. Выбор параметра К, вместо традиционно используемого вращательного числа Рейнольдса Reo, = QhP-jv или числа Экмана Ек = 1/Rem применительно к диску на воздушной подушке с вращением, более удобен, поскольку К характеризует только геометрию устройства, закручивающего поток 37]. В общем случае необходимы еще два параметра отношение угловых скоростей дисков и отношение скоростей вдува или отсоса. [c.229]

Первый из них сводится к описанию характеристик течения жидкости в неподвижной точке, исходя из наблюдения движения бесконечно малой материальной частицы массы с/т в момент ее прохождения через эту точку. Скорость изменения некоторой скалярной величины, определенной в текугций момент в рассматриваемой точке, определяется так называемой субстанциональной производной. Уравнения движения частицы выводятся при помощи второго закона Ньютона аб т = йГ, где (1 — сумма сил, действующих на частицу и придающих ей ускорение а. Если нужно описать движение жидкости относительно неинерциальной системы отсчета, то вектор ускорений должен быть представлен в виде суммы векторов ускорения начала координат подвижной системы, ускорения частицы относительно подвижной системы, кориолисова, центростремительного и вращательного ускорений. [c.14]

Правомерность применения уравнений Навье-Стокса для вращательного движения жидкости в емкостях ограниченного размера подтверждается результатами исследований А. X. Халпахчана [65-ь67] напорного режима истечения жидкости через отверстие в стенке сосуда. Проведенные измерения указали на наличие ламинарного режима течения жидкости в экспериментальной емкости. [c.352]

Твердая частица может приобрести вращательное движение под действием градиента скорости в жидкости, например в погра-нично.м слое у стенки. При малых числах Рейнольдса к вращающейся частице присоединяется. масса жидкости, что приводит к увеличению скорости течения на одной ее стороне и уменьгпению на другой. Явление, известное как эффект Магнуса, принуждает частицу пере.мещаться в область с бо.льшей скоростью [279]. [c.40]

Другими слова ш, несмотря на большую величину сдвига у передней кромки, для придания частице вращательного движения, которое обусловило бы значительную подъемную силу, требуется определенное время. Поэтому при малых значениях а подъем частицы, обусловленный течением со сдвигом, незначителен по сравнению с подъемом, вызываемым поперечной составляющей скорости жидкости. В предельном случае при х — и1Р рассматриваемое выше отношешю принимает значение [c.354]

При асимметричном подходе потока к отверстию жидкость приобретает вращательное движение, возникает вихрепая воронка с воздушным ядром, проникающая в сливное отверстие. При этом коэффициент расхода может в несколько раз уменьшиться по сравнени о с течением без воронки. В технике используются сооружения и устройства (например, гидроциклоны-классификаторы, циклоны для очистки воздуха от пыли и др.), работа которых основана на гидродинамических особенностях вращающейся жидкости. [c.301]

При турбулентном течении с макровихрями тепловой поток можно рассматривать как сумму двух составляющих, из которых одна определяется только вращательным, а другая — только поступательным движением жидкости. Возможность использования такой методики проверена экспериментально. [c.358]

Основные уравнения течения. 9.2. Поступательно-вращательное течение идеальной жидкости. 9.3. Скорость распространения слабых волн. 9.4. Кризис течения и критическая скорость. 9.5. Изоэнтропическое течение газов и паров в каналах. 9.6. Непрерывный переход через скорость звука. 9.7. Неизоэптроппческое течение газа по трубам. [c.6]

Уравнения стационарного движения. При стационарном поступательновращательном течении несжимаемой жидкости по трубе скорость вращательного движения в силу симметрии движения может зависеть лишь от расстояния до оси трубы, т. е. от радиуса г, но не от угла ср, а составляющая скорости вдоль радиуса будет равна нулю. Поэтому из уравнения неразрывности в цилиндрических координатах следует (так как дии /дхр = О, ю, = 0) [c.295]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...