Течение жидкости вращательное Стокса

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]

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]

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]

До недавнего времени при расчете пограничных слоев ограничивались почти исключительно случаями плоского и осесимметричного течений. Осесимметричная задача в известной мере сходна с плоской задачей, поскольку и в той и в другой заданное потенциальное течение зависит только от одной координаты, а обе составляющие скорости в пограничном слое — только от двух координат. В трехмерной задаче потенциальное течение, существующее за пределами пограничного слоя, зависит уже от двух координат на поверхности стенки, а скорость течения в пограничном слое имеет все три составляющие, которые в самом общем случае зависят от всех трех координат. Примерами таких трехмерных течений в пограничном слое, являющихся одновременно точными решениями уравнений Навье — Стокса, могут служить течение вблизи диска, вращающегося в покоящейся жидкости ( 2 главы V), и вращательное движение жидкости над неподвижным основанием ( 1 настоящей главы). Если линии тока трехмерного потенциального течения прямолинейны, но сходятся или расходятся, то по сравнению со случаем плоского потенциального течения получается в. основном только изменение толщины пограничного слоя. Если же линии тока потенциального течения искривлены, то, кроме продольного перепада давления, в течении имеется также поперечный перепад давления. Давление в потенциальном течении, как мы знаем, передается без изменений в пограничный слой. Следовательно, наличие поперечного перепада давления в потенциальном течении должно проявлять себя в пограничном слое в виде вторичных течений. В самом деле, в то время как вне пограничного слоя поперечный перепад давления уравновешивается центробежной силой, внутри пограничного слоя это равновесие нарушается, так как здесь центробежная сила вследствие уменьшения скорости становится меньше в результате возникает перенос жидкости внутрь, т. е. по направлению к вогнутой стороне линий тока потенциального течения. С примером такого явления мы уже познакомились при рассмотрении вращательного движения жидкости над наподвижпым основанием там в пограничном слое происходил радиальный перенос жидкости по направлению к оси вращения. [c.241]

Осцилляции жидкости, вызванные переменным силовым полем, приводят к осредненным вибрационным эффектам, которые проявляются в генерации течений, стабилизации или дестабилизации равновесия и т.д. Известным примером осредненного воздействия вибраций являются акустические течения [1], когда при колебаниях несжимаемой жидкости вблизи твердых границ в неоднородных слоях Стокса генерируется осредненное движение. При вибрационном воздействии на полость с изотермической жидкостью осцилляции последней в системе отсчета полости определяются вращательной вибрационной компонентой. Поступательная составляющая вибраций приводит лишь к перенормировке давления, не вызывая колебаний жидкости, а значит не вызьшая и осредненных эффектов. Ситуация изменяется в случае неизотермической, т.е. неоднородной по плотности жидкости. Связанная с неоднородностью плотности вибрационная тепловая конвекция возникает как при чисто поступательных, так и при вращательных колебаниях полости [2, 3]. Однако комбинированные, поступательно-вращательные вибрации полости с неизотермической жидкостью особенно эффективны [3,4]. [c.25]

Вибрации высокой частоты. При вращательных колебаниях полости возбуждается интенсивное движение жидкости, структура которого зависит от безразмерной частоты со = i2йi A, если со < 5000, и оказывается автомодельной по частоте для со > 5000. Генерируемое слоями Стокса течение захватывает весь объем полости. При сравнительно слабых вибрациях течение оказывается двумерным (фиг. 2) и состоит из восьми симметричных вихрей, вращающихся согласованно друг с другом. Потоки жидкости направлены вдоль диагоналей из углов полости к центру. Интенсивность среднего движения пропорциональна частоте и квадрату амплитуды вибраций. [c.27]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...