Визуализация вихрей

Другие методы визуализации потоков. В некоторых случаях полезно дополнить или заменить наблюдения при помощи интерференционных методов или шлирен-метода использованием других способов визуального наблюдения потока. К таким способам относятся применение волокон шелка, дыма, масляных пленок на обтекаемой потоком поверхности, а также использование струек или сеток с нитями Для наблюдения картины вихрей за обтекаемым телом. [c.278]

Визуализации течения, создаваемого модельным, несущим винтом, посвящена работа [S.112]. Обнаружено, что при малых ц продольные вихри в области передней кромки диска сначала проходят через диск и поднимаются над ним, а затем опускаются вниз. В области задней кромки диска винта вихри снижаются вниз со скоростью, превышающей среднюю индуктивную. [c.678]

Визуализация течений в струйном элементе 74, 112, 182, 207, 239, 240, 421, 443 Вихрь 477 [c.503]

Рис. 7.7. Примеры визуализации концентрированных вихрей а - вихревая нить у дна камеры при большой подаче воздуха для визуализации, Ке = 2,7-10 . 9 = 3, г/е = 70 мм б - увеличенное изображение вихревой нити при малой подаче воздуха и крайне низком расходе жидкости

Визуализацией потока у пластинки, расположенной нормально к нему, установлено, что течение у ее краев срывается за пластинкой образуются вихри, уносящиеся затем потоком. Течение жидкости у задней стороны пластинки и вблизи ее оси направлено против потока (рис. 3.5). Позади пластипки образуется область пониженного давления, величина которого до больших углов атаки постоянна почти до краев пластинки (рис. 3.6). Спереди наибольшая разность давления наблюдается у оси пластинки — у передней критической точки. К краям пластинки давление падает и у краев становится отрицательным (меньше статиче- [c.41]

Срывы вихрей с цилиндра происходят в его крайних положениях или вблизи их. Очень важно, что срыв вихрей наблюдается одновременно по всей длине цилиндра. Если колебания цилиндра происходят с несколькими полуволнами, то вихри срываются в крайних положениях одновременно с каждой полуволны. Это установлено визуализацией течения вокруг цилиндра с помощью пузырьков газа, образующегося при электролизе воды в канале. Исследуемый цилиндр служил одним из электродов. [c.101]

Визуализация потоков (рис. 10.3 и 10.4) достигнута путем введения дыма в струю воздуха. Из рисунков видно, что характер течений в непосредственной близости от наветренной поверхности согласуется с распределением давления по наветренной поверхности, показанным на рис. 4.28, б (т. е. воздух перемещается из зон высокого давления в зоны низкого давления). Часть воздушной массы, отклоненная зданием вниз, образует вихрь (см. рис. 10.3) и таким образом метет по земле в противотечении (зона А, отмеченная как вихревое течение на рис. 10.5). Другая часть воздушной массы ускоряется при обтекании углов здания (см. рис. 10.4) и образует струи, которые метут по земле у его торцов (зоны В, отмеченные как угловые течения на рис. 10.5). Если на уровне или вблизи первого этажа имеется сквозной проем, соединяющий наветренную и подветренную стороны, то часть нисходящей массы воздуха будет всасываться, из зоны относительно высокого давления на наветренной стороне в зону относительно низкого давления (отсоса) на подветренной стороне (см. рис. 10.4). Таким образом, сквозной поток будет прометать зону С, показанную на рис. 10.5. Сквозные потоки такого типа причиняли серьезные неудобства всем, кто пользовался 20-этажным зданием факультета физики Земли Массачусетского технологического института в Кембридже (Массачусетс) [10.171. Подобная же разница давления вызывает и поперечные потоки между расположенными по соседству зданиями (рис. 10.6). [c.281]

В.Хикса и др. Меньше внимания уделялось ранним экспериментальным исследованиям [ 27,62,95,208 — 213,217], содержащим тонкие моменты в описании динамики вихревых течений реальной жидкости. Интересно попытаться проанализировать впечатления авторов этих публикаций, которые оказались бы в современной лаборатории. Вероятно их могла бы смутить сложность экспериментальной аппаратуры для визуализации вихрей и возможности компьютеров для обработки результатов измерений. Однако они, несомненно, активно участвовали бы в обсуждении особенностей вихревых движений, а их собственные результаты вполне соответствовали современным научным требованиям. [c.244]

Работы [L.10, L.12] посвящены экспериментальному исследованию аэродинамических характеристик и формы системы вихрей модельного винта на режиме висения. Форма вихрей определялась путем визуализации по полученным данным были построены эмпирические формулы для определения скоростей осевого смещения и радиального поджатая концевых вихрей и пелены, сходящей с внутренних участков лопасти. Найдено, что скорость снижения концевых вихрей в первом приближении можно считать постоянной как до прохождения следующей лопасти, так и после него. До подхода следующей лопасти скорость снижения пропорциональна нагружению лопасти (Ст/а). После прохождения следующей лопасти скорость осевого смещения вихря возрастает и становится пропорциональной средней индуктивной скорости J Jj2), но приблизительно на 40% превышает скорость, определяемую по теореме количества движения. Полученные путем обобщения экспери- [c.679]

В работе [М.95] описано экспериментальное исследование на больших моделях динамического срыва на колеблющемся по углу атаки профиле NA A0012 при больших амплитудах и частотах, соответствующих частоте вращения винта. Образование вихрей и их сход с передней кромки исследовались по измерениям давления, показаниям проволочных анемометров и путем визуализации течения с помощью дыма. Найдено, что с увеличением числа Рейнольдса уменьшается угол атаки начала динамического срыва и возрастает угол, при котором достигается максимальная подъемная сила. Затягивание срыва усиливается с ростом частоты колебаний профиля. Обнаружено также, что сход вихря с передней кромки всегда происходит в момент достижения углом атаки максимального значения при колебаниях. Таким образом, процессы развития и схода вихря в исследованном случае и при монотонном возрастании а несколько различаются. [c.816]

Ползущее течстие внутри клина. Жидкость приводится в движение равномерным вращением по часовой стрелке кругового цилиндра. нижняя часть которого видна непосредственно под свободной поверхностью в верхней части снимка. Визуализация осуществлялась с помощью алюминиевого порошка в воде. Число Рейнольдса, рассчитанное по окружной скорости и высоте клина, равно 0,17. Девяностоминутная экспозиция выявляет первые два вихря из теоретически бесконечной цепочки вихрей (последовательно уменьшающихся), простирающейся до вершины угла. Для данного клина с полным углом раствора 28,5 каждый вихрь оказывается в 1000 раз слабее своего соседа сверху. Третий вихрь всегда настолько слаб, чго не1 никакой уверенности в том, что его кто-либо когда-либо наблюдал. [Тапеёа, 1979] [c.15]

Подковообразные вихри иеред цилиндром в пограничном слое. На этом снимке, демонстрирующем вид в плане, толщина набегающею пограничного слоя Блазиуса, как и на предыдущем снимке, составляет одну треть диаметра цилиндра, а рассчитанное по диаметру число Рейнольдса равно 4000, однако высота цилиндра равна не половине диаметра, а двум диаметрам. Визуализация подковообразных вихрей осуществляется при помощи дымовой пелены, вводимой в пограничный слой выше по потоку. Фото Sadatoshi Taneda [c.57]

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]

Вихри Кармана в абсолютном движении. Камера движется здесь вместе с вихрями, а не с цилиндром. Структура линий тока весьма напоминает картину невязкого течения, рассчитанную Кар-маном. Визуализация потока осуществляется с помощью частиц, плавающих на воде. Фото R. Wille, снимок взят из статьи [Werle, 1973]. Воспроизведено с соответствующего разрешения из Ап-- iid Me ha, s, Vol. 5, [c.59]

Неустойчивая ламинарная струя, ударяющая в пластинку. Визуализации сдвигового слоя струи осуществляется с помощью краски в воде при числе Рейнольдса, рассчитанном ио диаметру и скорости на выходе, равном 4000. Плоская пластинка располагается на рас-сгоянии трех диаметров от сопла. Развитие струи модулируется обратным воздействием вихрей, ударяющихся о пластинку. Фото Но СЬ111-М1п [c.73]

Визуализация течения и изучение диффузии тепла, выполненные Харватом и др., подтвердили существование интенсивного массообмена между полостью и внешним течением, а также неустановившегося течения. Кроме того, течение в центральной зоне имеет три слоя по вертикали ко дну примыкает слой возвратного течения, относительно слабого и неустановившегося, но в среднем направленного вверх по потоку промежуточный слой характеризуется сильным возвратным течением, но в целом в нем отсутствует какой-либо определенный поток массы и, наконец, свободный вязкий слой. В окрестности внутреннего угла, вызывающего сжатие потока, вихрь довольно интенсивный, но около внешнего угла, вызывающего отрыв, вихрь слабее и его знак противоположен. [c.55]

Фиг. 3. Обтекание оживала при большом угле атаки. Визуализация двух вихрей на верхней поверхности (данные ОКЕВА).

Вигардт [4] измерил (в диапазоне дозвуковых скоростей в аэродинами-ческойтрубе) возрастание сопротивления различных препятствий, например уступов различных форм, перегородок из пластин, заклепок и т, п. в потоке воздуха, движущегося со скоростью 25 м/с, при изменении числа Re = li 2 /v от 2,8-10 до 7,2-10 , где X — расстояние до препятствия от критической точки при турбулентном режиме. Кроме того, он визуально исследовал формирование вихрей, образованных уступами и перегородками в водяной трубе при скорости течения 12 м/с. Визуализация течения производилась с помощью алюминиевого порошка. Тилмав [c.10]

Хотя в литературе по гидродинамике вихревому движению и вихревым эффектам уделяется повышенное внимание, тем не менее не так много книг посвящено непосредственно вихрям и тем более - концентрированным. В предлагаемой монографии делается попытка осветить основные вопросы, связанные с их образованием и поведением. Поводом для написания книги послужили, в первую очередь, экспериментальные наблюдения авторов, связанные с впечатляющими картинами визуализации концентрированных вихрей, включая винтовые и двухспиральные, а также распад вихря. Впоследствии авторами был развит подход, основанный на идее винтовой симметрии закрученных потоков, который позволяет строить упрощенные математические модели и описывать многие вихревые явления. Основная часть книги посвящена теоретическому описанию динамики вихрей. Однако в последней главе приводятся детальные результаты экспериментальных наблюдений концентрированных вихрей, что дает пищу для размышлений и побуждает к дальнейшему развитию теории вихрей. [c.13]

Рис. 7.6. Визуализация (я) и схема (б) течения с генерацией прямолинейного коццептрировац-ного вихря й , = 70 мм. г,, = 560 м.м, Ке = Ю", 5 = 2,9. Светлая линия па фото - воздушная пить,

В рассматриваемой вихревой камере наиболее выраженный характер ПВЯ имеет в диапазоне углов поворота сонел у = 5 - 10° (см. рис. 7.2). Но даже при этих условиях ядро не всегда бывает непрерывным и устойчивым. При визуализации потока в поперечном сечении камеры видно, что иногда вместо одного вихря образуются два или более вихрей, которые затем сливаются опять в одно ядро. Наблюдая за воздушной полостью на оси вихря по всей его длине, можно заметить, что она эпизодически рвется на части, которые движутся по кругу самостоятельно и вновь соединяются в одно целое. [c.422]

Рис. 7.49. Спиральный распад вихря за отверстием диафрагмы в таигспциалыюй камере. Re = 4-10 (определено по параметрам выходного отиерстия, = 110 мм), S = 5,52 (определен по характеристикам камеры до отверстия) а - визуализация при общем освещении, экхпози-ция 1/60 с б - спетовой нож в центральном сечении, 1/30 с <з - световой ио-ж в ближнем вертикальном сечении, 1 /30 с г - схема течения

Рис. 7.56. 1-пузырьковый распад вихря в сосуде с верхней жесткой крыщкой при HIR = 1,5 и ра ных Re 1139 (а), 1492 (б) и 1854 (е). Визуализация флуоресцентной краской, подаваемой сверху по оси вихря [Es udier, 1984] [c.458]

Данное сравнение позволило связать структуру течения при осесимметричном нестационарном распаде вихря с интенсивными осевыми колебаниями замкнутой пузыревидной области, исчезающей и возникающей вновь. В данном случае наблюдается более существенная разница с визуальной диагностикой течения, обусловленная еще большим отличием траекторий частиц от мгновенных линий тока — трассерные частички здесь просто не поспевают за изменениями пузыря. Интересно отметить, что в области переходного режима к трехмерному течению (Re = 4000) пузырь, как и при визуализации, не фиксировался вовсе. [c.471]

Адвекция частиц в поле точечного вихря. Во всех рассмотренных ранее плоских задачах о точечных вихрях в идеальной жидкости исследовались вопросы движения самих вихрей ( изменение во времени их траекторий ). Не меньший интерес представляет анализ движения окружающей эти вихри жидкости. При этом частицы жидкости находятся в потенциальном поле скорости и, на первый взгляд, их движения должны быть достаточно простыми. С движением именно этой области связаны практические вопросы о переносе пассивной примеси в атмосфере и океане, взбалтывании и перемешивании недиффунднрующих жидкостей, визуализации потоков. И хотя об этой проблеме упомянул В.Гребли, активное изучение проблемы, носящее общее название проблемы адвекции, началось лишь благодаря работе Х.Арефа [89]. Благодаря работам [94, 127, 226], посвященным моделированию спектров двухмерной турбулентности, оказалось, что проблема адвекции весьма сложна. Эта ситуация, в первую очередь, связана с неустановившимся потенциальным полем скоростей, обусловленным движением точечных вихрей. [c.173]

Смотреть страницы где упоминается термин Визуализация вихрей : [c.680] [c.106] [c.99] [c.15] [c.52] [c.57] [c.392] [c.402] [c.403] [c.403] [c.406] [c.408] [c.410] [c.429] [c.432] [c.432] [c.438] [c.459] [c.461] [c.473] [c.325] [c.145] [c.828] [c.150] [c.5]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...