Вихревая пелена

В заключение отметим, что при изучении обтекания цилиндрических тел нельзя значения сил, полученных для плоской задачи, распространять на все тело путем простого их умножения на размер цилиндра вдоль образующей. Дело в том, что при обтекании цилиндров конечной длины возникают так называемые концевые эффекты , которые заключаются в образовании вблизи концов цилиндра вторичных течений, создающих за цилиндром особую систему вихрей, которая может заметно влиять на силы, действующие на тело. Такая система вихрей (вихревая пелена) изменяет направление поперечной силы Жуковского, что приводит к появлению индуктивного сопротивления. Эти вопросы изучаются в теории крыла. [c.398]

Такой вид задних кромок исключает воздействие вихревой пелены за крылом на его обтекание. Однако необходимо учитывать влияние боковых кромок на течение газа в областях крыла, ограниченных соответствующими линиями Маха и этими кромками. Три области /, II, III, в каждой из которых расчет коэффициента давления ведется по соответствующим формулам, показаны на рис. 8.23. [c.235]

На точку Ai(Xo, 0, Zq) действуют присоединенный вихрь АВ интенсивностью Го(/о). свободные вихри напряженностью ri(Xi, /о) и Га(х2, о), а также вихревая пелена, состоящая из свободных вихрей, сбегающих с присоединенного вихревого шнура [интенсивность пелены определяется напряженностью вихревого слоя dV = = у(х, to)dx, где у х, to) — погонная интенсивность слоя в момент to - [c.281]

Вихревая пелена индуцирует скорость, определяемую по формуле (9.76), которая при X = о принимает вид [c.284]

Безразмерная погонная интенсивность вихревой пелены [c.285]

Влияние вихревой пелены при синусоидальном законе изменения циркуляции определяется путем замены в (9.76) у х, 4) на (9.92) [c.286]

Значения индуцированных скоростей от присоединенного и свободных вихрей, а также вихревой пелены для гармонического изменения Го(0 даны соотношениями (9.93) — (9.96). [c.286]

В соответствии с гипотезой Чаплыгина—Жуковского при плавном обтекании крыла поток обычно не огибает заднюю кромку, а сходит с нее (рис. 9.13, в). При этом скорости на острых задних кромках несущей поверхности конечны. Сход потока с таких кромок сопровождается образованием начального (разгонного) вихря и, как следствие, формированием свободных нестационарных вихрей, отделяющихся от присоединенных. Изменение интенсивности присоединенных вихрей вызывает сход с них пелены свободных вихрей, параллельных присоединенному вихрю. Эта вихревая пелена располагается на самой несущей поверхности и за ее пределами, сходя с задней кромки. Таким образом, в этом случае циркуляция по произвольному контуру, охватывающему сечение крыла, не равна нулю. [c.289]

В соответствии с этим вихревая поверхность, моделирующая крыло, состоит из системы подковообразных вихрей, каждый из которых представляет собой элементарный прямолинейный присоединенный вихрь с парой свободных вихревых жгутов, а также вихревой пелены, уходящей за крыло (рис. 9.14, б). [c.289]

Напряженность присоединенной вихревой пелены на основании (9.146) [c.297]

Вычислим функцию, определяющую индуцированную скорость от вихревой пелены, для контрольной точки с координатами (см. задачу 9.37) s e-i = [c.305]

Скорость в контрольной точке, индуцированная всей системой дискретных подковообразных вихрей, определяется суммированием составляющих от присоединенного и свободных вихрей, а также вихревой пелены присоединенного вихря. Таким образом, суммарная индуцированная скорость находится путем сложения значений (9.150), (9.168) и (9.182) [c.305]

Для вихревой пелены согласно (9.281) и (9.282) имеем [c.327]

Приведенное условие позволяет определить потенциал скоростей ф в некоторой точке вихревой пелены (х, г) по его значению непосредственно за задней кромкой крыла (в точке х, г = 2 ), но в другой момент времени t > t. [c.365]

Области интегрирования, включающие проекцию крыла на плоскость г = 0, вихревую пелену, а также участки возмущенного потока вне крыла и вихревой пелены, заменяются достаточно большим числом целых ячеек. При этом получается некоторое условное крыло с зазубренными кромками (рис. 9.33). Следует считать, что ячейка принадлежит какому-либо участку интегрирования, если ее середина находится на этом участке. [c.384]

Оба уравнения решаются одним и тем же способом. Рассмотрим для примера первое уравнение (9.589). Выделим на участке IV (рис. 9.34) вихревой пелены в окрестности точки Рз с координатами Г1 = г/г, 51 = зк ячейку в виде квадрата со стороной к (рис. 9.34, г). Представим левый интеграл уравнения в виде суммы четырех интегралов [c.388]

Физическая природа интерференции между оперением и крылом заключается в том, что вихревая пелена, сбегающая с крыла и проходящая вблизи оперения, вызывает скос и торможение потока и, как следствие, уменьшение его угла атаки и подъемной силы. [c.617]

Крыло, присоединенное к корпусу, сильнее скашивает поток. Это объясняется тем, что такое крыло вследствие интерференции с корпусом обладает большей, чем изолированное крыло, подъемной силой. При возросшей подъемной силе интенсивнее сбегающая с крыла вихревая пелена, индуцирующая за ним большие скорости и сильнее скашивающая поток. [c.617]

Вихревая модель комбинации. Значение коэффициента эффективности (2.5.4) можно рассматривать как предельное, соответствующее условиям наиболее неблагоприятного обтекания. Однако в практических случаях такое обтекание не имеет места. Вихревая пелена не является плоской, а представляет собой пространственное течение, заполненное свернувшимися вихревыми жгутами. Они ближе по своей ориентировке к направлению ско- [c.196]

Выражение (2.5.12) соответствует коэффициенту эффективности т)оп, найденному в предположении, что вихревая пелена, сбегающая с крыльев, расположена в плоскости оперения и участок этого оперения, покрытый вихревой пеленой, полностью теряет свои несущие свойства. В действительности это предположение, как уже указывалось, не является полностью оправданным и, следовательно, формулу (2.5.12) надо рассматривать как зависимость, определяющую лишь порядок величины АУ(т,оп)в- Чтобы уточнить эту зависимость, можно внести в нее поправочный множитель, который учитывает влияние на нормальную силу отклонения вихря, характеризующегося его вертикальной координатой (рис. 2.5.3). В соответствии с этим нормальная сила [c.197]

Схема вихрей, соответствующая реальному распределению подъемной силы по крылу, показана на рис. IX. 13, б. От присоединенного вихря вдоль всего размаха отходят элементарные свободные вихри с циркуляцией dt. Таким образом, циркуляция убывает от Го в середине крыла до нуля на концах, а позади крыла образуется сплошная вихревая пелена свободных вихрей, которая по мере удаления от крыла сворачивается в два вихревых жгута. [c.220]

Приводимое иногда объяснение появления вихревой пелены за хорошо обтекаемым крылом за счет вязкости жидкости, [c.288]

Вихревая пелена — поверхность разрыва скоростей. Величина циркуляции определяется из уравнения [c.390]

ПАС в ступенях с относительно длинными лопатками. Условия работы лопаток в неравномерном потоке могут существенно изменяться вдоль радиуса. Это объясняется различием профилей лопаток, их шага и углов, изменением степени реактивности и осевых зазоров, меридиональным раскрытием проточной части и наклоном РЛ. Эти факторы влияют на формирование импульсов давления в межлопаточных каналах и, следовательно, на величину ПАС. Существенное влияние на процесс имеет постепенный вход РЛ под углом в вихревую пелену, образованную кромочными следами, а также сильная деформация вихревой пелены у концов лопаток из-за концевых течений. [c.247]

Некоторые авторы предполагают, что пульсации давления связаны с движением вихревого шнура в отсасывающей трубе, однако возникновение вихревого шнура нигде не связывается с отрывными явлениями, возможными при обтекании лопастей. Нам представляется, что вихревой шнур получается в результате неустойчивости вихревой пелены, образующейся при отрывном обтекании лопастей. [c.11]

Простейшая вихревая схема (рис. 147, а) содержит парный вихрь, выходящий из межлопаточного канала, и вихревую пелену за кромками лопаток. Наличие вихревой пелены обусловлено разрывом скоростей, вызванных парными вихрями в соседних каналах. Данная схема не имеет ни теоретического, ни экспериментального обоснования. Циркуляция Г Г (циркуляция вокруг лопатки) и положение вихрей (величина Л ), от которых зависит индуктивное сопротивление решетки, являются, по существу схемы, произвольными. [c.434]

На углах атаки и больших числах М полета у рассматриваемых входных устройств может наблюдаться попадание в воздухозаборник вихревой пелены, т. е. пограничного слоя, отрывающегося от нижней поверхности фюзеляжа из-за воздействия на него головной волны от воздухозаборника. При этом возникают сильные пульсации давления в воздухозаборнике, приводящие к тряске самолета. [c.285]

В более общем случае, когда циркуляция присоединенных вихрей лопасти изменяется вдоль размаха, свободные вихри должны сходить со всей задней кромки. Тогда след состоит из геликоидальных вихревых пелен, сошедших с каждой лопасти. У реального несущего винта вихревые пелены своими [c.86]

Индуктивную скорость и нагрузку несущего винта можно определить, рассматривая след далеко вниз по потоку от диска винта, причем результат зависит от выбранной схемы следа. Распределение завихренности по следу предполагает распределение нагрузки по диску винта, т. е. использование схемы активного диска. Однако в действительности винт состоит из дискретных несущих поверхностей. Простейшая схема следа винта с конечным числом лопастей — это геликоидальные вихревые пелены, сходящие с каждой лопасти. Основной эффект наличия конечного числа лопастей заключается в уменьшении нагрузки концевой части лопасти. С точки зрения структуры следа этот эффект объясняется перетеканием жидкости с верхних сторон вихревых пелен на нижние вокруг их кромок и уменьшением вследствие такого перетекания общего количества движения, направленного вниз. Голдстейн нашел точное решение задачи о концевых нагрузках для следа, состоящего из геликоидальных вихревых пелен (разд. 2.7.3.3). Прандтль [G.89] получил приближенное решение в виде поправки на концевые потери для винта с конечным числом лопастей, используя двумерную схему вихревых пелен в дальнем следе. [c.93]

Рис. 10.75. Схема сворачива- Рис. 10.76. Скос потока за крылом конеч-ния вихревой пелены за кры- ного размаха

Найдите зависимость для погонкой интенсивности вихревой пелены и разности коэффициентов давления в функции соответствующих производных для частного случая поступательного движения несущей поверхности, совершающей вертикальные колебания (в паправлении оси Оу). Рассмотрите случай гармонических колебаний. [c.247]

Выведите зависимости для напряженности вихревой пелены и циркуляции боковых свободных вихрей дискрешого подковообразного вихря в ячейке под номером ikk — 1 (рис. 9.8), выраженные в виде рядов через производные циркуляции присоединенного вихря. Примите гармонический закон изменения кине.матических параметров и рассмотрите случай малых чисел Струхаля.Выразите эти зависимости для поступательного симметричного (Qt = 0) движения крыла с постоян ЮЙ скоростью (Йоо= onst), совершающего одновременно колебания в вертикальной п.лос-кости (см. задачу 9.23). [c.250]

Таким образом, > a (tgxs = 0,843 а = 0,663). Следовательно, и задняя кромка дозвуковая. В соответствии с этим вихревая пелена, образующаяся за крылом, оказывает влияние на обтекание части поверхности, ограниченной линией Маха и задней кромкой. Рассмотрим точку A x , z ) на крыле. Зона влияния источников на эту точку заключена в пределах обратного характеристического конуса (рис. 9.22,(з). Поэтому необходимо знать скосы потока в этой зоне и соответствующие граничные условия. На участке 1 между передней кромкой и линией Маха выполняется условие (9.509). В области И на крыле граничное условие имеет вид (9.497). [c.366]

Если, например, твердое тело приводится в движение в покоящейся реагирующей жидкости, то течение жидкости вначале будет безвихревым, затем в жидкости в окрестности твердого тела возникнет вихревая пелена, которая будет диффундировать во внешний поток, в результате чего вб и-зи тела образуется пограничный слой газа. Для описания течения в пограничном слое при обтекании тела вязкой несжимаемой жидкостью начальные условия записываютсг в виде (5.5.1), но вместо индекса н следует использовать 1[н-декс е, который означает, что в качестве начальных условий принимаются параметры для безвихревого течения невязкой жидкости. [c.209]

Согласно теореме Томсона в идеальной Теорема Томсона и обра- несжимаемой первоначально покоившей-зование вихревой пелены ся жидкости вихри не могут возникать, [c.288]

Спектр частот динамической нагрузки, вызываемой сходом вихревой пелены с лопаток компрессора, может быть широким. Характер срывных колебаний нерегулярный, случайный. Между колебаниями лопаток и сходом вихрей может возникать взаимодействие, т. е. происходить установление обратной связи, при которой динамическое поведение рабочего колеса приобретает признаки автоколебательного. Поэтому такой вид колебаний иногда называют флаттером (баффтинговый флаттер), несмотря на то что обратная связь чаще всего слабая. [c.157]

Рис. 147, Вихревые схемы вторичных течений за решеткой, а —парный вихрь в межлопаточном канале и вихревая пелена за кромкой б —вихревое движение, соответствуюсцее начальной завихренности потока на входе в решетку в—линеаризация схемы б.

Полное теоретическое исследование описанной пространственной схемы вихревого движения встречает, однако, большие трудности. Линеаризация этой схемы (рис. 147, в), обычная для теории индуктивного сопротивления крыла, основана на предположении о малости скоростей вторичного потока по сравнению со скоростями основного потока. Действительный поток рассматривается при этом как сумма основного потока, в котором движение происходит в плоскостях, параллельных торцовым стенкам, и вторичного потока, возникающего в поверхностях, перпендикулярных к линиям тока основного потока. За решеткой в основном потоке все линии тока тоже считаются параллельными. Вторичный поток в перпендикулярной к ним плоскости можно рассматривать как плоское вихревое движение идеальной несжимаемой жидкости. При линеаризации задачи интенсивность вихревой пел ны, сходящей с кромок лопаток, не зависит от вторичных течений, в озникающих в межлопаточном канале, а определяется только изм не.шем циркуляции в зависимости от заданною изменения скорости вдоль лопатки перед решеткой. [c.435]

На рис. 6.1 показана схема срывного обтекания решетки профилей рабочего колеса осевого компрессора. Возникающие при срыве потока вихри неустойчивы и имеют тенденцию к самовоз-растанию. Образующаяся вихревая пелена, распространяясь в рлежлопаточном каналеуменьщает эффективное сечение потока, в результате чего расход воздуха еще более уменьщается. Наступает момент, когда вихри полностью заполняют межлопа-точные каналы, подача воздуха компрессором при этом прекращается (расход воздуха равен нулю). В последующее мгновение происходит смывание. вихревой пелены, при этом возможен выброс воздуха на вход в компрессор. Повторное и многократное поджатие одной, и той же порции воздуха в компрессоре при помпаже приводит к повыщению температуры воздуха на входе в компрессор (многократный подвод энергии к одной и той же массе воздуха). [c.152]

Дисковая вихревая теория несуш,его винта в вертикальном полете элементарно проста, особенно в случае равномерной нагрузки. Лопастная вихревая теория рассматривает винт с конечным числом лопастей, и схематизирует след вихревыми нитями и пеленами, которые расположены на геликоидах, отходящих от каждой лопасти. Задача о расчете индуктивной скорости в этом случае математически гораздо сложнее, чем в случае завихренности, распределенной по следу, но для осевого течения еще можно получить некоторые аналитические соотношения. Лопастная вихревая теория аналогична анализу работы крыла, выполняемому в плоскости Треффца. В таком анализе рассматривается дальний след, где влияние крыла на течение пренебрежимо слабо. Решение задачи о распределении завихренности в следе определяет также нагрузку крыла. Путем решения более простой задачи в дальнем следе (где параметры не зависят от осевой координаты) можно получить точное распределение нагрузки крыла с учетом влияния его концов. Практическая пригодность решения зависит от принятой схемы следа. В классических работах использованы далекие от реальности схемы вихревой пелены, не сворачивающейся в концевые вихревые жгуты и не возмущенной вследствие самоиндукции. Анализ дальнего следа при исследовании обтекания несущего винта не позволяет сделать какие-либо выводы о том, как должна быть скомпонована лопасть для получения жё--лаемой нагрузки. Для этого нужно знать индуктивную скорость на диске винта. [c.91]

Зброжек [Z.1] использовал данные модельных и летных экспериментов, чтобы найти отношение Т/Тоо при постоянной мощности как функцию z/R и Ст/а. Бетц [В.68] теоретически исследовал аэродинамические характеристики винта вблизи земли. Он нашел, что при малых расстояниях от земли (z/y < l) и постоянной силе тяги Р/Р< равно 2zlR. Найт и Хафнер [К.51] провели экспериментальные и теоретические исследования воздушной подушки. Расчеты выполнены по вихревой теории с введением отраженных вихрей под поверхностью земли. Таким образом, для равномерно нагруженного активного диска след был образован цилиндрической вихревой пеле- [c.130]

Теория вертолета (1983) -- [ c.83 , c.86 ]

Альбом Течений жидкости и газа (1986) -- [ c.0 ]

Теоретическая гидродинамика (1964) -- [ c.353 ]

Механика сплошной среды Часть2 Общие законы кинематики и динамики (2002) -- [ c.144 , c.166 ]

Основы теории крыльев и винта (1931) -- [ c.38 , c.88 ]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...