Сила кориолисова радиальная

В качестве второго примера рассмотрим материальную точку в виде маленького шарика с массой т, помещенную в гладкую прямолинейную трубку, вращающуюся с постоянной угловой скоростью ш вокруг оси, перпендикулярной к центральной линии трубки. С точки зрения наблюдателя, движущегося вместе с вращающейся системой отсчета, на шарик действует прежде всего центробежная сила, поэтому шарик будет двигаться ускоренно вдоль трубки по направлению от центра вращения. Кроме того, на шарик действует кориолисова сила 2ти У, где V есть относительная скорость шарика в рассматриваемый момент времени кориолисова сила прижимает шарик к стенке трубки, которая, в свою очередь, действует на шарик с равной, но противоположно направленной силой. Кинетическая энергия шарика с точки зрения наблюдателя, движущегося вместе с вращающейся системой отсчета, все время возрастает за счет работы, совершаемой центробежной силой. Кориолисова сила перпендикулярна к пути шарика и поэтому не совершает никакой работы. В абсолютной системе отсчета шарик в радиальном направлении совершенно свободен, тем не менее его кинетическая энергия все время возрастает, но на этот раз за счет работы той силы реакции, с которой стенка трубки действует на шарик эта сила, вызывающая в абсолютном движении [c.458]

В глухом враш,ающемся канале (типа охлаждаемой турбинной лопатки), схема которого показана на рис. 8.5, изменение плотности жидкости по поперечному сечению канала вызывает ее радиальное перемещение. Это перемещение приводит к возникновению кориолисовых сил, действующих в плоскости поперечного сечения канала. [c.349]

В реальных условиях аналогия между процессами тепло- и массоотдачи является приближенной она нарушается по ряду причин, и в первую очередь из-за наличия конвективных потоков пара, а также из-за взаимного влияния одновременно протекающих процессов тепло- и массоотдачи. Тем не менее при небольших конвективных потоках пара рассматриваемая аналогия дает хорошие результаты. При исследовании локальной теплоотдачи в сложных системах, например в радиальных вращающихся трубах, где коэффициент теплоотдачи вследствие действия массовых центробежных и кориолисовых сил изменяется как по длине трубы, так и по периметру ее поперечного сечения, метод сублимации нафталина является наиболее простым и в то же время наиболее информативным. [c.94]

Примерный расчет радиально-осевой центростремительной турбины приведен в [33]. Расчет радиальной центростремительной ступени выполняется с учетом действия кориолисовых сил (uj Wi), однако характерные величины ввиду малого отличия % от единицы выбираются так же, как для осевой ступени. [c.133]

При Р = 90° составляющая кориолисовой силы вдоль оси х равна нулю. Чем больше угол р отличается от 90°, тем больше траектории отклоняются от радиального направления. [c.93]

По поводу примера, рассмотренного в предыдущем пункте (рис. 286), заметим еще следующее. Вследствие вращения канала с угловой скоростью ш на той стороне его, где давление повыщается, скорость уменьшается, а на противоположной стороне, где давление понижается, скорость увеличивается. Возникающая вследствие этого разность кинетических давлений уравновешивается кориолисовыми силами. Действие этой разности давлении на стенки канала складывается во вращающий момент, который препятствует вращению канала и должен преодолеваться машиной, вращающей канал. Мощность этой машины должна быть равна произведению момента сопротивления на угловую скорость. Полезная мощность радиального канала, вращающегося с угловой скоростью ш и ограниченного радиусами Г1 и гг, определяется повышением давления — Гх), вызванным центробежной силой, при [c.463]

Следовательно, кориолисова сила вызывает в радиальном направлении изменение давления [c.470]

На докритическом режиме (см. рис. 11.31, а) вал прогибается в сторону эксцентриситета е, а на сверхкритическом (см. рис. 11.31, б) - в сторону, противоположную эксцентриситету, и, таким образом, при со = °° диск будет вращаться вокруг своего центра масс, т.е. происходит самоцентрирование вала. Самоцентрирование вала объясняется действием кориолисовых сил инерции при подходе к критической скорости диск, помимо переносной, имеет относительную скорость в радиальном направлении. Поэтому на центр массы диска действует кориолисова сила, направленная перпендикулярно плоскости изгиба в сторону вращения вала. Она вызывает поворот центра массы относительно геометрического центра (точки Ох) на угол п/2. В закритической области направление относительной скорости меняется на [c.305]

Связь момента колеса радиальной машины с моментом кориолисовых сил инерции [c.53]

Центробежные силы проходят через ось и поэтому не дают момента относительно оси вращения. Кориолисовы силы инерции в радиальных лопаточных машинах дают момент относительно оси. [c.53]

Для радиальной (диагональной) лопаточной машины момент, создаваемый колесом и действующий на жидкость (и наоборот) может быть представлен в виде суммы двух моментов момента, определяемого циркуляцией скорости жидкости вокруг лопаток в относительном движении (так же, как для осевых машин) (см. формулу 2.39), и момента, связанного с кориолисовыми силами инерции УИ 2. Для насоса [c.53]

Следовательно, в радиальной лопаточной машине общий перепад давлений на лопатках возникает в результате воздействия двух факторов обтекания лопаток жидкостью в относительном движении и воздействия кориолисовых сил инерции. Разность давлений на лопатках приводит к возникновению момента на колесе относительно оси вращения. [c.55]

Циркуляция определяется выражением (2.38) в соответствии с рис. 2.27. В осевой лопаточной машине кориолисовы силы инерции не будут давать приложенного к колесу момента относительно оси вращения, так как они являются радиальными силами, проходящими через ось (рис. 2.31). [c.56]

В радиальных лопаточных машинах момент на колесе в основном определяется кориолисовыми силами инерции, работа которых не зависит от формы лопаток, а зависит от радиальной их протяженности. Чем больше разность окружных скоростей, тем больше значение кориолисовых сил и тем меньшую роль играет обтекание в относительном движении. [c.57]

При неудачном профиле лопатки и при неоптимальных углах атаки возрастают потери в колесе любой лопаточной машины, но в осевой лопаточной машине при этом уменьшается и циркуляция, а следовательно теоретический напор (удельная работа). Для радиальной машины уменьшение циркуляции Глш не имеет существенного значения, так как колесом всегда передается удельная энергия вследствие кориолисовых сил. Исходя из этого в радиальных машинах широко применяют приближенные способы построения лопаток, которые базируются главным образом на технологических соображениях. [c.57]

Силы, возникающие при воздействии кориолисовых сил инерции и обтекании лопаток в относительном движении, могут складываться и, следовательно, увеличивать суммарную разность давлений на лопатке, а могут и вычитаться друг из друга и уменьшать разность давлений на лопатках. Это зависит от направления обтекания лопаток, направления вращения и направления течения по отношению к оси, т. е. от того, какой вид радиальной машины рассматривается центростремительная или центробежная. [c.57]

Исходя из этого, можно сделать практический вывод о том, что, как правило, центробежные турбины и центростремительные насосы применять нецелесообразно. Однако при небольшой радиальной протяженности лопаток (малая разница между и влияние кориолисовой силы инерции невелико и в этом случае может оказаться целесообразным применение центробежных турбин и центростремительных насосов. При существенной разнице в размерах входа и выхода радиальной лопаточной машины влияние члена — и в формуле (2.49) может быть определяющим. [c.59]

Остановимся подробнее на соотношении между работами от циркуляционных сил, вызываемых циркуляцией относительных скоростей, и от кориолисовых сил инерции в центробежных насосах и центростремительных турбинах, являющихся наиболее распространенными типами радиальных машин, используемых в ЖРД. [c.59]

При вращении могут возникнуть потери от перетекания в ра-. бочей решетке, возникающего под действием инерционных сил. На жидкость, текущую по решетке в относительном движении, действуют центробежная и кориолисова силы инерции. В осевых машинах кориолисова сила инерции действует в радиальном направлении (см. рис. 2.31). Вращение рабочих лопаток может изменить профильные и вторичные потери ввиду влияния центробежных и кориолисовых сил инерции на пограничный слой. [c.108]

Для устойчивости одномерного движения необходимо, чтобы сумма центробежной и кориолисовой сил, действующих в радиальном направлении на смещенную частицу, не превосходила градиента давления в невозмущенном движении. Но в невозмущенном движении градиент давления балансируется центробежной и кориолисовой силами, вычисленными по скорости и (t, г). Поэтому для устойчивости движения должно быть [c.56]

Для радиальных рабочих колес, возможно, оправдано применение наклоненных назад лопаток, обычно применяемых в насосах. Исследования показали, что при такой конструкции рабочих колес могут не возникать большие следы и отрывные зоны [3.22]. Однако такие случаи довольно редки, а застойные следовые зоны обычно занимают значительную часть канала. В работе [3.23] показано, что вследствие кориолисовых сил эти следы слабо перемешиваются и потому не дают значительного вклада в потери. Поэтому многие проектировщики турбомашин предпочитают создавать высокое, но эффективное торможение потока во входном участке и в диффузоре, а в канале радиального рабочего колеса даже искусственно вызвать отрыв, поскольку он все равно возникает. Очевидно, что такой подход не позволяет использовать модель решетки при проектировании рабочих колес. [c.75]

В практике судового турбиностроения нашли применение радиальные центростремительные (первая ступень турбоагрегата атомного ледокола Леонид Брежнев ) и радиально-осевые (вспомогательные ГТД и турбонаддувочного агрегаты дизелей) ступени. Особенностью таких ступеней является то, что часть работы в них совершается кориолисовыми силами. [c.130]

Кориолисова сила-является величиной второго порядка малости, но она оказывается важным фактором в качании лопасти, так как все силы, действующие на лопасть в плоскости диска, малы. Именно нагрузки лопасти, создаваемые кориолисовыми силами при маховом движении, вызывают необходимость введения ВШ в конструкцию шарнирных винтов. При исследованиях качания на переходных режимах (включая аэроупругую устойчивость) кориолисов член в уравнении качания линеаризируют, считая отклонения махового движения от балансировочных значений малыми, т. е. РР Рбалбр-f Рбалбр. На висении или при полете вперед, когда используются только средние балансировочные значения, это выражение принимает вид Робр. Таким образом, кориолисова сила обусловлена в основном радиальной составляющей скорости лопасти при взмахе на балансировочный угол Ро. На установившемся режиме полета кориолисова сила является вынуждающей силой, и ее влияние можно оценить по амплитудам нулевой и первой гармоник махового [c.243]

Силы в сечении лопасти, создающие моменты взмаха, здесь те же, что и в разд. 9.2.1, с добавлением кориолисовой силы, обусловленной качанием. Кориолисово ускорение равно удвоенному векторному произведению вектора угловой скорости и вектора относительной скорости во вращающейся системе координат. Кориолисова инерционная сила в соответствии с принципом Даламбера направлена противоположно ускорению (радиально внутрь) и равна 2Q.xm = 2Q,ir im. Эта сила создает на плече Z — ripp момент относительно ГШ, равный [c.364]

При изгибе в плоскости взмаха кориолисова сила 2Qxm направлена радиально внутрь и создает в сечении г момент на плече 2(р) — z r). Изгибающий момент в сечении г становится равным [c.369]

При рассмотрении изгиба в плоскости вращения нужно учесть две составляющие кориолисовой силы. Одну из них, равную 2Qxm, дают скорость х и угловая скорость вращения винта Й она направлена радиально вовнутрь. Эта составляющая создает изгибающий момент в плоскости взмаха. Она же создает момент в плоскости вращения на плече л (р) — х(г) в сечении г. Отклонения в плоскостях вращения и взмаха дают вторую составляющую, вызываемую нелинейным укорочением лопасти, равным [c.370]

Связывая систему отсчета с вращающимся телом, получим вращающуюся систему отсчета. Поскольку вращающиеся системы суть системы, движущиеся относительно инерциальной с некоторым (радиальным) ускорением, го в них должны также действовать силы инерции. Нахождение сил инерции в общем случае представляет собой сложную задачу. Поэтому мы ограничимся только частным случаем, когда система вращается относительно неподвижной (инерциальной системы) с постоянной угловой скоростью. В отличие от случая поступательного движения системы, рассмотренного выше, во вращающейся системе отсчета проявляются два рода сил инерции центробежные силы, определяемые только положением тела в системе отсчета и не зависящие от скорости тела в этой системе, и кориолисовы силы, которые, наоборот, зависят от скорости движения тела, но нз зависят от его положения в системе отсчета. На покоящееся во вращающейся системе отсчета тело действует только центробежная сила, на движущееся тело —и центробежная и корио-лисова. С действием этих сил можно ознакомиться на примере аттракциона карусель . Кому приходилось кататься на карусели, хорошо помнят действие силы, стремящейся выбросить [c.202]

Проявление кориолисовых сил в некоторых опытах. Возьмем диск, могущий вращаться около вертикальной оси, и проведем на нем радиальную прямую от центра к точке А (рис. 8.10,а). Запустим вдоль этого направления щарик со скоростью Vo (трение отсутствует). Если диск не вращается, то щарик будет двигаться вдоль прочерченной линий,соскоростью vq. Если же диск привести в равномерное вращение, то движение щарика будет восприниматься различными наблюдателями по-разному. Для наблюдателя, находящегося на земле, шарик по-прежнему движется прямолинейно с той же скоростью, ибо ввиду отсутствия трения не возникает причин к изменению скорости шарика (диск проходит под шариком, не увлекая его). Для наблюдателя, находящегося на диске, движение шарика будет криволинейным с возрастающей скоростью v относительно диска. Для этого наблюдателя шарик отклонится от первоначального положения вправо (рис. 8.10) и придет в точку В. Положение точки В зависит от начальной скорости Vq (при данной угловой скорости вращения диска). Если Уо велико, то за время движения шарика от оси к краю диска последний повернется на малый угол [c.205]

Сечение гидромуфты плоскостью, проходящей через ее ось, называют меридиональным (рис. 101, а). В этом сечении можно показать направление течения жидкости только в относительном движении вдоль лопаток колес. Характерной его особенностью является увеличение скорости циркуляции жидкости с увеличением разности скоростей вращения насосного и тубинного колес за счет отставания последнего. Поэтому жидкость с еще большей силой ударяет по лопаткам турбинного колеса, увеличивая крутящий момент. Увеличение скорости циркуляции объясняется тем, что при замедлении вращения турбинного колеса центробежные силы, прикладываемые к жидкости, находящейся на его лопатках, уменьшаются, следовательно, уменьшается и сопротивление ее продвижению от насосного колеса через турбинное. Вместе с тем при увеличении скорости циркуляции для вращения насосного колеса также необходимо приложить больший момент. Это вызвано тем, что на лопатках насосного колеса возникает большая кориолисова сила, которая, как известно, пропорциональна скорости течения в радиальном направлении. [c.195]

Величина центробежных сил зависит не только от частоты вращения ротора, но и от окружной скорости на поверхности камер. При окружной скорости более 10 м с работа роторного насоса становится невозможной без дополнительных устройств на всасывании. При выборе частоты вращения для радиально-порп невого насоса следует учитывать, что кориолисовы силы инерции масс поршней вращающегося цилиндрового блока пропорциональны квадрату угловой скорости. Кориолисовы силы инерции направлены перпендикулярно стенкам цилиндра, прижимают поршни к ним и при больших окружных скоростях цилиндрового блока могут вызвать интенсивный износ стенок цилиндра. [c.131]

Перейдем в систему координат, вращаюитуюся вместе с жидкостью. Тогда появляются дополнительные силы - центробежная и кориолисова. Центробежная сила 1/2У[0 хг] приводит к радиальному изменению статического давления, и в уравнении Эйлера ее можно объединить с градиентом давления, введя эффективгюе давление [c.173]

Интересно, что зависимость от угловой скорости гравитационной силы, действующей на пробную частицу внутри слоя, точно такая же, как и во вращающейся системе, но движущейся в противоположно.м направлении относительно системы инерциальной. Векторные потенциалы приводящие к силам типа кориолисовых, даже зависят от координат обычным образом. С другой стороны, скалярный потенциал имеет такую форму, что приводит, помимо обычных центробежных сил, к неисчезающей компоненте силы вдоль оси вращения. Чисто радиальный характер центробежной силы означает, что приближенные уравнения (11.30), для единственности решения которых требуется точная формулировка граничных условий на бесконечности, не в состоянии адекватно описать динамику мира в целом. Это и не удивительно, поскольку некоторые из наиболее характерных особенностей точных уравнений (11-12) теряются в их приближенном варианте например, существенно нелинейный характер уравнений исчезает в случае слабого поля. Кроме того, уравнения (11.12) содержат Л-член, важный в космологических задачах. Указанные обстоятельства существенно меняют проблему постановки граничных условий (см. 12.6). В любом случае, однако, силы, действующие на пробную частицу внутри слоя, слишком малы, чтобы быть измеренными. Это н объясняет отрицательный результат эксперимента, выполненного Фридлендером в 1896. [c.310]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...