Эффект сжимаемости

Пусть, например, скорость течения газового теплоносителя в натурном объекте невелика, так что сжимаемостью можно пренебречь и считать, что число Маха неактуально для изучаемого явления. Однако при переходе к уменьшенной модели потребуется заметно увеличить скорость газа, чтобы выполнить условие равенства чисел Рейнольдса для оригинала и модели. Возможно, что эффект сжимаемости станет заметным, и будет означать, что при моделировании допущена погрешность. Необходимо контролировать также степень турбулентности набегающего потока. [c.91]

Эта специфика газовых потоков, связанная с эффектами сжимаемости, приводит к ряду особенностей также при течении газа с высокими скоростями в трубах и соплах, при измерениях температур и давлений в высокоскоростных газовых потоках. Такие вопросы рассматриваются в курсах газодинамики. [c.270]

Полное давление для потока газа выше, чем для жидкости, из-за эффекта сжимаемости [c.114]

Относительная скорость компонентов и эффект сжимаемости смеси [c.208]

Решение уравнения движения несжимаемого ламинарного пограничного слоя на теле вращения с тупой носовой частью давно было решено, а, зная скорости в пограничном слое, можно легко рассчитать положение точки отрыва потока. Цель настоящей статьи заключается в определении влияния вращения вокруг оси симметрии на положение точки отрыва. С тем, чтобы можно было пренебречь эффектом сжимаемости, рассматривается только медленное вращение, причем берется частный случай (сфера), приводящий к некоторым упрощениям в результирующих уравнениях. [c.114]

Причем граничные условия по-прежнему определяются выражениями (6). Здесь все величины, заключенные в скобки, п их производные имеют порядок единицы, а т велико. Следовательно, члены, содержащие малы по сравнению с членами, не зависящими от т . Поэтому изменением давления в подслое и эффектом сжимаемости можно пренебречь. Давление р пропорционально, что определяет требуемую форму функции /(т ) уравнения (Г). Тогда приближенные уравнения для подслоя будут иметь вид [c.177]

При сверхзвуковом течении на тарировку трубки Стантона могут значительно влиять эффекты сжимаемости. [c.181]

Если распределение температур имеет на поверхности пластины скачок, определяемый уравнением (51), то локальное число Нуссельта в этом случае (учитывая эффект сжимаемости) определяется по формуле [c.326]

Ввиду того что в последнем примере число Маха было небольшим, сжимаемость играла малую роль. Этот пример выбран с тем, чтобы изучить возможность применения разностной схемы в области быстрого увеличения скорости и . Иногда в реальной задаче бывает возможным пренебречь эффектом сжимаемости в диапазоне М <0,5. Это в значительной степени зависит от размера области с М <0,5 по сравнению с полной областью рассматриваемой задачи. [c.348]

Однако увеличение площадей поперечного сечения каналов и трубопроводов приводит к неблагоприятным конструктивным решениям элементов гидропривода, а также увеличивает эффект сжимаемости жидкости, что во многих случаях отрицательно сказывается на характеристике привода по показателям жесткости. [c.63]

Структура потока при течении идеального газа в суживающихся соплах хорошо изучена [Л. 50]. При дозвуковых скоростях с ростом числа Маха на выходе из сопла распределение давлений по обводу и оси изменяется благодаря эффекту сжимаемости отрицательные градиенты давления возрастают. При приближении к критической [c.206]

Экспериментальные исследования решеток обычно проводятся при независимом изменении чисел М, Re и влажности. При этом можно проследить влияние начальных параметров (перегрева вблизи верхней пограничной кривой и начальной влажности) на эффекты сжимаемости и вязкости. Действительно, представленные на рис. 11-3 графики распределения давлений отчетливо показывают, что расслоение кривых существенно зависит от уо (или А о). С уменьшением начального перегрева и при переходе в зону влажного пара сжимаемость сказывается более значительно в том же диапазоне изменений чисел Маха. Аналогичный вывод можно сделать, оценивая влияние Re. По мере снижения перегрева и увеличения влажности влияние этого параметра проявляется интенсивнее и область неавтомодельного течения по Re расширяется (Rea возрастает). [c.294]

Если в процессе течения плотность газа меняется мало, то законы его движения будут мало отличаться от законов движения несжимаемой жидкости. С другой стороны, капельные жидкости, которые в обычных условиях можно считать несжимаемыми, как известно, также могут сжиматься при достаточно большом повышении давления (например, при взрыве). Поэтому в гидроаэромеханике как газ, так и капельную жидкость именуют жидкостью. В тех случаях, когда эффектом сжимаемости можно пренебречь, вводят понятие несжимаемой жидкости, т. е. жидкости, которая по определению имеет постоянную плотность. [c.4]

Численные значения коэффициентов уравнений зависят только от безразмерных чисел Sh. , Re o, к. Число Sh можно назвать безразмерной частотой, и оно характеризует влияние колебания тела на течение. Число М — безразмерная скорость, оно учитывает влияние эффекта сжимаемости жидкости. Число Re характеризует влияние сил вязкости. [c.28]

Вначале рассмотрим ситуацию, при которой концы бесконечно-длинного капилляра открыты, и газ может беспрепятственно покидать капилляр. В таком случае эффект сжимаемости газа не проявляется на условиях равновесия пленки. Рассмотрим флуктуацию толщины пленки вида h = ho + < , os kz. Используя уравнение Лапласа, найдем возмущенное капиллярное давление которое возникает при деформации поверхности пленки в точке z = 0 [c.39]

Установлено, что закрутка лопастей на отрицательные углы улучшает аэродинамические характеристики несущего винта при полете вперед, так как разгрузка концевых частей лопастей затягивает срыв на отступающей лопасти и проявление эффектов сжимаемости на наступающей лопасти. Однако крутка усиливает вибрации при полете вперед и оказывает некоторое влияние на характеристики авторотации. Таким образом, выбор крутки и сужения лопастей — сложная задача, для ре-щения которой необходимо рассматривать все режимы полета вертолета. [c.80]

ТОЛЬКО равновесием аэродинамических сил), но вызывает значительное увеличение силы тяги и угла конусности винта при больших концевых скоростях. Единственный практический способ детального учета эффектов сжимаемости — численное определение нагрузок и движения лопастей с использованием экспериментальных зависимостей аэродинамических характеристик профилей от угла атаки и числа Маха. Влияние трехмерности обтекания также следует учитывать, особенно в концевой части лопасти. [c.251]

В работе [D.5] проанализированы общие-требования к профилю лопасти и определены пути улучшения характеристик профиля. Опыт показывает, что хотя обтекание лопасти трехмерно и нестационарно, можно добиться существенного улучшения характеристик несущего винта и снижения нагрузок при рассмотрении только двумерных статических характеристик профиля. Установлено, что в общем случае требованиям по срыву и сжимаемости (высокий максимальный коэффициент подъемной силы при средних числах Маха и высокое Мкр при малых углах атаки) можно удовлетворить только путем компромисса. Лучше использовать разные профили в середине лопасти (где доминируют эффекты срыва) и на конце (где доминируют эффекты сжимаемости). Были сопоставлены аэродинамические характеристики ряда профилей для лопастей несущих винтов, как стандартных, так и недавно разработанных. Последние обнаруживают определенные преимущества, в частности, в отношении максимального коэффициента подъемной силы при М = 0,6 и сопротивления при докритических числах Маха. Желаемые дальнейшие улучшения касаются увеличения Мкр, увеличения максимального коэффициента подъемной силы при низких М и уменьшения шарнирных моментов. [c.317]

Форма законцовки лопасти и профили концевых сечений могут влиять на шум винта вследствие изменения аэродинамических нагрузок на конце лопасти и распределения завихренности в концевых вихревых жгутах. Форма и относительная толщина профилей концевых сечений должны выбираться из условия обеспечения хороших аэродинамических характеристик при больших числах Маха, поскольку эффекты сжимаемости оказывают существенное влияние на шум вращения и хлопки лопастей. Форма законцовки лопасти должна выбираться таким образом, чтобы уменьшить сворачивание пелены в концевой вихрь и тем самым снизить нагрузки от взаимодействия с ним лопасти. [c.869]

Рассмотрим сначала эскизный чертеж трубки Прандтля (рис. 42), применяемой для измерения скоростей газа (воздуха) в условиях, допускающих пренебрежение эффектом сжимаемости такого рода трубки применяют и для измерения скоростей в потоках жидкости. Газ набегает на носик трубки, где имеется так называемое динамическое отверстие В (рис. 42, а), и обтекает боковую поверхность трубки с расположенным на ней статическим отвер- [c.140]

Анализом работы Чаплыгина О газовых струях мы начинаем историю одного из интереснейших периодов в развитии газовой динамики, хронологические рамки которого ограничиваются началом 90-х годов XIX в. и серединой 30-х годов текущего столетия. Для этого периода характерно открытие новых эффектов сжимаемости, углубление связей механики газа с физикой и химией, появление новых разделов газовой динамики, сохранивших свое значение до наших дней. [c.310]

Эффект сжимаемости можно учесть также из соображений подобия. [c.311]

Быстроходный осевой нагнетатель может сжимать воздух в одной ступени в 1,2+1,25 раза и эффект сжимаемости воздуха должен быть принят во внимание. Если рассматривать плоское течение сжимаемой жидкости, обтекающей решетку, то теорема Н. Е. Жуковского о подъемной силе будет иметь вид [c.127]

Ввиду трудностей, описанных в 20, основное внимание математиков было сосредоточено на уравнениях Навье — Стокса для несжимаемых вязких жидкостей в предположении, что величины и р можно считать примерно постоянными. Большинство специалистов считает, что теоретическая гидродинамика, основывающаяся на уравнениях Навье — Стокса, дает довольно точное приближение динамики реальных жидкостей, если число Маха М настолько мало, что можно пренебречь эффектами сжимаемости. Они уверены в том, что (перефразируя Лагранжа) если бы уравнения Навье — Стокса были интегрируемы, то при малых числах Маха можно было бы полностью определить все движения жидкости (ср. 1). Для того чтобы исследовать, насколько обоснована такая уверенность, мы преобразуем сначала эти уравнения к более удобному виду. [c.50]

Главной задачей национальных лабораторий в течение 1910—1930 гг. было создание оптимально обтекаемых очертаний для самолетов, летавших со скоростями не более 400 км/час (когда можно было пренебречь эффектами сжимаемости). [c.64]

Обзор работ по скорости звука в двухфазных смесях выполнен Гаузом и Брауном [280]. Бы.ло показано, что д.ля жидких капель эффект сжимаемости очень мал. [c.264]

Эффекты сжимаемости несущей жидкости, больших градиентов макроскопических параметров, вращения частиц, нестационарности установления профиля скоростей около частиц, деформации дисперсных частиц и другие могут приводить к появлению дополнительных составляющих в fj2. Таковыми могут быть сила Бассэ, сила Магнуса н т. д. (см. ниже 4 гл. 1 п 1 и 2 гл. 2). [c.73]

В задачах теории пластичности стеленной закон редко дает удовлетворительное описание экспериментальных кривых. Как правило, приходится решать упругопластическую задачу, в рамках деформационной теории пластичности нет разницы между формулами, описывающими упругое и пластическое состояния, но функция s(t ) оказывается линейной для достаточно малых значений v и нелинейной после достижения предела текучести. Это обстоятельство, естественно, усложняет решение задачи, хотя трудности не носят принципиального характера. Более серьезным моментом служит то, что предположение о несжимаемости материала для упругопластических тел, строго говоря, не выполняется. Имеются многочисленные решения, учитывающие эффект сжимаемости, нам не кажется, что получаемое при этом уточнение настолько серьезно, чтойы была необходимость излагать соответствующие результаты. [c.636]

Основные особенности течения несжимаемой жидкости при постоянной плотности и сжимаемого газа при переменной плотности выражаются в ином распределении скорости как поперек канала, так и вдоль него, что имеет место вследствие зависимости плотности от скорости. Однако распределение скорости поперек канала слабо зависит от эффекта сжимаемости, что объясняется иезависимостью граничных условий для поперечной эпюры скоростей на стенках канала от плотности жидкости. Это видно из уравнения (349), куда плотность не входит и которое послужило для нахождения граничных условий на стенках канала. [c.224]

Ниже рассматриваются распределения скорости и энтальпии в функции преобразованной переменной У. Использование Y bai to физической переменной у уменьшает эффект сжимаемости и до некоторой степени [c.157]

Эффекты сжимаемости интенсивно проявляются при движении газов в каналах с большими скоростями и при обтекании тел различной формы потоком больших скоростей. При небольших скоростях и в отсутствие теплообмена сжимаемость газов сказывается слабо. Вместе с тем сжимаемость капельных жидкостей также обнаруживае гся при больших давлениях. Отсюда следует, что сжимаемость свойственна всем жидкостям и газам, однако ее количественное проявление будет различным в зависимости от физических свойств среды. Это послужило основанием объединить сплошные среды, обладающие общим свойством сплошности и легкой подвижности, под общим названием жидкости, выделяя по мере необходимости практически несжимаемые (капельные) и сжимаемые (газообразные) жидкости. [c.15]

В данной работе сделана попытка получить дифференциальное уравнение для , которое удовлетворяло бы следующим условиям во-первых, было бы достаточно простым и доступным для анализа не только численными, но и аналитическими методами во-вторых, чтобы это уравнение описывало достаточно широкий класс неавтомодельных турбулентных и переходных течений в следе, струе, канале и пограничном слое. Имеющиеся данные свидетельствуют о том, что уравнение для е может оказаться менее чувствительным к неточностям аппроксимаций и более универсальным, чем соотношения для е и L, которые используются во многих работах. Так, анализ известных данных о течении за решеткой [9], в том числе и при наличии градиента давления [10], показывает, что вдоль потока турбулентная вязкость остается приблизительно постоянной е = onst, а параметры е и L изменяются по весьма сложным законам [11]. На основе исследования смешения струй переменного состава [12] можно сделать вывод о том, что е практически не зависит от градиента плотности. Слабая зависимость е от эффектов сжимаемости при умеренных значениях числа Маха отмечается в работе [13]. Эти факты позволяют выбрать турбулентную вязкость в качестве характеристики, наиболее пригодной для обобщения экспериментальных и теоретических результатов. [c.548]

Дженни, Олсон и Лендгриб [J.10] сравнили несколько методов расчета аэродинамических характеристик на режиме висения а) простые формулы с равномерной скоростью протекания и постоянным коэффициентом сопротивления, б) элементно-импульсную теорию, в) вихревую теорию Голдстейна — Локка, г) численное решение с неравномерной скоростью протекания без учета и с учетом поджатия следа (в последнем случае структура следа была заранее задана по экспериментальным данным). Обнаружилось, что классические методы и численное решение без учета поджатия следа завышают величину потребной мощности на висении, причем ошибка возрастает с увеличением нагрузки лопасти Сг/а (а также с увеличением концевого числа Маха и коэффициента заполнения и уменьшением крутки). Ошибки были объяснены тем, что не учтено под-жатие спутной струи или, другими словами, не принята во внимание действительная форма концевых вихрей. На нагрузку лопасти сильное влияние оказывает концевой вихрь, сходящий с предыдущей лопасти, т. е. нагрузка в значительной степени зависит от положения этого вихря по радиусу и вертикали относительно лопасти. Влияние вихря заключается в увеличении углов атаки внешних (для вихря) сечений лопасти и уменьшении углов атаки внутренных сечений. При умеренных (0,06 Ст/о 0,08) и больших нагрузках лопасти вихрь может вызвать срыв в концевой части, а значит, ограничить достижимую нагрузку концевой части и увеличить ее сопротивление, снизив тем самым эффективность несущего винта. Так как в концевой части лопасти нагрузка максимальна, аэродинамические характеристики винта в сильной степени зависят от характера обтекания концевых частей, а следовательно, от небольших изменений положения вихря (а также изменений профиля и формы лопасти в плане). Эффекты сжимаемости тоже играют важную роль, так как число Маха на конце лопасти максимально. Если бы сжимаемость воздуха и срыв не сказывались, влияние концевых вихрей на распределение нагрузки было бы еще сильнее, но эти факторы действуют взаимно исключающим образом. Если поджатием следа пренебречь, то все сечения лопасти становятся внутренними для вихря и он нигде не увеличивает углов атаки. При использовании схемы распределенной по следу завихренности или даже более простых схем влияние концевых вихрей вообще нельзя оценить. Таким образом, уточнение формы следа является решающим моментом в усовершенствовании методов расчета амодинами-ческих характеристик винта на режиме висения. Положение концевого вихря по радиусу и вертикали относительно следующей лопасти, к которой он подходит очень близко, имеет [c.99]

Брукс и Бейкер [В. 145] экспериментально исследовали флаттер на модели несущего винта (режим висения) с целью определения влияния концевого числа Маха, конструкционного демпфирования и центровки лопасти. Скорость флаттера QR/atij -оказалась почти постоянной для значений общего шага, при которых не было срыва, а частота флаттера была существенно ниже собственной частоты установочных колебаний лопасти ((0 0,7(00). Смещение центра масс лопасти вперед в общем увеличивало скорость флаттера при малом общем шаге. При значениях общего шага, близких к нулю, наблюдался флаттер, вызванный вихревым следом, при скорости, составляющей около 85 % теоретической, и частоте ш О,8о)0, Были также получены данные по срывному флаттеру при больших углах общего шага. Обнаружено положительное влияние сжимаемости вблизи критического числа Маха профиля если флаттер не появлялся при Мк < 0,73, то он не возникал вообще. Досрывная скорость 4>латтера вначале уменьшается по ме )е увеличения М, а затем, после некоторого значения М, быстро увеличивается. Этот стабилизирующийся эффект сжимаемости объясняется смещением назад центра давления после достижения критического числа Маха. Был сформулирован следующий приближенный критерий для конструкционного относительного демпфирования свыше [c.597]

На рис. 8.2 показано изменение прогибов w (а) и тангенциальных перемещений и (б) несущих слоев вдоль оси трехслойной цилиндрической оболочки при осесимметричном нагружении. Эффект сжимаемости заполнителя проявляется в том, что максимальные прогибы —не посередине оболочки, а ближе к ее торцам. Тангенциальные перемещения в середине оболочки равны нулю и достигают максимума на торцс1х, причем во втором слое они в два раза больше. [c.475]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...