Поле скоростей однородное

Поэтому если при интегрировании уравнения (1.13) определяется поле скоростей однородного винтового потока, то такого поля скоростей в стационарном течении вязкой несжимаемой жидкости существовать не будет. [c.21]

В сверхкритическом состоянии может иметь место поле скоростей однородного винтового потока (5.18). Радиус свободной поверхности в подкритическом состоянии можно найти, используя принцип минимума кинетической энергии, так как поле скоростей (5.27), как частный случай поля скоростей (4.41), удовлетворяет условию равновесия (4.32). [c.105]

Конвективное ускорение равно нулю в любой момент времени, если поле меняется со временем одинаково во всех своих точках, оставаясь при этом однородным. Конвективное ускорение может обращаться в нуль на мгновение, если в этот момент поле скоростей однородно (например, в начале движения тела в неподвижной жидкости, в движении, вызванном ударом тела о поверхность неподвижной жидкости). [c.51]

Второе слагаемое в правой части соотношения (1.12) носит название конвективного ускорения и оно обусловлено тем, что в разных точках пространства скорости различны. В случае однородного поля скоростей V не зависит от координат) конвективное ускорение равно нулю. При ударе тела о поверхность неподвижной жидкости в первое мгновение поле скоростей однородное и конвективное ускорение будет равно нулю. [c.12]

Равенство (14.7) представляет собой основное динамическое уравнение, связывающее вторые и третьи моменты поля скорости однородной турбулентности. [c.110]

Согласно [402] среднеквадратичное смещение и лагранжев коэф-с )ициент автокорреляции между двумя значениями скорости в поле с однородной турбулентностью связаны простым соотношением [c.53]

Поскольку в явлениях турбулентного переноса эффекты молекулярной вязкости и теплопроводности обычно пренебрежимо малы в сравнении с явлениями вихревого перемешивания (исключая случаи очень больших градиентов скорости и температуры), пульсации температуры в основном связаны с вихревым перемешиванием элементов жидкости, при котором сохраняются их первоначальные температуры. Если элементы жидкости имеют различные температуры, то необходимо ввести средний температурный градиент в потоке с осредненными свойствами. Можно предполагать поэтому, что статистические свойства пульсации температуры зависят от двух факторов 1) от среднего температурного градиента в поле потока и 2) от характера поля скоростей. Далее на простом примере будет показано, какую роль играют средний температурный градиент для пульсаций температуры и соотношения между соответствующими статистическими свойствами для переноса количества движения и тепла. Такой подход был впервые использован Коренном 1130] при изучении теплообмена в условиях изотропной турбулентности. Рассмотрим изотропный и однородный турбулентный поток с постоянным средним температурным градиентом вдоль оси у, перпендикулярной направлению основного потока — оси х. Необходимые допущения для описания турбулентного поля течения сводятся в данном случае к следующим [c.83]

Из доказанного следует, что поля скоростей и ускорений точек тела, движущегося поступательно, будут однородными (рис. 133), но вообще не стационарными, т, е. изменяющимися во времени (см. 32). [c.119]

Движение заряженных частиц в магнитном поле. В однородном магнитном поле на заряженную частицу, движущуюся со скоростью V перпендикулярно линиям индукции магнитного поля, действует сила F , постоянная по модулю и направленная перпендикулярно вектору скорости и (рис. 187). В вакууме под действием силы Лоренца частица приобретает центростремительное ускорение [c.181]

С помощью перечисленных методов был успешно решен ряд задач по оценке напряженно-деформированного состояния и несущей способности статически нагруженных конструкций, как однородных, так и имеющих в своем составе неоднородные участки в виде мягких и твердых прослоек При этом решение задач сводится, как правило, либо к статически возможным полям напряжений, либо к кинематически возможным полям скоростей деформаций. Возможны и решения, отвечающие одновременно статическим и кинематическим условиям, которые в данном случае считаются полными. [c.98]

При течении вязкой жидкости в пространстве за решеткой вследствие перемешивания происходит постепенное выравнивание полей скорости. В результате, начиная с некоторого достаточно удаленного от решетки сечения 2 — 2, уже имеется однородный поток, параметры которого могут быть определены с помощью уравнений неразрывности и импульсов. Из этих уравнений следует ), что всегда направление выровненного потока ближе к направлению фронта решетки, чем направление исходного, неравномерного потока, т. е. что [c.14]

Математическая модель машины или аппарата отражает их рабочие процессы с известным приближением. Расчетные соотношения, входящие в математическую модель, как правило, отражают закономерности отдельных явлений, составляющих рабочий процесс, без учета взаимного влияния. Например, формулы для определения гидравлического сопротивления различных участков гидравлического тракта получены на основе экспериментов в идеализированных условиях (равномерное поле скоростей на входе, однородное температурное поле, отсутствие внешних возмущений и т. д.). В реальных конструкциях эти условия не соблюдаются. Поэтому иногда при разработке нов ых конструкций прибегают к техническому моделированию устройств, когда до постройки машины или аппарата их отдельные качества или итоговые характеристики изучаются на моделях в лабораторных условиях. Например, при продувке уменьшенных моделей самолетов или автомашин в аэродинамических трубах можно выявить их сопротивление движению и зависимость этого сопротивления от формы их отдельных элементов, устойчивость машины при дв ижении и режимы, опасные с точки зрения потери устойчивости, и т. д. Таким образом, техническое моделирование представляет собой разновидность экспериментального исследования, при котором изучаются характеристики рабочего процесса конкретной машины или аппарата на модельной установке. [c.23]

Основываясь на многочисленных примерах, можно рекомендовать для круглых диффузоров оптимальный угол расширения, отличающийся от расчетного, а именно = Оказывается, что для не очень длинных диффузоров при а = 8° и m = 2ч-4 отрыв еще не происходит и поле скоростей на выходе из диффузора еще достаточно однородно. [c.374]

При необходимости уменьшить габариты, а следовательно, радиусы кривизны поворотных колен часто прибегают к сильно изогнутым или даже прямоугольным и остроугольным коленам. В целях уменьшения значительно возрастающих при этом потерь и улучшения однородности поля скоростей за коленом широко используются различные профилированные и непрофилированные направляющие-лопатки, устанавливаемые на повороте. [c.379]

Во многих случаях существенное требование к колену —однородность поля скоростей за ним. На рис. XIV. 13 показаны поля скоростей за коленами аэродинамической трубы на расстоянии от 200 до 1000 мм. [c.383]

Поле скоростей за коленом без лопаток (рис. XIV. 13, а) неоднородно, а с лопатками (рис. XIV. 13, б) — уже на расстоянии 1000 мм становится вполне однородным. Наивыгоднейшие углы [c.383]

Аэродинамические трубы постоянного действия. Цель исследования в обычных аэродинамических трубах (за исключением труб специального назначения) — изучение законов движения тел в однородных средах. Следовательно, труба проектируется так, чтобы в ее рабочей части могло быть смоделировано изучаемое обтекание тела. При этом поле скоростей и давлений в рабочей части должно быть однородным во всем сечении. Динамическое подобие обеспечивается одинаковостью критериев подобия вообще и в частности — главным образом чисел Re и М. [c.464]

Не следует смешивать понятие равномерного (или неравномерного) движения данной (одной) частицы жидкости с понятием одновременного равномерного (или неравномерного) движения множества жидких частиц . Кроме того, необходимо учитывать, что при определении рассматриваемых понятий применительно к случаю неустановившегося движения исходят из представлений Эйлера (а не Лагранжа см. 3-2). В связи с этим, рассматривая векторное поле скоростей, отвечающее данному моменту времени, считают, что если это поле является так сказать однородным в отношении скоростей (т. е. в пределах данного поля векторы скоростей всюду одинаковы и по их значению и по их направлению), то такое движение может быть названо равномерным в данный момент времени если же это поле скоростей является неоднородным, то отвечающее ему движение, естественно, должно быть названо неравномерным в данный момент времени. [c.92]

Для подобных явлений обязательно также подобие всех существенных величин. При этом сопоставлять можно только однородные величины (имеющие одинаковую размерность и одинаковый физический смысл) в сходственных точках пространства и в сходственные моменты времени. Сходственными точками называются точки, удовлетворяющие условию геометрического подобия /"// = С . Тогда, например, при кинематическом подобии имеем подобие полей скоростей и равенство w"/w i = С . При динамическом подобии р"/р = Ср. При тепловом подобии — подобие температурных полей t l/t = С,. [c.171]

Нетрудно показать, что найденное поле скоростей (5.18) является однородным винтовым [c.103]

Формулы (5.24) были получены при исследовании однородного винтового движения при Xj =0 в [9]. Отсюда следует, что поле скоростей (5.18) является некоторым [c.104]

Теорема 2 исключает возможность существования стационарного однородного винтового поля скоростей в реальной жидкости. Поэтому следует иметь в виду две возможности либо это поле скоростей существует только между сечениями 1-1 и 2- 2, а ниже по течению оно прыжком переходит в другое поле скоростей, либо его не существует и между сечениями 1-1 и 2-2. В этих случаях возникает необходимость найти то поле скоростей, которое может существовать в жидкости при условии, что в ней нельзя пренебрегать внутренней вязкостью, а можно пренебрегать только тангенциальными внешними силами. [c.105]

Допустим, что на стыке горла и расходящегося участка сопла поля скоростей и плотности в поперечном сечении однородны, тогда приращение секундного количества движения (в радиальном направлении) всей массы жидкости выразится соотношением [c.191]

Процесс конвективного теплообмена выражается математически системой дифференциальных уравнений, которые позволяют определить поле температуры, а также поле скорости и поле давления в движущейся жидкости. Для однородной, несжимаемой вязкой жидкости с постоянными физическими свойствами (исключая плотность, которая считается зависящей от температуры) без учета теплоты трения уравнения конвективного теплообмена имеют вид [c.139]

Структура турбулентного потока в пучке витых труб овального профиля является сложной. Турбулентность в этом случае порождается как неравномерностью поля скорости у стенки труб, так и неравномерностью распределения скорости в ядре потока [3]. Поэтому если на оси прямой круглой трубы турбулентность близка к однородной и изотропной, (по Лау- [c.74]

Модельные исследования нестационарных турбулентных пульсаций потока во входных патрубках насосов. Турбулентные течения однородной несжимаемой жидкости характеризуются случайными значениями скорости и давления в каждой точке потока. Наличие отрывных зон накладывает на общий фон турбулентного потока нестационарные турбулентные возмущения, выражающиеся в низкочастотных колебаниях потока и нестационарном поле скоростей и давлений в мерных сечениях. В целях получения сопоставимых результатов по исследованию нестационарных турбулентных пульсаций во входных патрубках насосов примем следующие условия проведения модельного эксперимента, проверенные практикой [c.98]

Так же как при истечении однофазной среды, приведенный выше расчет промежуточных сечений, а тем самым и профиля сопла является приближенным и может не обеспечить заданного распределения скоростей, так как даже однородный поток не является одномерным. В газодинамике однофазных потоков для получения равномерного поля скоростей успешно применяется метод характеристик, с помощью которого рассчитывается расширяющаяся часть сопла. [c.154]

Полагая, что поле осредненной скорости однородно по радиусу струи, задачу о теплообмене можно свести к решению дифференциального уравнения [c.189]

Теоретическая работа как располагаемый перепад энтальпий, измеренный от полных начальных параметров, имеет ясный физический смысл, если к ступени подводится среда с однородным полем скоростей. Для двухфазного потока с крупнодисперсной влагой это понятие в значительной мере условное. [c.172]

Все рассмотренные решения для ламинарного течения справедливы при полностью развитом профиле скорости. Согласно уравнению (6-20) профиль скорости в круглой трубе стабилизируется при xlD, превышающем примерно [Re/20. Анализ уравнения (8-38) показал, что при числах Прандтля, больших приблизительно 5, профиль скорости развивается настолько быстрее профиля температуры, что даже при однородном распределении скорости и температуры во входном сечении трубы применение решений для стабилизированного поля скорости не приводит к существенным ошибкам. Однако при низких числах Прандтля профиль температуры развивается значительно быстрее профиля скорости, и для термиче-176 [c.176]

В технических приложениях мы чаще всего сталкиваемся с задачами теплообмена, в которых происходит не изолированное развитие теплового пограничного слоя, а совместное развитие гидродинамического и теплового пограничных слоев. В литературе имеется несколько работ, посвященных решению этой задачи. Решения проводились преимущественно интегральными методами, так как в принципе эта задача подобна задаче теплообмена при развитии турбулентного пограничного слоя на наружной поверхности тела. Однако первая задача дополнительно осложняется тем, что на развитие турбулентного пограничного слоя сильно влияют условия на входе в трубу. Если вход в трубу выполнен в виде хорошо спрофилированного сопла, формирующего профиль скорости во входном сечении, близкий к однородному, и если на входе имеется турбулизатор пограничного слоя, то развитие полей скорости и температуры в начальном участке близко к расчетному. Такие условия на входе специально создаются в лаборатории, а на практике встречаются довольно редко. Если не проводить искусственную турбулизацию пограничного слоя, на стенке будет развиваться ламинарный пограничный слой. В зависимости от числа Рейнольдса и степени турбулентности главного потока ламинарный пограничный слой может стать стабилизированным прежде, чем произойдет переход к турбулентному пограничному слою. В промышленных теплообменниках вход в трубу выполнен обычно далеко не в виде сопла. Значительно чаще вход представляет собой внезапное сужение. Во многих теплообменниках перед входом в трубки имеются колена. В любом случае на входе происходят отрыв потока и интенсивное образование вихрей, распространяющихся вниз по течению. Это значительно интенсифицирует теплоотдачу по сравнению с теплоотдачей к развивающемуся турбулентному пограничному слою, когда турбулентные вихри образуются только на стенке трубы. [c.235]

Движение двухфазных смесей представляют собой сложное гидродинамическое явление. При неизотермическом течении возникают дополнительные силовые взаимодействия. Эти взаимодействия, как показано в [2-4], существенным образом сказываются на изменении полей скоростей течения, давления, температур, концентраций при переходе границы раздела фаз. Следовательно, течения двухфазных потоков более разнообразны по форме, а законы движения значительно сложнее, чем для однородных сред. [c.76]

Метод верхней оценки разработали В. Джонсон и X. Кудо. Сущность его заключается в том, что объем очага деформации представляется в виде жестких (недеформируемых) блоков (треугольных по В. Джонсону), скользящих один относительно другого. Тем самым действительно поле линий скольжения заменяют полем, состоящим из системы прямолинейных отрезков, образующих треугольники. Вдоль границ блоков — сторон треугольников — компоненты скоростей перемещений претерпевают разрывы. Внутри каждого блока поле скоростей однородно, т. е. вектор скорости для всех точек данного блока один и тот же. На этом основании строят поле скоростей, которое при правильном построении всегда является кинематически возможным. 220 [c.220]

Проведем в установившемся потоке (т. е. таком, что поле скоростей в нем не зависит от времени — стационарно) одтю-родной идеальной несжимаемой жидкости бесконечно тонкую трубку тока (рис. 326). Если жидкость однородна и кесжп-маема, то плотность ее одинакова во всем потоке. Идеальная л<идкость представляется такой моделью сплошной среды, в которой при ее движении полностью отсутствуют касательные на-пря /кения (внутреннее трение). Выделим в трубке в данный момент времени t объем, заключенный между двумя ортогональными к боковой поверхности трубки сечениями Oi и В смежный момент t + dt выделенный объем жидкости сместится вдоль труб- >-ки тока и займет положение, ограни- ченное сечениями а и а. [c.245]

В предельном случае модельная структура пристенного турбулентного движения состоит из трех элементов 1) вязкой среды возле твердой поверхности 2) крупномасштабных образований (крупномасштабная турбулентность), отрываюшцхся от вязкой среды в результате волнового взаимодействия вязкой и турбулентных сред и 3) турбулентной среды в основном потоке, состоящей из мелкомасштабной турбулентности, зависящей от предыстории движения/33-56/. Крупномасштабная турбулентность, разрушаясь, поддерживает мелкомасштабную турбулентность. Мелкомасштабная турбулентность стремится к однородной турбулентности однако крупномасштабные вязкие струи поддерживают неоднородную турбулентность. Таким образом, пристенная турбулентность генерируется в результате волнового взаимодействия вязкой среды с турбулентной и только в результате такого взаимодействия поддерживается эта турбулентность. Если бы на время удалось приостановить приток крупных образований в турбулентную среду со стороны вязкого подслоя, то в ядре потока образовалось бы движение, аналогичное молекулярному движению разреженных газов, т.е. со скольжением относительно твердой поверхности при этом имелось бы постоянное значение турбулентной вязкости. По-видимому, такое явление имеет место, но периодического характера. Наличие крупных образований между вязкой и турбулентной средами сглаживает это скольжение и образуется плавное изменение поля скоростей. Однако влияние вязких струй на турбулентное ядро потока с удалением от стенки уменьшается и при определенных условиях в ядре потока имеет место однородная турбулентность. При обычных экспериментальных исследованиях кинематические параметры на границе вязкой и турбулентной сред осредняются в пространстве и во времени /33-56/. [c.51]

На рис. 7.4.3 приведена схема поля течения, индуцированного пограничным слоем на плоской пластинке. Здесь Уа (х) — волна, а б (х) — граница пограничного слоя, ( корпеть внешнего течения не совпадает со скоростью однородного поступательного потока и и определяется формой эквивалентного тела, которое представляет собой первоначальное тело, поперечный размер ,которого увеличен на толщину вытеснения. В связи с этим взаимодействие ч< .рез давление называют также взаимодействием, индуцирозан-ным пограничным слоем. [c.382]

Турбулентный поток называется однородным, если все средние величины в каждой точке не зависят от положения точки, а средние значения для величин, зависящих от нескольких точек, зависят только от их относительного расположения, т. 0. только от разностей координат xV — x. В однородном турбулентном поле скоростей функции (4.1) не зависят от , р > р Осреднённые характеристики движения жидкости вблизи любых двух точек одинаковы. Очевидно, что в случае однородного турбулентного потока начальные возмущения должны обладать некоторыми свой- [c.130]

Ламинарное течение в трубе происходит при Re= = ui ou7v 2300, где Wo = Glpf — средняя по сечению трубы / скорость жидкости d — внутренний диаметр трубы V — кинематическая вязкость. При невозмущенном потоке на входе в трубу в начальном сечении при х=0 имеем однородное поле скорости (прямолинейный профиль)— рис. 15.2. У стенки трубы формируется пограничный слой, толщина его растет в направлении потока и при х = 1н заполняет все поперечное сечение трубы, при этом n=dl2. Оценить величину 1 можно на основе формулы (14.54) для плоского пограничного слоя, которую можно представить так л76= (1/4,64) i oe/v при b = d 2 имеем x /d —0,0116 Re, т. е. величина la d состав- [c.377]

Если = onst — поток назьшается однородным винтовым, если X = = r,поле скоростей не содержит вихрей и является потенциальным v = grad0, где в — потенциал скоростей. [c.15]

Таким образом, в подкритическом потоке вязкой несжимаемой жидкости после тангенциального щелевого эавихрителя будет не поле скоростей стационарного однородного винтового потока, а поле скоростей свободно вихревого потока (5.27). [c.105]

Даже при движении однородных потоков по еря напора из-за наличия местного сопротивления только условно считается сосредоточенной на участке тракта, занятом этим С0пр01ивлением. В действительности, вызванное наличием местного сопротивления искаже- ние потока приводит к потере энергии на значительном участке тракта. Известно, что после обычного прямого входа в канал поле скоростей выравнивается на удалении около 8 калибров, поле давлений — около 4 калибров. При больших местных сопротивлениях поле скоростей выравнивается после 10—12 калибров [Л. 1]. [c.270]

Косвенная проверка точности измерений с помощью пневмонасадка выполнялась путем сопоставления расходов, вычисленного интегрированием результатов траверсирования в контрольных сечениях и измеренного расходомерным соплом. Отклонение интегральных расходов в контрольных сечениях от показаний расходомерного сопла не превышало 1%, причем наименьшая разница (0,2—0,5%) наблюдалась для сечения 0—0, где потоки практически однородны. В сечениях 1—t, 2—2, 3—5 и 4—4, где поля скоростей и давлений неоднородны, указанная разница несколько выше (до 1%), но одинакового порядка, хотя в сечениях 1—1 и 3—3 поток по отношению к зонду стационарен, а в сечениях 2—2 и 4—4 — нестационарен. Следовательно, точность измерения пневмонасадком конструкции ЛПИ в большей мере зависит от неоднородности, чем от нестационарности потока при достаточном удалении контрольных сечений 2—2 и 4—4 от выходных кромок лопаток (в опытах это расстояние, отнесенное к хорде РЛ, составляло г/6 = 0,4ч-0,5). Проверку точности результатов траверсирования можно также выполнить, сравнивая осредненный вдоль радиуса коэффициент потерь энергии в рабочем колесе 2, полученный из распределения параметров потока по высоте проточной части, с его средним значением зс, рассчитанным по опытным суммарным характеристикам ступени. [c.218]

Конфигурация температурного поля в движущейся среде существенным образом зависит от конфигурации поля скоростей. С другой стороны, температурное поле вызывает нарушение однородности среды. Плотность среды в областях с более высокой температурой уменьшается, и возникает неустойчивое распределение плотностей (оно устойчиво только в случае равномерного верхнего подогрева при отсутствии возможности возникновения циркуляции по боковым поверхностям или краям греющей пластины), В связи с этим различают вынужденную конвекцию — когда движение среды обусловливается внешним механическим или другим воздействием (насос, электрическое поле и т. п.)—и свободную конвекци ю— когда движение среды обусловлено собственно процессом теплообмена. [c.84]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...