Слой вихревой на пластине

При такой трактовке можно упростить задачу. Чтобы разобраться в существе, рассмотрим простой пример. Пусть бесконечно тонкая пластина обтекается плоскопараллельным потоком, имеющим на бесконечности скорость и направленным под углом а (рис. 4.10). На пластине появляется распределенная аэродинамическая нагрузка, равная в сумме подъемной силе Жуковского. Вихревой слой, о котором уже говорилось, заменим точечными [c.70]

Для учета влияния внешней турбулентности на переход необходимо исследование восприимчивости пограничного слоя к вихревым возмущениям. Такие исследования для пограничного слоя на пластине с прямой (перпендикулярной направлению потока) передней кромкой [5-7] показали, что полосчатая структура наиболее эффективно порождается вертикальной завихренностью или неоднородностью скорости в направлении размаха. [c.111]

Весьма эффективными приспособлениями для повышения максимальной подъемной силы крыла являются щитки-закрылки. Одна из разновидностей, так называемый простой щиток (рис. 1.12. 8, а), представляет собой пластину, размещаемую на нижней стороне крыла и имеющую возможность отклоняться вниз. Отклоняясь, он создает подпор под крылом, способствуя возрастанию подъемной силы. При этом щиток как бы увеличивает кривизну профиля. Кроме того, между отклоненным щитком и крылом образуется застойная вихревая зона с пониженным давлением. Благодаря этому происходит отсос пограничного слоя на верхней поверхности, чем достигается предотвращение его отрыва, которое приводит к дополнительному увеличению подъемной силы. [c.108]

Сопротивления при обтекании твердого тела (кроме пластины, ориентированной вдоль векторов скорости набегающего потока) жидкостью или газом определяются не только касательными напряжениями, возникающими на твердой границе, но и влиянием образующейся за телом области вихревого течения. Образование этой области связано с явлением отрыва пограничного слоя. [c.246]

Структура вихревых следов в квазистационарном потоке за решеткой характеризуется 1) безразмерной шириной а=Оа ъ1 Ь, где До,5 — ширина следа в сечении, отвечающая значению 0,5iA/5oi= = (Poi—Рш)/2 (рис. 3.24,о), Ь — хорда профиля (или длина пластины) 2) коэффициентом неравномерности поля полных давлений Аро= (Pai—P0M)/(P0—Pi), где рои Рш, Ро —давления торможения за решеткой в ядре потока, на оси следа и в невозмущенном потоке (перед решеткой) pi — статическое давление за решеткой 3) коэффициентом неравномерности поля скоростей Ин = = (uq— м)/ио- Опыты показали, что характеристики следа зависят от структуры парокапельного пограничного слоя. Возможны два случая парокапельный слой без пленки и с пленкой. В первом —. для заостренных кромок 1 и 2 увеличение влажности приводит [c.109]

Результаты опытов авторы объясняют пониженной температурой внутри вихрей, рассчитанной по методу К- И. Страховича, но при адиабатном процессе. При этом циркуляция вихрей определялась в предположении, что вся завихренность потока жидкости, обтекающего пластину, локализуется в пограничном слое и переносится на дискретные вихри в следе. При этом циркуляция скорости в вихрях достаточно высока, чтобы образовалась зона пониженных давлений. При сделанных допущениях температура в вихрях настолько снижается, что наступает переохлаждение и затем интенсивная конденсация пара. Таким образом авторы объясняют повышенную концентрацию влаги в следе, несмотря на перегрев пара. Заметим, что эта оригинальная гипотеза требует подтверждения адиабатного вихревого движения пара и возможности достаточно длительного существования вихревой дорожки Кармана в сильно турбулизирован-ном потоке в турбине. [c.229]

Мощность вихревого движения в области стыка, а следовательно, и обусловливаемая вихревым движением потеря энергии будет тем больше, чем больше притекает среды в пограничном слое на торцовой стенке к месту стыка ее с выпуклой поверхностью лопатки. Безусловно, в вихревом движении участвует не только подтекающая к стыку по торцовой стенке среда, а также и та среда, которая движется в пограничном слое на выпуклой поверхности лопатки вблизи стыка. Однако следует иметь в виду, что, во-первых, область распространения вихревого движения вдоль образующей лопатки (в глубь канала), как это хорошо показывают опытные данные, невелика, и, во-вторых, что пограничный слой на лопатке плоский, а следовательно, через него нет притока среды к стыку. Кроме того, величина указанной области также зависит от мощности вихревого движения и тем самым от коли- чества стекающей по торцовой стенке к стыку среды. Если, например, количество этой среды равно нулю, что практически имеет место в углу при продольном обтекании пересекающихся пластин, то потеря энергии вихревого движения равна нулю. В последнем случае концевые потери будут определяться только трением среды в пограничном слое. [c.140]

При акустическом облучении турбулентной струи непосредственное взаимодействие акустического поля с турбулентными пульсациями в струе практически не имеет места, так как длина акустических волн существенно превышает характерный размер сопла (его диаметр) или толщину пограничного слоя в начальном сечении слоя смешения. Однако акустические волны генерируют вихревые возмущения на неоднородности течения [2.32,2.43], на кромке сопла в случае струи или на задней кромке разделяющей два потока пластины в случае слоя смешения. Эти возмущения и воздействуют на вихревую систему слоя смешения в начальном участке струи подобно тому, как это наблюдается при механическом воздействии на поток. При этом акустическое возбуждение обладает важным преимуществом дальнодействия, т.е. оно не требует введения в поток каких-либо препятствий или подвижных устройств. [c.46]

Катушка зажигания состоит нз сердечника, на котором намотаны две обмотки первичная из небольшого (250—400) числа витков толстой проволоки ( =0,7-ь0,8 мм) и вторичная из большого (19 ООО—26 ООО) числа витков тонкой проволоки диаметром 0,07—0,1 мм. Для уменьшения вихревых токов сердечник катушки набирают из тонких (0,5—0,3 мм) пластин, штампованных из трансформаторной стали и изолированных друг от друга слоями папиросной бумаги, лака или окалины. С электрической точки зрения катушка зажигания представляет собой трансформатор. [c.168]

В данной работе рассматривается двумерный пограничный слой несжимаемой жидкости на плоской пластине, подверженный действию неблагоприятного градиента давления. Указанное течение возмущается тонкой продольной вихревой нитью постоянной циркуляции, принесенной набегающим потоком и находящейся на малом расстоянии от поверхности. Изучается сингулярное развитие слабых вязких трехмерных возмущений, порождаемых тонким вихрем, вблизи точки нулевого трения двумерного пограничного слоя. Важно отметить, что трехмерные возмущения могут вноситься самыми разными способами, например искривлением передней кромки пластины или падением следа на крыло. При этом механизм развития трехмерных возмущений в пограничном слое одинаков для всех этих случаев, а тонкая вихревая нить взята ввиду простоты внешнего потенциального решения. [c.98]

Расчеты уравнений пограничного слоя при воздействии на течение слабой вихревой нити показывают, что вязкие возмущения малы во всей области от начала пластины и вплоть до малой окрестности точки нулевого продольного трения. При этом поперечная координата оказывается параметром во всех сформулированных и решен- [c.105]

При обтекании круглого цилиндра потенциальным потоком благодаря симметричному распределению давлений по поверхности цилиндра результирующая этих сил равна нулю (парадокс Даламбера). Следовательно, для этого случая = 0. Можно доказать, что во всех случаях безотрывного обтекания цилиндрических тел потенциальным потоком сопротивление давления равно нулю. Однако при отрывном обтекании, когда за телом образуется мертвая зона или суперкавитационная каверна (см. п. 10.2), теория потенциальных течений дает не равное нулю значение силы сопротивления давления. Так, в п. 7.12 было доказано, что при струйном обтекании пластины, поставленной нормально к потоку (см. рис. 7.30), коэффициент лобового сопротивления, являющегося в данном случае сопротивлением давления, равен 0,88. Это подтверждается опытом только в тех случаях, когда за обтекаемым телом действительнсГобразуется зона, заполненная парами или газом, в которой давление приблизительно постоянно, как это предусмотрено теорией. Но в большинстве случаев за обтекаемым телом образуется так называемый гидродинамический след, представляющий собой область, заполненную крупными вихрями, которые, взаимодействуя и диффундируя, постепенно сливаются и теряют индивидуальность. На достаточном расстоянии от тела (дальний след) образуется непрерывное распределение дефекта скоростей в потоке, близкое к распределению скоростей в струнном пограничном слое. Наличие вихрей в гидродинамическом следе приводит к понижению давления на тыльной части поверхности тела и соответствующему увеличению сопротивления давления, которое часто называют также вихревым сопротивлением. [c.391]

Поскольку в магнитолроводе за счет вихревых токов и потерь на гистерезис выделяется значительная мо ш.ность, его практически всегда нужно охлаждать водой. Для изготовления магнито-проводов, используемых при частотах звукового диапазона (0,5— 10 кГц), применяют пластины толщиной (0,1- 0,35)10 м, выполненные из трансформаторной кремнистой стали и покрытые термостойким слоем изоляции с помощью лакирования, оксидирования или лучше всего фосфатирования. Толщина пластины выбирается в зависимости от частоты, индукции и интенсивности охлаждения. Для частот 0,5—2,5 кГц применяют пластины толщиной (0,35ч-0,2) 10" м, а для частот 8—10 кГц — толщиной (0,2- 0,1) 10 м. Магнитопроводы, применяемые в устройствах с частотой радиодиапазона (70 кГц и выше), изготавливают только из феррита. [c.12]

Аналогичный случай влияния поперечного течения на отрыв потока изучен Лузом [5]. Он точно рассчитал ламинарный пограничный слой несжимаемой жидкости, создаваемый на плоской пластине течением, линии тока которого параллельны плоскости пластины и имеют параболическую форму в этой плоскости. Вихревой невозмущенный поток имеет постоянную скорость, направленную по нормали к пластине. Эта ситуация подобна встречающейся в некоторых задачах о течении жидкости около лопаток турбомашин. Обозначая через й угол между направлением невозмущенного потока и нормалью к передней кромке в произвольной точке, а через о — соответствующее значение при х = О, Луз установил, что при тЭ о > О отрыв не возникает, поскольку градиент [c.111]

След за круговым цилиндром во многих аспектах подобен следу за плоской пластиной. Когда число Рейнольдса превышает некоторое критическое значение, за цилиндром формируется пара вихрей. Эта пара растягивается в направлении потока, становится несимметричной и в конце концов разрушается и сносится вниз по патоку, распространяя завихренность попеременно на обе стороны следа. При умеренно больших числах Рейнольдса не всегда существует начальная пара вихрей, и так как поверхность разрыва, сходящая с поверхности цилиндра, неустойчива, она свертывается в отдельные вихри с образованием вихревой пелены. Таким образом, вихревое движение определенной частоты существует при любом числе Рейнольдса, и вниз по потоку распространяется двойной ряд вихрей. При ббльших числах Рейнольдса, скажем более Ке = 2500, вихри рассеиваются по мере образования, поэтому двойной ряд вихрей не может существовать. На задней стороне цилиндра вихри периодически отрываются, пока число Рейнольдса не достигнет значения Ке = 4 -10 — 5 -10 . При этих значениях числа Рейнольдса течение в следе становится турбулентным. Как и в случае плоской пластины, хвостовая пластина за цилиндром предотвращает отрыв вихрей и оказывает сильное влияние на сопротивление цилиндра, уменьшая коэффициент сопротивления от 1,1 до 0,9 [11, 12]. Пластина эффективна на расстоянии первых четырех-пяти диаметров вниз по потоку. Если два вязких слоя на каждой стороне следа не взаимодействуют друг с другом в области, гдо они имеют тенденцию к свертыванию в вихрь, то не возникает стабилизирующего механизма, закрепляющего определенвое периодическое образование вихрей. Поэтому вязкие спои разрушаются независимо друг от друга [121. Давление за пластиной или цилиндром мевьше, чем давление [c.85]

Катушка зажигания имеет сердечник 4 (рис. 73), который для уменьшения вихревых токов набран из пластин электротехнической стали толщиной 0,35 мм, изолированных одна от другой окалиной. Сердечник заключен в картонную трубку 5, на которую намотана вторичная обмотка 6, содержащая обычно 18—26 тыс. витков эмалированной проволоки диаметром 0,07—0,09 мм. Между слоями обмоток проложена изолирующая конденсаторная бумага. На вторичную обмотку намотана первичная обмотка 8, содержащая 270—330 витков эмалированной проволоки диаметром 0,72—0,86 мм. Между обмотками проложена картонная трубка 7. Такое расположение обмоток улучшает отвод тепла от первичной обмотки, которая сильнее нагревается. Снаружи первичная обмотка обернута трансформаторной бумагой. На дне корпуса 2 катушки уложен керамический изолятор 9. Между корпусом и первичной обмоткой помещен магнитопро-вод 3 из электротехнической стали. Катушка сверху закрыта карбо-литовой крышкой 13. В крышке укреплены три клеммы низкого напряжения (17—19) и клемма высокого напряжения 16. К клеммам 17 и 18 подведены концы первичной обмотки. Между клеммами 17 и 19 включен вариатор. К клемме 16 через латунную пластину 1 подведен один из концов вторичной обмотки катущки. Второй конец [c.115]

Катушка зажигания (рис. 4.16) —повышающий автотрансформатор напряжения с разомкнутой магнитной цепью. Она состоит из сердечника 8, набранного из пластин электротехнической стали с окалиной на поверхности для снижения вихревых токов Фуко. На сердечник надета изолирующая втулка из электрокартона со вторичной обмоткой 5, содержащей 17 400...26 500 витков провода диаметром 0,07...0,09 мм. Первичная обмотка 6, состоящая из 270...300 витков провода диаметром 0,72...0,86 мм, намотана на вторичную для облегчения передачи тепла корпусу. Слои вторичной и первичной обмоток изолированы соответственно конденсаторной и кабельной б /-магой. Внутри корпуса помещен кольцевой магннтопровод 10 из листов электротехнической стали. Карболитовая крышка 2 и фарфоровый изолятор 7 предотвращают возможность разряда высокого напряжения между сердечником и корп> - [c.206]

Среди первых теоретических работ по аэрогидродинамическому шуму следует отметить работу Л. Я. Гутина [10], посвященную так называемому шуму вращения, представляющему собой типичный детерминированный нестационарный процесс. К нестационарным детерминированным процессам относится также вихревой шум (при ограниченных числах Рейнольдса), рассмотренный Е.Я. Юдиным [64] в предположении жесткого цилиндра и Л. М. Лямшевым [27] в предположении податливого (гибкого) цилиндра. Турбулентный шум, начиная с работ Лайтхилла [83, 84] рассматривается в предположении статистической стационарности и пространственной однородности источников, но даже в этой постановке проблема достаточно сложна для разрешения. Влиянию неоднородности турбулентного потока на параметры излучения посвящена работа [8], относящаяся к проблеме краевого тона, а также [48], в которой излучение шума турбулентным пограничным слоем рассматривается в предположении его локальной однородности в пределах ограниченной пластины. [c.4]

Наиболее простое качественное объяснение этому явлению дано в работе Ф.Клейна [156], где указано, что для плоского случая при движении в воде погруженной пластины вокруг нее возникает потенциальное течение. При внезапном извлечении пластины из воды на ее месте возникает разрыв сплошности. Затем под возмвйствием сил давления частицы жидкости, находящиеся слева и справа от пластины, сливаются, образуя вихревой слой ( рис. 90 ). Эти рассуждения легко обобщены Ф.Клейном и на трехмерный случай д 1я весла конечных размеров. При этом образуется вихревое полукольцо, замыкающееся на поверхности жидкости. [c.225]

Моделирование группы продольных структур и зарождающихся турбулентных пятен. Подробное экспериментальное исследование процесса развития и структуры локализованных вихревых возмущений ("пафф"-структур) в пограничном слое на плоской пластине проведено в [12]. Детальные термоанемометрические измерения показали, что топология изучаемых локализованных возмущений и их внутренняя структура качественно не изменяются в зависимости от амплитуды возбуждения, скорости набегающего потока и параметров источника возмущений. Пространственным спектральным анализом установлено, что реакция пограничного слоя на вдув или отсос газа через короткую поперечную щель связана с возникновением в нем трех видов возмущений с различной периодичностью по трансверсальной координате двумерной волны Толлмина - Шлихтинга, которая быстро затухала вниз по потоку продольных локализованных структур, генерируемых на краях щели, и наклонных волн, сопровождающих развитие локализованных структур и порождаемых ими. Показано, что локализованные продольные возмущения сохраняют свои основные качественные характеристики при малой и большой амплитудах их возбуждения, изменении скорости набегающего потока, размеров источника и вдува или отсоса газа. Отмечено небольшое "расплывание" возмущения в трансверсальном направлении при малых амплитудах возбуждения. [c.68]

Решения этих задач Г и g, описывающие профили трансверсальной и продольной составляющих скорости вихревой компоненты возмущений, показаны на фиг. 2 и 3 соответственно. Функции Г и комплексные, поэтому зависимости их модулей (а) и аргументов б) от х при ц. = 0,5 1 2 4 изображены раздельно. Профиль трансверсальной составляющей скорости существенно зависит от ц или периода возмущений. При малом И = 0,5, соответствующем большому периоду неоднородности, градиент этой составляющей скорости возмущений по г во внешнем потоке мал по сравнению с дио1дг. Поэтому наличие градиента во внешнем потоке не влияет на решение в пограничном слое, которое почти совпадает с аналогичным решением/(х) для пластины с прямой передней кромкой, показанным кривой 5 на фиг. 2, а. При больших р, = 2 и 4, наоборот, градиент во внешнем потоке велик по сравнению с ди дг. Поэтому затухание осцилляций трансверсальной составляющей скорости происходит за пределами пограничного слоя основного течения и возмущения "вытесняются" из него, что приводит к существенному уменьшению модуля функции g, описывающей возмущения продольной составляющей скорости, при увеличении х (см. фиг. 3, а). Однако формы профилей этой составляющей скорости (зависимости 1 /1 I показанные кривыми 5-8 на фиг. 3, а) практически не зависят от 0, и совпадают с [c.117]

Получено асимптотическое решение уравнений Навье-Стокса при больших числах Рейнольдса, описывающее влияние тонкого продольного вихря постоянной циркуляции на развитие двумерного стационарного ламинарного пограничного слоя несжимаемой жидкости на плоской пластине. Установлено, что в узкой области на поверхности пластины, вытянутой вдоль вихревой нити, вязкое течение описывается уравнениями трехмерного пограничного слоя. Изучено решение этих уравнений при малых значениях циркуляции вихревой нити. Обнаружен коллапс решения уравнений двумерного предотрывного пограничного слоя, вызванный сингулярным поведением трехмерных возмущений вблизи точек нулевого продольного трения. [c.97]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...