Толщина слоя смешения

Однако существует еще более важная причина, нарушающая зависимость (10) толщины слоя смешения струи от параметра то. Она состоит в том, что начальные профили скорости и плотности в струе и спутном потоке чаще всего бывают неравномерными из-за наличия пристенных пограничных слоев, которые оказывают сильное влияние на структуру струи. Подробно этот вопрос будет рассмотрен ниже. [c.375]

Здесь Ь — толщина слоя смешения, х — продольная криволинейная координата, отсчитываемая вдоль границы струи, определенной но изложенной одномерной теории без учета вязкости, = [c.427]

Сочетание формул (122) и (123) позволяет получить приближенно неравномерный профиль скорости за первой бочкой нерасчетной струи при больших значениях N в этом месте струя становится изобарической, т. е. может быть рассчитана по данным 4. Расчет по формулам (122) —(123) для режима истечения воздушной струи из плавного сопла (аа = 0°) в поток воздуха при Ма = 1, М = 4, N = 82, к = 1,4 дает толщину слоя смешения в долях от его длины Ь/х = 0,058, f = 14, =13,4. Принимая f = g = 13,7, получаем длину зоны смешения = 26г , радиус диска Маха о = 10,2гд, относительно малую толщину слоя смешения Ь = 1,52г = 0,15г . [c.428]

Имеющиеся экспериментальные данные о воздействии продольного магнитного поля на слой смешения (в начальном участке струи) относятся к случаю, когда начальная толщина слоя смешения не равна нулю, так как спутные потоки стекают с разделяющей стенки, по обе стороны которой имеются пограничные слои. Если считать, что начальная толщина зоны сме- [c.264]

В экспериментах ) получены следующие значения параметров 6 = 6,5 М М, Ап = 0,48 м/с, Ои 3,33 10 Ом/м, р = 6,4Х X 10 кг/м (сплав индий — галлий — олово). При отсутствии поля получено значение константы с = 0,095 (толщина слоя смешения Ъ определялась как расстояние между точками поперечного сечения, в которых и — иг = 0,9Аи, и — иг = 0,1Аи) и принято а = 0,22. [c.265]

Рис. 13.30. Сравнение расчетных и экспериментальных толщин слоя смешения турбулентной струи при продольном магнитном поле

Хотя взаимодействие вихревых колец в пределах начального участка является чисто нелинейным процессом, их характерная частота была определена в рамках линейной теории устойчивости в приближении локальной параллельности [1.44], в которой учтено влияние конечной толщины слоя смешения ближе к концу начального участка или, точнее, влияние поперечной кривизны слоя смешения. Было получено, что в конце начального участка St 0,35, что согласуется с данными эксперимента. [c.24]

Отсюда следует сильное отличие чисел St , соответствующих интенсификации и ослаблению перемешивания в обоих случаях. Так, для случая истечения струи из диафрагмы интенсификация смешения наблюдается при Stj = О - 4 и его ослабление при St = 4-17. Для случая истечения струи из сопла эти значения в 3 - 4 раза меньше, что объясняется малой толщиной слоя смешения, образующегося при отрывном обтекании острой кромки диафрагмы и, соответственно, большим начальным значением числа Струхаля St д. [c.68]

Наиболее известным эффектом самовозбуждения струи является так называемый клиновый тон, который реализуется при натекании плоской струи или слоя смешения на клин или круглой струи - на соосное кольцо (рис. 5.1, б). При этом за счет взаимодействия когерентных структур с кромкой клина (кольца - в осесимметричном случае) реализуется акустическая обратная связь, при которой волны давления, образующегося при соударении когерентных структур с кромкой клина или кольца, распространяются навстречу потоку и возбуждают слой смешения в выходном сечении сопла или разделяющей пластины. В результате взаимодействия сдвигового слоя с клином или кольцом возникают интенсивные автоколебания, частота которых определяются скоростью потока, начальной толщиной слоя смешения, углом раствора клина и расстоянием xq вдоль по потоку от среза сопла или разделяющей пластины (в случае слоя смешения) до препятствия. [c.140]

Рассмотрим данные численного моделирования струи при ее низкочастотном периодическом возбуждении. Как следует из приведенного на рис. 6.2 спектра, пику на нем соответствует число Ste = 0,015, что согласуется с соответствующими данными эксперимента St = 0,125 - 0,155 [6.12] и несколько меньше теоретически предсказанного значения St = 0,017 это отличие обусловлено эффектами обратной связи [6.13]. На рис. 6.4,а,б представлены результаты расчетов толщины слоя смешения невозбужденной и возбужденной турбулентных струй при Stj = 0,26 и 0,35 и уровнях возбуждения и ) = 0,5 и 5% здесь числа Std соответствуют второй [c.157]

Система (6.6) позволяет определить три параметра - эффективную толщину слоя смешения, амплитудное или среднее значение кинетической энергии турбулентности и амплитудное значение периодических пульсаций. Для этого требуется задать начальные значения этих параметров и характерную частоту периодических пульсаций или число Струхаля St. Таким образом, открывается возможность учитывать влияние на развитие струи таких параметров, как начальная турбулентность и начальный уровень периодического возбуждения, а также частота возбуждения и азимутальное волновое число m = 0,1,2,... [c.171]

Имеющиеся в литературе данные [1-7], даже по таким простейшим характеристикам, как длина начального участка струи и толщина слоя смешения, весьма разноречивы. Расхождение экспериментальных данных, с одной стороны, объясняется различием в начальных условиях истечения (начальный уровень турбулентности, толщина и состояние пограничного слоя, число Рейнольдса), не всегда достаточно полно приводимых в работах. С другой стороны, в большинстве работ по причинам экономии приходится проводить эксперименты на мелкомасштабных моделях, что приводит к снижению точности измерений. Кроме того, при измерении на малых моделях обычно малы числа Рейнольдса Ке. При этом истечение струи становится неавтомодельным и зависит от Ке. [c.565]

X — расстояние вверх или вниз по потоку, измеренное от точки присоединения вдоль боковой образуюш,ей основного конуса а — коэффициент пропорциональности й д — толщина слоя смешения в точке отрыва е — высота точки присоединения над поверхностью основного конуса, измеренная по нормали к поверхности конуса [c.7]

Статическое давление по толщине слоя смешения постоянно и равно статическому давлению во внешнем изоэнтропическом потоке. [c.53]

Тогда толщину слоя смешения можно найти из уравнения (25) d (- )/dS = /,( ) +А. (36) [c.55]

Для зоны присоединения решение значительно проще, поскольку в области между = Ся и лобовой стенкой уступа толщина слоя смешения приблизительно равна ширине 6 струи. Следовательно, уравнение (33) принимает вид [c.56]

Толщина слоя смешения в точке отрыва равна нулю или пренебрежимо мала по сравнению с длиной слоя смешения I. [c.180]

Жидкость не втекает и не вытекает из области отрыва через разделяющую линию тока (фиг. 89), поэтому при установившемся течении энергия, переносимая через эту линию тока, равна подводимой к поверхности тела. В дополнение к обычным предположениям теории пограничного слоя Карлсон [931 предположил, что толщина изолированной области отрыва под разделяющей линией тока является величиной того же порядка, что и толщина слоя смешения над этой линией. Основные уравнения [c.187]

Примем, что толщина слоя смешения на начальном участке прямоугольной струи одинакова по периметру ее поперечного сечения и растет по закону [2] 5 = 0.27х. Абсциссу Жнь (при Ь < а) точки первого пересечения границы максимальной скорости слоя смешения с осью прямоугольной струи найдем из условия у ъ = с 6н, определенным из расчета струи, разбитой на шаги равной длины Аж. [c.314]

Разным толщинам слоев смешения (6а ф ь) отвечают разные радиусы отрезков крупного вихря (гоа Ф оь) и неодинаковые величины циркуляции Та ф Ть), которые определяются по (1.3) [c.315]

На рис. 6 приведено сравнение экспериментальных данных [6] (1.2) с теоретическими (3.4) для струи, вытекающей из прямоугольной диафрагмы (2ао = 62.Бмм, 2Ьо = Б мм). Начальный уровень турбулентности около 2%, скорость истечения варьировалась в пределах 40-90 м/с, что соответствует числам Рейнольдса (1.5-6) 10 . Но оси ординат отложено отношение сторон поперечного сечения струи п = а/Ъ 2, 4), по оси абсцисс - = х/ 2Ьо). Расчетная кривая а/Ъ = /(ж°) качественно согласуется с экспериментальными точками, хотя и сдвинута относительно них вправо, что можно объяснить двумя причинами. Во-первых, пограничным слоем в начальном сечении. Из-за этого здесь имеются крупные вихри конечного размера. В расчете же предполагалось, что начальная толщина слоя смешения и соответственно начальный радиус вихря равны нулю. Во-вторых, истечение из диафрагмы сопровождается начальным поджатием струи, которое в случае прямоугольного отверстия может быть несимметричным и отношение его сторон (ак/Ък) может отличаться от принятого в расчете. [c.319]

Рис 5.5. Экспериментальные соотношения, связывающие значения толщины слоя смешения 6 (сплошные линии) и продольной координаты г(0,5) (штрих) на ламинарных и турбулентных ре- [c.122]

Сравнение измеренных значении толщины слоя смешения I. лап- [c.175]

Зависимость относительной толщины слоя смешения 6/Ка (6 = Г1 — Гг) от расстояния х/Яа для исследованных режимов приведена на рис. 6.9. Видно, что для различных степеней нерасчетности изменение толщины слоя смешения может быть описано единой аппроксимирующей зависимостью [c.178]

Уменьшение амплитуды высокочастотных составляющих происходит при расстояниях от среза сопла, близких к границе первой ячейки струи, х хх (см. выше). Отличие вида кривых Ро(у ) в зависимости от режима истечения для сечений, близких к границе ячейки, может быть объяснено различной кривизной линий тока, так как толщина слоя смешения слабо изменяется для данного сечения на исследованных режимах (см. рис. 6.9). Это обстоятельство побуждает более внимательно рассмотреть кривизну линий тока вблизи внешней границы струи. [c.179]

Толщина слоя смешения 6 определяется эмпирической формулой (6.3). [c.183]

В слое смешения двух полубесконечных струй в отсутствие магнитного поля толщина зоны смешения изменяется линейно с расстоянием (Ь = сх) [c.263]

Еще одним примером возможного использования распределений степенных функций является распределение толщин гальванических и т. п. покрытий в условиях, когда толщина слоя определяется положением детали в ванне и может быть представлена как степенная функция координат этого положения. В этих условиях при взятии детали из партии на удачу распределение толщин слоя покрытия также характеризуется даваемыми ниже формулами. При смешении деталей нескольких партий вступают в силу замечания, сделанные по второму примеру. [c.125]

В дианазонах Ма = 1-ь5, /с = 1,3-ь 1,4, Л = 50 10 , р = 0- 15 , Мы рассмотрели особенности газодинамического участка нерасчетной сверхзвуковой струи без учета влияния вязкости, с которым связан неизбежный процесс образования граничного слоя смешения. Выше получены закономерности для нарастания тол-ш ины слоя смешения по длине начального участка изобарической струи. При N > 1 да)вленне в струе уменьшается, линии тока сверхзвукового течения раздвигаются, что ведет к дополнительному увеличению толщины струи. А. Н. Секундов и И. П. Смирнова, пользуясь методом интегральных соотношений и полагая слой смешения наложенным на границу одномерной струд, получили следующую приближенную зависнмость для толщины слоя смешення при N = 1 [c.427]

Однородный поток со скоростью Уй (числом Mg) и давлением pg смешивается с газом в застойной зоне, протяженность которой значительно больше толщины слоя смешения б. Профили скорости У в различных сечениях этого потока аффинноподобны, следовательно, отношение У Уе не изменяется вдоль разделяющей линии тока. Кроме того, это отношение слабо зависит от местного числа Маха Mg, что видно из выражения [c.398]

Рнс. 1.1. Изменеие скорости на оси струи u/uq и толщины слоя смешения S/d вдоль затопленной турбулентной струи. Начальный (/), переходный (2) и основной (3) участки [c.12]

Сходные результаты получены при трехчастотном периодическом возбуждении струи (Sti = 0,2, St2 = 0,4 и St3 = 0,8) на нулевой моде (п=0, осесимметричные возмущения) при сдвиге фаз между первым и вторым Pi2 И между вторым и третьим - /Згз периодическими возмущениями [6.20]. Было исследовано влияние частоты периодических возмущений на их взаимодействие, рост энергии турбулентности и эффективной толщины слоя смешения на участке протяженностью 9 калибров. Показано, что при 12 = = 270° и / 2з = 180° утолщение слоя смешения вдоль по потоку максимальное (рис. 6.18). [c.172]

На рис. 5.17 приведен основной информативный результат для вязкой неустойчивости К - Г на начальном участке изобарической струи. Представлена наиболее характерная азимутальная мода и = 1 при Мо = 1,5. Кривые нейтральной устойчивости а = О даны для разных толщин слоя смешения, моделирущих прикорневую область, середину начального участка и переходную область. [c.139]

Найдено, что критическое число Рейнольдса для первой азимутальной моды действительно весьма мало Ее ниже его стотах колебания затухают. По мере растекания струи при увеличении толщины слоя смешения происходит редукция области неустойчивых частот и уменьшение инкрементов при умеренных числах Ее. Такое же действие оказывает и рост числа Маха истечения (для сравнения на рис. 5.17 приведе- [c.139]

Как видно, вращательная неустойчивость Т-Г в невязком приближении исследована достаточно хорошо. Вместе с тем здесь обнаружен ряд моментов, которые в этом приближении не адекватны экспериментам. Главный из них — наблюдаемое быстрое разрушение высокомодовых составляющих в процессе растекания струи, в то время как расчеты в рамках невязкого приближения показывают, что инкременты мелкомасштабных компонент с увеличением номера моды последовательно возрастают. Учет значительного уменьшения инкрементов высоких мод с увеличением толщины слоя смешения и усилением процесса перестройки волновых конфигураций может улучшить соответствие расчетных и опытных инкрементов, но и это не позволяет описать реальную картину деградации высокомодовых компонент, так как ясно, что на процесс продольной эволюции должна оказать влияние вязкость. Поэтому перед теорией в качестве первоочередной задачи встал вопрос об учете вязких эффектов для волн Т-Г. Это [c.148]

Рис. 6,9. Зависимость относительной толщины слоя смешения сверхзвуковой слабонедорас-ширенной струи от продольного расстояния в случае конвергентного сопла (Мв = 1,0, Да = 20 мм) для трех исследованных режимов истечения и аппроксимирующая

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...