Вязкость влияние на подъемную силу

Перейдем к вопросу о влиянии вязкости на подъемную силу. Типичная экспериментальная кривая Су (а) для аэродинамического профиля изображена на рис. [c.29]

Влияние вязкости жидкости на движение и, в частности, на сопротивление и на подъемную силу сказывается только через посредство числа Рейнольдса. Из формулы для числа Рейнольдса (8.21) следует, что влияние вязкости, проявляющееся через коэффициент вязкости 1, тесно связано с плотностью р, скоростью V и линейным масштабом й. Для различных отвлеченных функций эффект увеличения вязкости равносилен уменьшению либо линейных размеров, либо скорости, либо плотности жидкости. Очевидно, что увеличение масштаба тела или скорости движения при фиксированной вязкости равносильно уменьшению вязкости при фиксированных размерах и скорости. [c.420]

При очень малых числах Рейнольдса коэффициент лобового сопротивления в результате возрастания влияния вязкости значительно увеличивается. Это хорошо видно на рис. 4.20 [4.141, на котором показаны значения Со для круглых и квадратных плоских пластин при 10 Ке 10 (Необязательно, чтобы аналогичные влияния оказывались на подъемную силу и момент, хотя и здесь весьма возможно привнесение некоторого искажения.) [c.117]

Как и при дозвуковых скоростях, влияние вязкости на подъемную силу и аэродинамический момент профиля в сверхзвуковом потоке значительно меньше, чем на сопротивление. Практически этим влиянием можно пренебречь и считать, что подъемная сила и момент создаются только за счет соответствующего распределения давления. Таким образом, аэродинамические коэффициенты этой силы и момента будут Су= = Сур и mz=mzp. [c.198]

В потенциальном потоке на профиль действуют только силы давления, равнодействующая которых, согласно теореме Жуковского, равна подъемной силе профиля R = Ry. Сопротивление отсутствует А = 0. Влияние вязкости сказывается как в появлении на поверхности профиля касательных сил — трения, так и в перераспределении сил давления. В результате в вязком [c.15]

Кривые зависимости Су от угла атаки, рассчитанные теоретически и найденные экспериментально, показаны на рис. Х.2. Из рисунка видно, что на всех углах атаки теоретические значения коэффициента подъемной силы больше соответствующих величин, определенных экспериментально. Такое снижение коэффициента подъемной силы объясняется влиянием вязкости. [c.203]

Когда скорость пара не слишком велика, он протекает через отверстия листа отдельными пузырями. В процессе образования и роста парового пузыря у отверстия листа (рис. 3.7, а) на него действуют подъемная сила и конвективные токи, стремящиеся оторвать его от листа. Силы поверхностного натяжения препятствуют этому. Если вязкость жидкости невелика и влиянием конвективных токов можно пренебречь, то [c.84]

Влияние свободного движения нарастает по мере увеличения подъемных сил fg в сравнении с силами вязкости /ц.Эти силы, действующие в вертикальном потоке на участке трубы длиной I, составляют по порядку величины (т. е. с точностью до численных коэффициентов) [c.82]

Существует общее мнение, что при достаточно малых числах Рейнольдса величина силы, действующей на твердую частицу произвольной формы при обтекании ее потоком вязкой жидкости, прямо пропорциональна как вязкости жидкости, так и величине скорости свободного потока. Этот результат следует из элементарного анализа размерностей уравнений движения и граничных условий. Но рассмотрение, основанное на анализе размерности, не дает информации о связи между направлениями вектора скорости набегающего потока U и вектора гидродинамической силы F. Эти векторы в общем случае не параллельны, так как тело испытывает не только действие силы сопротивления, параллельной скорости набегающего потока, но и поперечных (подъемных) сил перпендикулярных набегающему потоку. Для частицы, падающей в гравитационном поле, влияние этих сил может вызвать дрейф частицы в боковом направлении. [c.184]

Восьмая глава посвящена выяснению влияния вязкости жидкости и газа на взаимодействие их с движущимся твердым телом. Эта глава, содержащая также изложение основ учения о пограничном слое, является введением в теорию профильного сопротивления и подъемной силы крыла. [c.11]

Решение сформулированной задачи в полной постановке связано со значительными математическими трудностями. В связи с этим возможны и целесообразны различные асимптотические подходы. Один из них связан с рассмотрением задачи устойчивости в чисто гидродинамической постановке, когда полностью пренебрегается влиянием тепловых факторов на развитие возмущений. Такой подход оправдан, во всяком случае, при малых значениях числа Прандтля, когда возникающие температурные возмущения быстро рассасываются со временем на фоне сравнительно медленно изменяющихся возмущений скорости (такая ситуация, например, имеет место в жидких металлах, которые при нормальной вязкости обладают очень высокой температуропроводностью). Поэтому развитие возмущений можно приближенно трактовать как изотермический процесс. При таком подходе следует пренебречь членом с подъемной силой в (1.24) и не рас- [c.12]

При исследовании вопросов теории подъемной силы можно было исходить из уравнений движения идеальной жидкости. Для профилей крыльев существенные отклонения теоретических данных от эксперимента имеют место только при больших углах атаки, когда плавность обтекания нарушается и за крылом возникают вихревые движения жидкости. Нарушение плавности обтекания крыльев при больших углах атаки обусловлено влиянием вязкости жидкости. Мы видели, что нарушение симметрии течения, обусловленное наличием присоединенного вихря (наличием циркуляции), приводит к возникновению силы, перпендикулярной к скорости потока на бесконечности, т. е. к возникновению подъемной силы. Возникновение силы лобового сопротивления обусловлено влиянием вязкости жидкости. Это влияние может проявляться или непосредственно благодаря возникновению местных касательных сил, проекция результирующей которых па направление скорости потока в бесконечности дает силу сопротивления трения, или в таком коренном изменении картины обтекания тела, обусловливающем нарушение симметрии течения по отношению к прямой, перпендикулярной к скорости потока на бесконечности, при котором проекция результирующей [c.315]

Скольжение при вращательном движении. В машиностроении очень широко распространено вращательное движение деталей и связанное с ним трение скольжения при вращении. Примером такого трения может служить трение вала в подшипнике скольжения. Теоретически вращающийся вал не должен непосредственно соприкасаться с подшипниками, т. е. должна быть обеспечена гидродинамическая смазка (жидкостное трение). Фактором, благоприятствующим жидкостному трению в подшипниках скольжения, является насосное действие быстро вращающихся валов, обусловливающее очень высокЬе давление смазки в подшипнике. Поэтому для надежной работы подшипника очень важно не снизить насосное действие вала неправильным расположением масляных канавок или их выполнением (острые кромки соскабливают масляную пленку). Влияние вязкости масла на работу подшипников скольжения в сравнении с влиянием подъемной силы масляного клина очень мало. Это мнение в последнее время начало широко распространяться среди автомобилистов. Теперь в качестве смазочных масел для автомобильных двигателей вместо высоковязких масел 5АЕ 50 и 5АЕ 40 применяют менее вязкие масла 5АЕ 30 и ЗЛЕ 20. Все чаще переходят на использование еще менее вязкого масла ЗЛЕ 10 Этим достигается значительное снижение потерь на трение и, следовательно, улучшается экономичность двигателей. [c.193]

В обычном рабочем участке профиля можно при помощи гипотезы Жуковского с большой гочнсстью определить величину циркуляции она не зависит от точного значения вязкости, которую только следует принимать весьма малой. Поэтому в этой области не приходится ожидать заметного влияния масштабного фекта на подъемную силу профиля. Ио при приближении к критическому углу поток обрывается от верхней поверхности профиля, образуя широкую вихревую область в этом случае может быть заметное влияние масштабного эффекта, так как характер вихревой области зависит от рейнольдсова числа. [c.90]

При развитии теории подъемной силы профиля мы полностью прене- регли сопротивлением. Этот метод оправдывался исключительно тем, что сопротивление составляет настолько малую долю подъемной силы, что изменения в потоке, необходимые для объяснения сопротивления, не оказывают -заметного влияния на характеристики потока, определяющие подъемную силу. Очевидно, что этот метод ие пригоден вблизи критического угла, когда сопротивление быстро возрастает благодаря сильному развитию вихревой об- a ти, а также вблизи малых углов, когда подъемная сила и лобовое сопротивление величины одного порядка. Так как сопротивление зависит от вязкости жидкости и меняется с рейнольдсовым числом, то можно предполагать, Что влияние масштабного эффекта на подъемную силу сказывается как на [c.91]

Критерий Пекле называют иногда критерием конвективного теплообмена. Чем больще критерий Ре, тем выще доля тепла, переносимого в жидкости за счет конвекции по сравнению с переносом за счет теплопроводности. Критерий Рейнольдса является важнейшей характеристикой состояния потока в частности, критерий Ре показывает, имеет ли место турбулентное или ламинарное течение жидкости при турбулентном течении распределение скоростей по сечению потока зависит от Ре. Критерий Грасгофа характеризует влияние на процесс конвективного теплообмена подъемной силы, возникающей за счет разности плотностей жидкости. Очевидно, при изотермическом течении 0г = 0. Критерий Прандтля характеризует физические свойства жидкости. Так как он целиком составлен из физических параметров, то он и сам является физическим параметром и, следовательно, может являться функцией тех же величин, от которых зависят составляющие его физические параметры. Критерий Рг определенных капельных жидкостей зависит только от температуры, причем для большинства жидкостей эта зависимость в основном аналогична зависимости вязкости (х от температуры, т. е. при увеличении температуры Рг резко уменьшается. Для воды, например, [c.299]

Для учета влияния вязкости и отрыва потока при определении суммарных аэродинамических характеристик тела вращения (подъемной силы и момента) используются различные приближенные приемы, основанные в значительной мере на обработке и обобщении результатов эксперимента. При малых углах атаки изменение коэффициента подъемной силы тела вращения можно принять линейным. Для этого случая К. К. Федяевский (1938) получил формулу для определения подъемной силы, исходя из эмпирического распределения завихренности в кормовой части тела вращения, которое было предложено Т. Карманом. По этой формуле тела вращения с заостренной кормовой частью имеют подъемную силу, примерно в три раза меньшую, чем крылья малого удлинения той же формы в плане. При систематическом экспериментальном исследовании аэродинамических характеристик тел вращения различной формы, проводившихся Н. Н. Фоминой (1935), была выявлена существенная нелинейность при изменении коэффициентов подъемной силы и момента по углу атаки. Для приближенного определения аэродинамических коэффициедтов на участке их нелинейного изменения используется схема П-образного вихря, расположенного в кормовой части тела вращения, предложенная в работе [c.91]

В. В. Голубева (1935), в которой делалась попытка учесть обтекание боковых кромок крыла с помощью представления о поперечной циркуляции . Создание точной нелинейной теории крыла конечного размаха связано с большими трудностями, которые обусловлены существенным влиянием вязкости и отрыва на этих режимах. Поэтому для приближенных расчетов нелинейных характеристик обычно используются полуэмпирические методы, критерием применимости которых является согласие с результатами испытаний в некотором диапазоне геометрических параметров, таких как форма крыла в плане, угол атаки и т, п, В работе Г, Ф, Бураго (1944) вихревая поверхность заменяется одним несущим вихрем и граничные условия удовлетворяются по хорде в среднем. Угол скоса свободных вихрей принимается равным половине угла атаки приводится приближенная формула для коэффициента подъемной силы, из которой следует его квадратичная зависимость от угла атаки для очень малых удлинений, Н, Н. Поляхов и А, И. Пастухов (1959) дали возможность оценить не только подъемную силу, но и момент. У них крыло заменяется системой П-образных вихрей, причем угол скоса свободных вихрей цринимается равным углу атаки. С, Д, Ермоленко (1960) принял углы скоса П-образных вихрей на концах прямоугольного крыла равными индуктивным углам скоса потока от присоединенных и свободных вихрей. Метод обобщается им на случай крыла малого удлинения вблизи земли, К. К. Федяевский (1949) разработал приближенную теорию крыльев малого удлинения прямоугольной и эллиптической формы в плане, которая позволяет оценить не только подъемную силу и продольный момент, но также приращение [c.96]

Стружка отводится и перемещается по каналам под влиянием гидродинамических сил, действующих при обтекании стружки жидкостью. Необходимая для этого гидродинамическая сила создается посредством сообщения потоку СОЖ определенной скорости, которая зависит от ряда факторов вида и объема стружки, плотности и вязкости СОЖ, конструктивных параметров инструмента и др. Вид стружки и ее форма влияют на режим ее обтекания, на силу лобового сопротивления и подъемную силу. Объем стружки определяет объемную концентрацию р, которая при Р > 0,01 уже влияет на режим обтекания стружки, что необходимо учитывать при выборе скорости потока СОЖ [91. С увеличением плотности и вязкости СОЖ гидродинамические силы возрастают, но одновременно увеличиваются потери давления в системе подвода-отвода СОЖ, а следовательно, затраты энергии на стружко-отвод. От геометрии заточки и конструкции инструмента зависят размеры и форма стружки и связанные с этим размеры стружкоотводного канала, что в совокупности определяет стесненность движения и режим обтекания стружки. Влияние режима резания проявляется главным образом через вид, форму и объем снимаемой стружки. Установлено [32, 59, 61, 631, что скорость потока СОЖ должна быть в 5—8 раз больше скорости схода стружки с учетом ее усадки. Надежный отвод стружки обеспечивается за счет получения мелкой дробленой стружки, выбора соответствующих размеров поперечного сечения каналов и назначения необходимой скорости потока СОЖ (расхода Q). Обеспечение надежного стружкоотвода является сложной задачей, при решении которой приходится учитывать всестороннее влияние факторов и выбирать их оптимальные значения. Например, при выборе сечения канала для отвода стружки в инструменте необходимо учитывать, что при увеличении сечения канала создаются условия для беспрепятственного прохода стружки, но вместе с тем снижается жест- [c.75]

Обобщение и анализ экспериментальных данных, а также теоретические положения показывали, что сопротивление крыла при отсутствии подъемной силы зависит от целого ряда факторов, определяющих условия эксперимента. Было установлено, что суммарный эффект влияния вязкости проявляется в виде сопротивления трения и возникновения сопротивления давления вследствие нарушения идеальности обтекания, обусловленного смещением линий тока из-за нарастания пограничного слоя. На основании обработки многочисленных экспериментальных данных был создан эффективный эмпирический метод расчета. С помощью введения понятия условного профиля эквивалентной толщины были построены сетки для расчета сопротивления (Ф. Г. Гласс, 1939 г.), учитывающие влияние числа Рейнольдса, геометрию профиля, состояние отделки поверхности и турбулентности набегающего потока. [c.288]

Далее необходимо заметить, что многие опыты свидетельствуют о слабом влиянии на теплоотдачу при пузырьковом кипении неметаллических жидкостей в большом объеме процессов перемешивания вдали от поверхности нагрева, вызванных подъемом пузырей пара. Следовательно, критерий Архимеда, который является мерой отношения подъемной силы к силе вязкости, из уравнения (8.19) может быть удален. Однако в уравнениях (8.20) и (8.21) этот критерий следует сохранить, так как переход к пленочному кипению связан с действием подъемных сил, характеризующих отжим жидкости от охлаждаемой поверхьфсти. [c.315]

Зависимость Су и Сх несимметричного профиля от угла атаки а приведена на рис. 18.6. Для несимметричного профиля угол нулевой подъемной силы отрицателен (ао= —7" ). При а<ао подъемная сила направлена вниз Ry O, Су<0. Вначале Су возрастает пропорционально а, что качественно соответствует теоретической зависимости (18.6), однако измеренные значения Су получаются меньше теоретических за счет влияния вязкости. При критическом угле атаки сскр коэффициент подъемной силы достигает максимума и при дальнейшем увеличении резко падает, а С возрастает. Это объясняется тем, что отрыв пограничного слоя при увеличении а в области акр распространяется на все большую часть верхней поверхности профиля. Это приводит, с одной стороны, к уменьшению давления на кормовую часть, что увеличивает Сх, и к увеличению давления на среднюю часть верхней поверхности профиля, разрежение над которой имеет наибольшее значение в образовании подъемной силы. Все это происходит за счет уменьшения циркуляции скорости около профиля при отрывном обтекании задней ост- [c.349]

Этот критерий характеризует соотношение подъемной (архимедовой) силы, действующей на данный элемент потока под влиянием разности плотностей фаз, и силы сопротивления, вызываемой молекулярной вязкостью. [c.26]

Если подъемные сйлы, силы вязкости и инерции, действующие в потоке, соизмеримы, то такое течение называется вязкостно-инерционно-гравитационным. В этом случае влияние свободной конвекции на течение и теплообмен проявляется в виде зависимости полей скорости и температуры, а также теплоотдачи и сопротивления от числа Грасгофа (Ог) и ориентации системы в поле силы тяже- [c.315]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...