Вихревая дорожка за круговым цилиндром

Аналогичное явление имеет место в следе за круговым цилиндром, который движется в потоке параллельно своей образующей. В диапазоне чисел Рейнольдса 50 < Ке < 500 эта зона содержит чередующиеся вихри противоположных знаков (вихревая дорожка Бенара — Кармана) это явление будет проанализировано в 56. [c.60]

Фиг. 18. Вихревая дорожка Кармана за круговым цилиндром [21].

Дополнительные эффекты. В п. 1—8 мы исследовали след за круговым цилиндром в бесконечном потоке, предполагая, что след может быть аппроксимирован идеальной вихревой дорожкой. Рассмотрим теперь, какие изменения следует внести в предыдущий анализ в случае некругового цилиндра или в случае наличия стенок, параллельных потоку, а также рассмотрим влияние изменения чисел Рейнольдса и т. д. [c.373]

Колебания плохо обтекаемых стержней в потоке газа. Рассмотрим колебания плохообтекаемого тела, например, кругового цилиндра (рис. 7) в потоке газа. Характерным для этих колебаний является возникновение в следу вихревой дорожки Кармана. При отделении от тела одиночного вихря циркуляция изменяется на величину, равную интенсивности вихря. Если за телом образуется вихревая дорожка Кармана, [c.478]

Далее кратко рассмотрим известный случай плоского потока, обтекающего круговой цилиндр (рис. 4.8). Увеличивая скорость течения, можно вызвать целый ряд состояний потока, каждое из которых отождествляется с конкретным интервалом чисел Рейнольдса. При весьма малых значениях числа Рейнольдса (Кея I) поток (который предполагается при подходе к телу ламинарным) остается присоединенным к цилиндру по всему его периметру, как это показано на рис. 4.8, а. При Не 20 течение сохраняется симметричным, но происходит отрыв потока и образование в спутной струе крупных вихрей, которые располагаются вблизи тыльной (относительно направления течения) поверхности цилиндра, что и показано на рис. 4.8, б. При 30 Ке 5000 от цилиндра отрываются правильно чередующиеся вихри, которые образуют вниз по течению четко выраженную вихревую дорожку . Первыми сообщение об этом явлении сделали Бенар [4.51 и фон Карман [4.61 (рис. 4.8, в). [c.105]

Данные по частотам схода вихрей в зависимости от геометрических параметров обтекаемого тела имеют значительный разброс. Большинство исследователей согласны в том, что необходимо учитывать эффекты, связанные с пограничным слоем непосредственно перед отрывом. Эти эффекты невелики при обтекании круговых цилиндров, однако в случае тонких тел, таких, как профили лопаток, влияние пограничного слоя на периодический сход вихрей может быть значительным [8.10]. Предложено универсальное число Струхаля с использованием в качестве характерной длины полной толщины потери импульса в следе [8.11] и толщины вытеснения [8.12]. Эти попытки имеют тот недостаток, что толщина потери импульса зависит от донного давления, а толщина вытеснения — от осевого расстояния в области схода вихрей. Вполне вероятно также существование кратных мод в вихревых дорожках [8.13]. [c.227]

Вихревая дорожка Кармана за круговым цилш-дром при Ке = 140. Вода обтекает цилиндр диаметром 1 см со скоростью 1,4 см/с. Визуализация движения осуществляется так частицы метятся белым коллоидным дымом, создаваемым элек- [c.58]

Вихревая дорожка Кармана за круговым цилиндром при Re = 200. Этот снимок, сделанный на другой жидкости (и в другой стране), оказался соответ-ствуюшим такому моменту времени, что картина течения обладает замечательным сходством с картиной, представленной на предыдущем снимке. Течение происходит в аэродинамической трубе малой турбулентности вверх по потоку от цилиндр вводится тонкая пелена табачного дыма. Фото Gary Коор-mann [c.58]

Вихревая дорожка Кармана за круговым цилиндром при Re = 105. Расширяющаяся сперва спутная струя, показанная на двух предыдущих снимках, развивается в два параллельных ряда шахматно расположенных вихрей. Теория Кармана, построенная без учета вязкости, показывает, что такая дорожка устойчива при отношении ее ширины к продольному расстоянию между вихрями, равном 0,28. Визуализация движения в воде осуществляется электролитическим способом. Фото Sadatoshi Taneda [c.59]

Вихревая дорожка за иилиидром. Каждая из двух серий искровых теневых фотографий, сделанных со скоростью 30 ООО кадров в секунду, охватывает одну треть периода схождения вихрей с поверхности кругового цилиндра. Слева показано чисто дозвуковое течение при числе Маха невозму- [c.132]

Впадина на кривой распрвдвления давления (фиг. 14) была также замечена другими исследователями [14—16]. Эта область совпадает с местом формирования вихрей. Значение коэффициента давления Ср во впадине уменьшаехся с увеличением относительной толщины задней кромки, т. е. с увеличением интенсивности вихревой дорожки. Например, па фиг. 14 минимальное значение Ср равно примерно — 1,0, тогда как для кругового цилиндра [16] оно равно — 1,4, а для пластины, нормальной к потоку [14],—2,3. 13низ по потоку от впадины статическое давление снова повышается и устанавливается при некотором значении, меньшем статического давления во внешнем потоке. Появление этого плато давления вместо постепенного увеличения стати- [c.86]

Остается найти еще один безразмерный коэффициент. Для этого можно принять hja = 0,281, как это следует из теории устойчивости Кармана (п.7). Если принять это условие, то мы получаем полутеоретический способ полного определения параметров и, /г, а и D, если известны форма тела и параметры потока в диапазоне чисел Рейнольдса, при которых образуются вихревые дорожки. В частности, согласно формуле (13.5 ), для круговых цилиндров будем иметь [c.372]

В заключение этого параграфа в качестве примера сложного поведения течения при росте числа Рейнольдса перечислим бифуркации следа за перпендикулярным набегающему потоку цилиндром кругового сечения (ср. Морковин (1964)). При Re lO происходит смена устойчивости и вместо монотонного плавного обтекания за цилиндром образуется пара стационарных вихрей. При Re > 40 эти вихри начинают поочередно отрываться от цилиндра,, замещаясь новыми вихрями, и уплывать вниз по течению, образуя вихревую дорожку Кармана, При Re > 100 вихри заменяются быстро турбулизирующимися областями поочередно отрывающихся пограничных слоев. При Re > 10 пограничные слои турбулизируются еще до отрыва, точка отрыва продвигается вниз по течению,, турбулентный след сужается и сопротивление уменьшается кризис сопротивления). При Re lO турбулентный след расширяется и сопротивление растет. Наконец, при Re lO след начинает колебаться, как целое. При наличии у жидкости свободной поверхности все эти явления могут видоизменяться, и на них еще наложатся так называемые корабельные волны. В стратифицированной жидкости все они будут сопровождаться генерацией различных видов внутренних волн. [c.123]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...