Вихри вторичные

Имея в виду изучение вторичных течений, введем слагающую вектора вихря ii rot на направление вектора скорости v (вихрь, вторичного течения) [c.436]

В области к неустойчивость жидкого вращения вокруг вертикальной оси сопровождается образованием трех вихрей (рис. 14, б). Следует заметить, что в последнем случае оси вихрей вторичного течения не принимали горизонтального положения, хотя с увеличением высоты в интервале от 355 до 370 мм наблюдается уменьшение отклонения от горизонтали. Это указывает на то, что интервал к охватывает лишь часть области описанного типа неустойчивости. [c.72]

Концевые потери. Они возникают из-за наличия поверхностей, ограничивающих решетку на высоте. К ним относятся потери на трение и потери от парного вихря — вторичные потери. Вторичные течения возникают из-за разности давлений на вогнутой и выпуклой сторонах соседних лопаток, благодаря чему вдоль нижней и внешней стенок межлопаточного канала возникает движение газа от вогнутой стороны лопатки к выпуклой. Подобные вторичные токи у выпуклых стенок лопаток, увлекаясь основным потоком, образуют два противоположно вращающихся вихря ( парный вихрь). Особенно заметно влияние концевых потерь в решетках с короткими лопатками. [c.217]

В работе [3.52] это изящно продемонстрировано путем создания искусственного пристеночного пограничного слоя (величиной в половину следа) на входе в решетку. Когда в этом месте была установлена разделительная стенка, за ней происходил угловой отрыв и наблюдалось значительное увеличение потерь. Ясно, что это не связано с диссипацией индуцированных вихрей вторичного течения, которая дает основной вклад во вторичные потери, а скорее объясняется потерями полного давления в пристеночном пограничном слое, который часто бывает отрывным. [c.81]

При определенных условиях (определенном сочетании режимных и геометрических параметров) наблюдается реверс вихревой трубы, заключающийся в том, что из отверстия диафрагмы истекают не охлажденные, а подогретые массы газа. При этом полная температура периферийного потока, покидающего камеру энергоразделения через дроссель, ниже исходной. А.П. Меркуловым введено понятие вторичного вихревого эффекта [116] и предпринята попытка его объяснения, основанная на теоретических положениях гипотезы взаимодействия вихрей. При работе вихревой трубы на сравнительно высоких степенях закрутки в приосевой зоне отверстия диафрагмы вследствие существенного снижения уровня давления в области, где статическое давление меньше давления среды, в которую происходит истечение (Р < J ), возникает зона обратных в осевом направлении течений, т. е. в отверстии диафрагмы образуется рециркуляционная зона. При некотором сочетании режимных и геометрических параметров взаимодействие зоны рециркуляции и вытекающих элементов в виде кольцевого закрученного потока из периферийной области диафрагмы приводит к образованию вихревой трубы, наружный [c.89]

На рис. 3.6-3.7 приведены характерные профили распределения термодинамических параметров для различных сечений и относительных долей охлажденного потока. Избыточное статическое давление ЛР = /, - Р, где P — статическое давление на срезе сопла закручивающего устройства Р — текущее значение статического давления, возрастающее с ростом относительной доли охлажденного потока. Имеется зона пониженного статического давления (вакуумирования), обеспечивающая организацию вторичного рециркулирующего вихря в сечении отверстия диафрагмы. [c.109]

Известно, что в вихревой трубе помимо высокочастотных колебаний могут возбуждаться автоколебания низкой частоты, определяемые прецессией вихревого ядра. Поддержание колебаний возможно подводом к вихревому ядру достаточной для этого кинетической энергии вращательного движения, которая в свою очередь подводится тем интенсивнее, чем больше касательные напряжения и, соответственно, радиальные пульсации. Пояснить этот механизм можно следующим образом. Крупные вихри А (рис. 3.26), уходя на периферию, образуют на прежнем месте области локального понижения давления, в которые устремляется мелкомасштабная турбулентность 5, отвечающая за перенос импульса к приосевому ядру. Таким образом, чем интенсивнее вторичное вихреобразование, тем более благоприятные условия создаются для генерации прецессии. В то же время прецессионные смещения приосевого ядра приводят к увеличению градиента осевой скорости и соответственно вихреобразованию. [c.136]

Следовательно, возникает система с обратной связью вторичные вихри — прецессия — вторичные вихри, где роль обратной связи играет прецессия. Очевидно, при достижении такого резонансного режима (по мере увеличения ц) эффекты охлаждения снижают. Однако, как следует из эксперимента, при дальнейшем увеличении ц эффект охлаждения начинает возрастать. Это можно объяснить следующим образом. [c.136]

В рассматриваемом подходе система резонанса имеет вид вторичные вихри — звуковые волны — вторичные вихри, и в качестве обратной связи выступает звуковая волна. [c.138]

Вернемся к рассмотрению динамики вторичных вихрей. Из приведенных выше вычислений следует, что интенсивность поперечных пульсаций крупных вихрей существенно определяет перенос энергии и импульса. Для оценки этой интенсивности или частоты будем исходить из следующих допущений [c.138]

Потеря устойчивости течения между двумя концентрическими цилиндрами приводит к появлению и росту вторичного течения (вихрей Тейлора). С увеличением числа Рейнольдса вихри Тейлора становятся неустойчивыми, и при втором критическом числе Рейнольдса устанавливается новый режим, в котором по вихрям Тейлора бегут азимутальные волны [225]. [c.144]

Особого рода неустойчивости возникают при переходе закрученного течения в покоящуюся среду. Эксперименты на вихревых форсунках и горелках показали, что при выходе закрученного потока из горловины соответствующего вихревого устройства развиваются вторичные течения, происходит так называемый распад вихря. Считается [62, 237], что существуют 3 основных вида распада осесимметричный, спиральный и в виде двойной спирали. [c.145]

Таким образом, либо вследствие самой индукции, либо по другим причинам, винтовые вихри существенным образом определяют структуру основного и вторичных течений. [c.148]

Экспериментальное исследование структуры потока в криволинейных трубах показывает, что под воздействием массовых сил в поперечном сечении потока возникают вторичные течения в форме парного вихря (рис. 8.7). Направление вращения жидкости в замкнутых контурах определяется направлением действия массовых сил благодаря наибольшей скорости осевого движения потока в центральной части трубы здесь возникает наибольшая центробежная сила, которая заставляет перемещаться частицы жидкости от оси изгиба трубы к периферии. При этом вблизи стенок, лежащих в плоскости изгиба, возникают обратные токи (к оси изгиба). [c.350]

В заключение отметим, что при изучении обтекания цилиндрических тел нельзя значения сил, полученных для плоской задачи, распространять на все тело путем простого их умножения на размер цилиндра вдоль образующей. Дело в том, что при обтекании цилиндров конечной длины возникают так называемые концевые эффекты , которые заключаются в образовании вблизи концов цилиндра вторичных течений, создающих за цилиндром особую систему вихрей, которая может заметно влиять на силы, действующие на тело. Такая система вихрей (вихревая пелена) изменяет направление поперечной силы Жуковского, что приводит к появлению индуктивного сопротивления. Эти вопросы изучаются в теории крыла. [c.398]

Такое поперечное перетекание жидкости возникает в коленах не только прямоугольного, но и любого другого сечения и обычно называется вторичными токами. Их можно без особого труда наблюдать и даже измерять составляющие скоростей, образующих парный вихрь. На рис. XIV.7 показано поле тангенциальных скоростей в выходном сеченни колена. [c.376]

Потери в колене складываются из потерь на трение, на образование парных вихрей и потерь из-за наличия местных отрывов потока. Последние имеют наибольшую относительную величину, вторые—меньшую и, наконец, потери на трение составляют наименьшую долю общих потерь. Таким образом, для уменьшения потерь в колене, так же как и во всех других потоках, прежде всего надо устранять или ослаблять местные аэродинамические диффузоры, часто приводяш,ие к местным отрывам потока. Затем надо уменьшить интенсивность вторичных токов, образующих парные вихри, и только после этого заботиться об уменьшении сил трения. [c.377]

При плавном повороте трубы указанные отрывы струи могут отсутствовать. В этом случае местные потери напора в значительной мере обусловливаются имеющимся на повороте парным вихрем (винтовым движением, вызванным действием сил инерции). Такое винтовое движение, характеризуемое наличием так называемой поперечной циркуляции (иначе вторичными течениями ), показано на рис. 4-51, где для примера изображена прямоугольная труба. На этом чертеже показана эпюра давления на стенку трубы, ограниченная кривой аЬс. Как видно, в центральной части внешней стенки трубы давление оказывается наибольшим (в связи с большими скоростями и в этой части трубы). Такое положение и обусловливает движение жидких частиц влево и вправо (вдоль внешней стенки) от центральной части к периферии. [c.204]

Образование вторичных вихрей в каналах лопастных систем обусловлено разностью давлений на тыльной и лицевой сторонах лопастей, т. е. перетеканием по стенкам тора и чаши из области повышенных давлений (лицевая сторона) в область пониженных давлений (тыльная сторона). В середине канала жидкость течет от тыльной стороны к лицевой. Выделить и подсчитать величину потерь при указанных видах вихреобразования в гидродинамических передачах пока не представляется возможным, поэтому они косвенно входят в потери трения. [c.52]

В спиральных камерах безлопаточного НА происходит ускорение потока вследствие конфузорности проходного сечения канала. Существенный недостаток безлопаточного НА — трудность конструктивного исполнения элементов, позволяющих создать симметричное поле скоростей при входе в РК- Нарушение окружной симметрии является чаще всего следствием неточного изготовления обводов камер или патрубков. Характер пространственного течения рабочего тела в безлопаточном НА весьма сложный, имеют место перетечки газа вдоль обводов, вызванные неравномерностью структуры потока. Перетечки инициируют вихревое течение рабочего тела. Система вихрей, движущихся по спирали, приводит к значительным вторичным потерям, доля которых сравнима с профильными потерями [40]. Уменьшение интенсивности вихревого движения в канале безлопаточного НА достигается устройством продольного ребра на внешнем меридиональном обводе камер. [c.57]

Уменьшение потерь энергии от вторичных течений во входных устройствах получается при выполнении на внутренней поверхности патрубков и каналов продольных уступов, соизмеримых с высотой пограничного слоя. Препятствуя перетеканию рабочего тела в пограничном слое криволинейного канала, уступы приводят к повороту потока рабочей среды и инициируют образование вихревых течений. Ниже уступов по течению потока образуется другое вихревое движение. Таким образом, интенсивное вихревое движение разбивается на несколько систем вихрей меньшего размера. Вихревые течения меньшей интенсивности поглощают меньшее количество энергии [c.58]

Мы не будем касаться сущности концевых потерь. Она доходчиво объяснена в литературных источниках 14], 15], [10], [11], [18], 121], [22], [25] и в других работах. В основном причиной концевых потерь в лопаточном канале является радиальная неуравновешенность сил, действующих в пограничном слое на выпуклой и вогнутой поверхностях лопаток. Под действием этих сил слой приходит в движение вдоль высоты лопатки, причем под влиянием движения пограничного слоя на торцовых стенках канала рабочий агент протекает с вогнутой поверхности лопаточного канала через слой на торцах на выпуклую поверхность и там встречается с таким же течением на выпуклой поверхности стенки канала. Встречаясь, эти два потока образуют вихри у выпуклой стенки иа концах лопаток. Вихри и движение пограничного слоя вдоль указанных стенок возмущают концевые части пространственного потока в канале. В нем создаются вторичные течения, на что, как и на поддержание вихрей, расходуется энергия потока. [c.246]

Эти потерн названы концевыми, так как вихри и вторичные течения образуются на концах канала, у торцовых стенок. [c.247]

В отличие от течения в колеблющемся пограничном слое скорость течения вне пограничного слоя не зависит от вязкости. Однако образование вихревого движения вне пограничного слоя обусловлено вязкостью среды. Вихри, образовавшиеся в колеблющемся пограничном слое (рис. 24, б), возникают вследствие вязкости среды, а вихри вне пограничного слоя (рис. 24, а) возникают в результате взаимодействия с вихрями в пограничном слое. Вращение вихрей в пограничном слое происходит в направлении, противоположном вращению вихрей вне пограничного слоя. Аналогичная картина возникает в цилиндрическом канале. При возбуждении в канале поперечных резонансных акустических колебаний, направленных вдоль радиуса канала, возникают вторичные вихревые течения, как и в случае продольных колебаний. Вращение вихрей осуществляется в плоскости поперечного сечения канала (рис. 25). Методика расчета таких течений приведена в работе [39]. [c.108]

В первом случае при Рг 1 толщина динамического колеблющегося пограничного слоя меньше толщины теплового пограничного слоя. В этом случае термическим сопротивлением динамического вязкого пограничного слоя можно пренебречь, поэтому процесс теплообмена осуществляется посредством внешних вторичных течений. При Рг > 1 толщина динамического колеблющего пограничного слоя больше толщины теплового пограничного слоя. В этом случае процесс теплообмена осуществляется в основном внутренним вторичным течением (вязким вихрем в пограничном слое). Согласно расчетам, приведенным в работе [33], критериальные уравнения для теплоотдачи на поверхности цилиндра и шара имеют вид [c.117]

Анализ колебаний с большими амплитудами колебания давления и скорости при условии, что пограничный слой остается ламинарным, показывает, что характер обтекания тел изменяется. В этом случае происходит деформация формы как вихрей внешнего акустического потока, так и вторичных вихрей внутреннего течения., [c.164]

Вихревое движение формируется также у концов лопаток в зоне вторичных течений. Вблизи спинки и торцевых поверхностей канала, зарождаясь в углах, существуют два концевых вихря. Снижение температуры торможения, термодинамической температуры и статического давления создает необходимые условия для [c.75]

Особенно интенсивное накопление пленки и капель происходит в периферийных участках межлопаточных каналов. Пленки движутся вдоль спинки и вогнутой поверхности к вершине лопаток и здесь участвуют во вторичных течениях насыщают влагой периферийные концевые вихри, приводят к увеличению толщин пленок на внутренней поверхности бандажей и генерируют при этом крупные капли, фиксируемые в экспериментах за рабочей решеткой (см. рис. 5.6 и 5.7, а). Следовательно, концентрация влаги у периферии создает повышенные потери кинетической энергии в этой зоне. Учитывая температурные поля поверхности лопатки вблизи [c.168]

Выражение для вихря вторичного течения в такой форме было дано Хауторне [109]. Приведенный вывод аналогичен выводу формулы Эртеля (см. [40]). [c.437]

Круг в медленном потоке с лииейным сдвигом вблизи пластинки. Цилиндр отодвинут на 0,1 диаметра ог пластинки, или на 0.2 диаметра от своего гидродинамического отражения, коюрос видно здесь фактически как оптическое отражение. Число Рейнольдса, рассчитанное по скорости сдвига, равно 0,011. Большие рециркуляционные вихри вторичного течения образуются из-за того, что в отличие от потока на предыдущей фотографии, где происходит движение вдоль плоскос ти симметрии, глицерин должен при.пипать к пластинке. [Тапес1а. 1979] [c.18]

В верхней части фронтовых стен, либо в потолочных перекрытиях предтопков. Количество первичного воздуха составляет 15—20%. Основная масса воздуха (80—85%) направляется в нижнюю часть топки через эжекторные щели. Эта часть топочной камеры имеет вид воронки с двумя вертикальными и двумя наклонными стенами. Внизу воронки помещают небольшую колосниковую решетку, выполняемую в виде опрокидных или выдвижных колосников. Выходная скорость вторичного воздуха через щели эжекторов при холодном воздухе 30—40 м/сек, а при горячем воздухе 60—70 м сек. Вихрь вторичного воздуха, подаваемый в нижнюю часть топочной камеры, поднимает вверх частицы топлива по изогнутой и поэтому удлиненной траектории, где и осуществляется процесс их сгорания. Зола топлива при этом почти полностью выносится в газоходы котельного агрегата. Наиболее крупные куски топлива выпадают на колосники, откуда шлак после выжига горючего сваливается в шлаковую шахту. Топки Шершнева применяются для котельных агрегатов производительностью от 4 до 75 т/ч. [c.204]

В работе [3.56] сделана попытка на основе полуэмпириче-ской модели без учета вязкости потока рассчитать вторичные потери для различных расстояний между вихрями вторичных течений. Получены удовлетворительные результаты для очень густых решеток. Однако и этот метод не является настолько надежным, чтобы его можно было рекомендовать для применения при проектировании. Для грубой оценки вторичных потерь более надежное выражение получено в работе [3.57] [c.82]

Экспериментальные исследования неподвижных [3.77] и вращающихся [3.78] решеток показывают, что противоположные направления вихрей вторичного тока и перетеканий в зазоре могут указывать на оптимальные условия течения при некотором значении радиального зазора. [c.90]

Течение газа в цилиндрическом канале сопровождается образованием структуры, состоящей из двух вращательно-поступательных потоков. По периферии движется потенциальный (первичный) вихрь. Центральную область занимает вторичный вихрь с квазитвердой закруткой, образующейся из масс газа, втекающих из окружающей среды. Вблизи оси поступательная составляющая скорости вторичного вихря имеет противоположное первичному направление. При некоторых условиях течение в вихревом генераторе звука (ВГЗ) теряет устойчивость, в результате чего возникают интенсивные пульсации скорости и давления, которые распространяются в окружающую среду в виде звуковых волн [96]. Источником звуковых волн при этом считается прецессия вторичного вихря относительно оси ВГЗ. Пульсации скорости и прецессию ядра наблюдали визуально в прозрачной трубке с помощью вводимого красителя [94]. При нестационарном режиме угол наклона винтообразной линии тока периодически менялся по величине точно в соответствии с углом поворота прецессирующего ядра. [c.118]

Такая взаимосвязь становится понятной, если учесть, что высокочастотное звуковое поле (а именно такое поле наблюдалось в эксперименте) соответствует генерации вторичных вихрей, ответственных за энергоперенос. [c.136]

Однако данной точки зрения придерживаются не все авторы [62]. С.В. Лукачев при рассмотрении регулярных низкочастотных пульсаций давлений в вихревой трубе (которые идентифицированы с прецессией) объясняет их возникновение динамическим взаимодействием приосевого потока с вторичными вихревыми структурами (винтовыми вихрями). [c.147]

Все изложенные выше примеры, анализ доступных литературных данных позволяют сделать вывод о том, что вихревые трубы использовались лишь в условиях отсутствия вторичного центробежного поля сил, накладываемого на основное, создаваемое закручивающим устройством. Поэтому отсутствуют исследования характеристик процесса энергоразделения в вихревых трубах в условиях воздействия на них вторичного поля инерционных сил. Тем не менее, очевидно, что оно определенным образом искажает обычную картину течения в камере энергоразделения вихревых труб. Такое воздействие должно сопровождаться не только изменением характеристик макроструктуры потока, но и характеристик его микроструктуры. На каждый турбулентный микро-или макровихрь в зависимости от его расположения в объеме камеры энергоразделения и собственных размеров действует своя дополнительная сила инерции, зависящая от частоты вращения ротора и радиуса от центра элемента вихря до оси. [c.379]

Кроме потерь трения значительную часть гидравлических потерь составляют потери вихреобразования, которые зависят от ряда факторов. Кольцевая форма проточной части гидродинамических передач, с одной стороны, и изогнутость лопастных систем, с другой, приводят к перераспределению скоростей и давлений, что влечет за собой увеличение неравномерности потока примерно так же, как и в коленах обычных труб. Но наряду с этим в проточной части имеются и свои особенности. Колено проточной части гидродинамических передач является как бы бесконечным по ширине при конечных размерах радиуса поворота и высоты в направлении радиуса (см. рис. 7), вследствиечегосостояниепотокабудетхарактеризоваться увеличением давления и скорости от внутренней стенки к внешней. При таком состоянии уменьшаются вторичные токи в месте поворота потока, но усугубляется действие местной диффузорности. Происходит как бы обтекание цилиндра кольцевой формы с нарастанием давления по внутренней поверхности [41]. Так как скорости при этом уменьшаются и энергии частиц жидкости недостаточно, чтобы преодолеть нарастание давления, происходит отрыв потока с образованием вихрей, энергия которых при рассеивании их превращается в тепло. [c.52]

На рис. 8.18 показано экспериментально полученное поле поперечных составляющих скорости в сборке с интенсификаторами осевой закрутки. Как видно, вращение вокруг оси сборки имеет место только в проходном сечении между внепшим рядом стержней и обечайкой канала. Это движение приводит также к образованию вторичных вихрей и циркуляции потока вокруг отдельных стержней. Таким образом, можно сказать, что общего осевого вращения во всем поперечном сечении сборки, которое бы приводило к выравниванию теплогидравлических параметров, инген-сификаторы осевой закрутки не создают. Поэтому, по-видимому, процесс интенсификации теплообмена в двухфазном потоке происходит за счет циркуляции между сборкой и каналом и вокруг отдельных стержней, которая способствует перемешиванию потока, и за счет образования вторичных вихрей, которые приводят к сепарации влаги из ядра потока на поверхность твэлов. [c.162]

Переход к крупным каплям сопровождается значительным возрастанием концевых потерь по сравнению с потерями при перегретом паре для решеток С-9012А. Физически этот результат легко объясним возрастают потери кинетической энергии. на трение в периферийных движениях пленок, а также в концевых вихрях, несущих крупнодисперсную влагу. Распределение коэффициентов потерь по высоте решетки подтверждает интенсификацию вторичных течений в потоке влажного пара. [c.117]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...