Отрыв вихрей

Отрыв вихрей, образовавшихся в пограничном слое, сопровождается дополнительной потерей энергии потоком. [c.125]

К гидродинамическим источникам вибрации у винтовых, шестереночных и пластинчатых насосов в первую очередь можно отнести вихреобразования и отрыв вихрей у стенок плохо обтекаемых деталей, турбулентные пульсации потока жидкости и гидродинамические пульсации, обусловленные принципом действия этих насосов. [c.168]

Известны случаи самовозбуждения лопаток, отстроенных от резонанса, при которых наблюдались интенсивные колебания (Л. 35] и даже усталостные поломки [Л. 19]. В статье Л. 34] описано испытание судовой турбины, во время которого на одном из режимов были обнаружены большие амплитуды колебаний лопаток, хотя их частота находилась между шестой и седьмой кратностями по отношению к числу оборотов турбины. Анализ причин этого явления привел авторов к заключению, что на режиме, при котором имел место отрыв вихрей, возникли автоколебания лопаток. Такие явления особенно часто наблюдаются на лопатках осевых компрессоров газотурбинных установок. На основании Опы-7 2717 97 [c.97]

Re <8 10 . Отрыв вихрей снова становится регулярным, однако теперь он появляется при турбулентном пограничном слое (рис. 10-3, Э). [c.472]

I — воздух для сгорания топлива 2 — подача природного газа 3 — выходная кромка EV-горелки 4 — отрыв вихрей 5 — предварительное смешение воздуха и топлива 6 — фронт пламени 7 — завихритель I—IV — этапы сгорания топлива в EV-горелке [c.75]

Отрицательный скачок, невозможность 129 Отрыв вихрей 49-50, 74-78, 154 [c.201]

Относительно закона изменения скорости в кильватерном потоке заметим следующее. Периодический отрыв вихрей с кормовой части тела начинается только после того, как число Рейнольдса достигает некоторого, для каждого тела вполне определенного, значения. Для цилиндра, движущегося в направлении, перпендикулярном к своей образующей, это значение равно = 50. Пока число Рейнольдса меньше этого значения, ширина Ъ кильватерного потока на большом расстоянии от тела возрастает пропорционально величине [c.255]

Необходимо, однако, обратить внимание на то, что частицы, побывавшие у стенок тела, могут в дальнейшем попасть внутрь жидкости так как внутри пограничного слоя мы имеем сильно завихренное движение жидкости, то при этом внутрь жидкости попадают вихри, образовавшиеся в пограничном слое происходит, как говорят, отрыв вихрей. [c.544]

Для тел, имеющих малую кривизну поверхности и обтекаемых под малыми углами атаки, практически можно считать, что отрыв вихрей отсутствует. В этом случае действие сил вязкости сказывается только в пограничном слое у самого тела и в некоторой узкой области, располагающейся в виде следа позади тела, а во всей остальной области течение жидкости можно считать потенциальным. [c.264]

Отрыв вихрей служит причиной ряда интересных вибрационных явлений. Если, например, при движении подводной лодки в погруженном состоянии перископ начнет раскачиваться подобно дымовой трубе, то изображение в перископе становится расплывчатым. Однако в этом случае полоя ение дел сравнительно простое, поскольку поток жидкости имеет определенное направление относительно лодки колебания можно устранить, поставив специальную разделительную пластинку (рис. 41). [c.105]

Хорошо изучена [7, 9, 14, 22, 24] картина обтекания неподвижного цилиндра потоком воздуха. При <10 ламинарный поток еще плотно прилегает к цилиндру с увеличением числа Рейнольдса позади цилиндра образуются два стационарных вихря, которые растут и, наконец, отрываются от основного потока при Ке=40. При Re>50 начинается попеременный отрыв вихрей. Область этого ламинарного отрыва распространяется до Ре=150 образующийся вихревой след называется вихревой дорожкой Бенара — Кармана. [c.80]

При обтекании плоской пластинки, расположенной по потоку (угол атаки а = 0°), ламинарное течение в пограничном слое поддерживается на длине считая от передней кромки, определяемой числом Рейнольдса З-Ю —5-10 . После этого течение переходит в турбулентное. Точка перехода ламинарного пограничного слоя в турбулентный с увеличением числа Рейнольдса перемещается от задней кромки пластинки к передней. Сопротивление пластинки растет, и наибольшим оно становится, когда точка (зона) отрыва приближается к передней кромке. Важно отметить, что чем дольше сохраняется ламинарное течение вдоль пластинки, тем меньше ее сопротивление. Поэтому задача создания хорошо обтекаемых тел заключается в выборе такого профиля, у которого переход в турбулентное обтекание или отрыв вихрей происходит вблизи задней кромки тела. [c.41]

При дальнейшем увеличении Re непосредственно за парой присоединенных вихрей из сбрасываемых в след "комков завихренности" формируется вихревая дорожка. С ростом Re колебания за телом (цилиндром или пластиной) становятся столь значительными, что пара присоединенных вихрей перестает быть различимой - ее сменяет поочередный отрыв вихрей непосредственно с тела. [c.65]

Такой подход к решению задачи приводит к правильному конечному результату независимо от того, какие процессы происходят между рассматриваемыми начальным и конечным сечениями камеры, насколько интенсивно идет процесс смешения, возникают ли скачки уплотнения, имеется ли отрыв потока, вихри, встречные токи и т. д. Принятое допущение об одномерности потока в конечном сечении является весьма существенным, так как очевидно, что никаких сведений о характере поля скорости в конце смешения такой расчет дать не может они должны быть заданы дополнительно, если г = 1. [c.506]

Рассмотрим подробнее местное сопротивление в виде внезапного расширения трубы (рис. 83). Наблюдения показывают, что при выходе струи из узкой части трубы образуется отрыв потока от стенок, и пространство между струей и стенками заполняется вихрями. На некотором расстоянии 1р струя полностью расширяется, но может иметь в сечении 2 —2 резко неравномерную [c.184]

Рассмотренный случай движения жидкости около пластинки, снабженной перегородкой, представляет собой пример отрыва, имеющего место при обтекании поверхности с разрывами ее наклона. Обтекание таких поверхностей представляет собой наиболее характерное явление. Отрыв потока может происходить у места излома контура профиля (рис. 1.11.5,а, б), при обтекании уступов, обращенных навстречу или расположенных по потоку (рис. 1.11.5,в, г), а также при обтекании вырезов (рис. 1.11.5,5). На этих рисунках показаны возможные конфигурации линий тока отрывных течений. Характерным для этих течений является образование в зоне отрыва возвратных потоков и вихрей. [c.100]

Влияние вихрей на корпусе. Отрыв пограничного слоя, возникающий на верхней (подветренной) стороне корпуса, принадлежащего крестообразной конфигурации летательного аппарата, движущегося под малыми углами атаки и скольжения, оказывается незначительным, поэтому он практически не влияет на момент крена, величина которого может быть принята равной нулю. [c.176]

Увеличение угла атаки (рис. 6.1.4,а) приводит к тому, что оторвавшийся на подветренной стороне поток 1 не попадает на поверхность тела. В непосредственной близости от места перехода носовой части в цилиндрическую поток разгоняется до сверхзвуковой скорости, возникает волна разряжения 2, формируется пограничный слой 3. Ниже по потоку образуется скачок уплотнения 4, за которым происходит отрыв и появляются два вихря 5 с противоположным направлением вращения (как и при обтекании длинных тел вращения под углами атаки [45]). Если удлинить иглу (рис. 6.1.4,6), то отрыв с образованием вихрей 5 будет происходить уже на подветренной [c.387]

В заключение этой главы необходимо подчеркнуть, что разделение движений детерминированных динамических систем на регулярные и хаотические в условиях, когда возможны промежуточные случая, носит условный характер. Более того, всякое хаотическое движение в той или иной мере наделено некоторой регулярностью, некотррьши временными закономерностями и пространственной структурой. Задача исследования хаотических движений — эго в первую очередь обнаружение и описание их временных и пространственных закономерностей, носящих в одних своих частях детерминированный характер, а в других — случайный. Хаотические движения песут в себе черты как регулярности, так и стохастичности. Например, поток за обтекаемым толом при достаточной его скорости носит в целом турбулентный, хаотический характер, однако отрыв вихрей Кармана от обтекаемого тела представляет собой явно регулярный периодический процесс. Вместе с том скорости потока за обтекаемьш телом — случайные с более или менее выраженными периодическими составляющими. [c.56]

Визуализация течения и изучение диффузии тепла, выполненные Харватом и др., подтвердили существование интенсивного массообмена между полостью и внешним течением, а также неустановившегося течения. Кроме того, течение в центральной зоне имеет три слоя по вертикали ко дну примыкает слой возвратного течения, относительно слабого и неустановившегося, но в среднем направленного вверх по потоку промежуточный слой характеризуется сильным возвратным течением, но в целом в нем отсутствует какой-либо определенный поток массы и, наконец, свободный вязкий слой. В окрестности внутреннего угла, вызывающего сжатие потока, вихрь довольно интенсивный, но около внешнего угла, вызывающего отрыв, вихрь слабее и его знак противоположен. [c.55]

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]

Отрыв вихря в нижней части цилиндра (фиг. 1-34) вызывает появление на заветренной части его кругового воздушно1го потока. Скорость дви- [c.44]

Прогресс в области создания новых конструкций турбореактивных двигателей лимитируется рядом факторов, и в том числе способностью лопаток компрессора работать при тяжелых усло виях нагружения. Лопатки компрессора подвержены различного рода вибрациям. Один из видов вибрации — так называемый срывной флаттер —это явление, сходное по своей природе с эффектом, показанным на рис. 34 регулярный отрыв вихрей здесь не играет роли). И вообще создание плавного течения жид1<ости из области низкого давления в область высокого давления (а в этом и состоит назначение компрессора) — задача достаточно сложная, так как жидкость вместо того, чтобы спокойно течь но предназначенным для нее каналам, обнаруживает тенденцию отрываться от поверхностей, образуя при этом зоны с беспорядочно движущимися вихрями. [c.107]

Существование решения представляет собой в некотором смысле меньшую проблему в том случае, когда расчеты ведутся по нестационарным уравнениям, а этот подход оказался, вообще говоря, наиболее успешным при решении полных уравнений для течения вязкой жидкости. Будучи уверенными в справедливости нестационарных уравнений Навье — Стокса, мы склонны думать, что численное решение, полученное по физически реальным начальным условиям, имеет определенную ценность. Если же стационарного решения не существует, то, проводя нестационарные конечно-разностные расчеты, мы можем убедиться в этом. Может случиться, однако, что непрерывное течение, которое неустойчиво по отношению к малым возмущениям, будет оставаться устойчивым при численном моделировании. Это может иметь место как при крупномасштабной неустойчивости (такой, как отрыв вихрей), так и нри мелкомасштабной турбулентности в сдвиговом слое. Кроме того, внесение в нолные уравнения Навье — Стокса приближенных допущений (например, линеаризации Буссинеска) лишает уверенности в существовании решения. Это особенно относится к тем случаям, когда приходится работать с непроверенными уравнениями состояния. Годунов и Семендяев [1962] показали, что при использовании определенного класса уравнений состояния численное решение газодинамических задач может быть неединственным. [c.25]

При скоростях потока, близких к кри-титеским, колебания конструкции управляют процессом распространения вихрей даже тогда, когда изменение скорости потока должно сместить частоту отрыва вихрей Пв от собственной частоты цилиндра. Подобное действие механических колебаний на отрыв вихрей называется захватом [c.81]

Видно, что выше значения Ве г 1 аналитическое описание поля течения усложняется. Становятся существенными инерционные силы, и при Ве 10 происходит отрыв пограничного слоя ) линии тока скручиваются и образуют стационарное вихревое кольцо у кормовой части сферы. Дальнейшее возрастание числа Ве приводит к увеличению размеров и интенсивности вихря. При Ве 100 систе.ма вихрен распространяется за сферой на расстояние около одного диаметра [7801. Влияние инерционных сил продол кает расти, п при Ве 1-50 систе.ма вихрей начинает колебаться. В ла.минарнодг потоке при Ве р 500 систе.ма вихрей отделяется от тела и образует след [822]. Это число Рейнольдса называется нгпкним критическим чпс,лоы Рейнольдса. Вихревые тсольца непрерывно образуются и отделяются от сферы, вызывая периодические изменения поля течения и мгновенной величины силы сопротивления. Линия отрыва пограничного слоя на сфере перемещается, что приводит также к флуктуация.м силы трения. [c.32]

Отрыв пограничного слоя обычно связан с образо1ванием вихрей, которые проникают во внешний поток и существенно искажают картину течения, полученную по теории идеальной жидкости, даже вдали от тела. Для пояснения приведем некоторые сведения об обтекании круглого цилиндра несжимаемой жидкостью. На рис. 6.24 показаны две кривые распределения давления вдоль окружности цилиндра штриховая кривая построена по теории идеальной жидкости, сплошная кривая получена экспериментально Флаксбартом при числе Рейнольдса [c.331]

Наблюдения показывают, что при выходе струи из узкой части трубы образуется отрыв потока от стенок и пространство между струей и стенками заполняется вихрями. На некотором расстоянии /р струя полностью расширяется, но может иметь в сечении 2 2 резко неравномерную эпюру скорости, что обусловлено нарушением осесимметричности (искривлением) потока на участке /р. Эпюра скорости выравнивается на участке /ц, в конце которого (сечение 2-2) устанавливается распределение скоростей, характерное для стабилизированного турбулентного потока (например, логарифмическое). [c.171]

Обтекание тел с затупленной кормовой частью (неудобообте-каемых тел), как правило, сопровождается отрывами. Кинематическая структура потока зависит от числа Рейнольдса и, если движение возникло из состояния покоя, от времени с начала движения. На рис. 8.29 показаны снятые на кинопленку последовательные стадии развития пограничного слоя и формирования вихрей при обтекании кормовой части цилиндрического тела потоком воды, начинающим движение из состояния покоя. В начальный момент пограничный слой почти отсутствует, и течение близко по структуре к потенциальному. В дальнейшем происходит нарастание пограничного слоя, его утолщение и, наконец, отрыв (рис. 8.29, 4). Оторвавшийся пограничный слой свертывается в крупный вихрь, оттесняющий поток от поверхности тела. [c.350]

Благодаря влиянию вихрей скорость частиц в этой зоне будет больше, чем при безотрывном обтекании, а давление меньше (рис. 1.11.3). Поэтому появляется дополнительное сопротивление от перераспределения давления, называемое сопротивлением подсасывания (или вихревым сопротивлением). Увеличение сопротивления можно объяснить тем, что на образование вихрей и отрыв потока затрачивается дополнительная часть кинетической энегии потока, обтекающего тело. Такой вид отрыва на несущей поверхности (крыло, оперение), нежелательный с аэродинамической точки зрения, обычно называют срывом потока. [c.99]

Измерения показали, что поверхностное трение исчезающе мало вблизи уступа. Как и следовало ожидать, именно в этих местах происходит присоединение потока к обтекаемой стенке. Наиболее сложным по структуре будет поток около выреза, являющийся по своему характеру неустановив-шимся. Втекающая в него жидкость может быть разделена на три слоя. Ко дну примыкает слой неустановившегося возвратного течения 4 с малой скоростью. Промежуточный слой 3 характеризуется достаточно сильным возвратным течением с переменной массой, а сверху образуется свободный вязкий слой 2, ограниченный разделяющей линией тока I. В окрестности внутреннего угла возникает довольно интенсивный вихрь сжатия 5, а за передним уступом, вызывающим отрыв, образуется слабый вихрь с противоположным знаком. [c.100]

Длину /[ сужающейся части сопла выбирают минимальной в целях уменьшения потерь на трение. Длина расширяющейся части сопла 4 определяется допустимым углом раскрытия а = = 10- -12°. Большие значения а вызывают отрыв струек потока от стенок сопла и образование вихрей. При меньших значениях а значительно увеличивается длина расширяющейся части сопла 4, что усложняет изготовление и увеличивает иогери на трение между потоком и стенками соила. [c.16]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...