Подъемная относительно циркуляции

Рис. 14. Нормальная сила на плоской пластине в зависимости от угла атаки а. Для получения безразмерного коэффициента нормальная сила на единицу ширины пластины разделена па рЛ Ь. р — плотность жидкости, II — скорость относительного потока, а — длина пластины. Кривые 1, 2 и 3 представляют соответственно теорию Ньютона, теорию Рэлея и современную теорию подъемной силы (циркуляции).

Зависимости tf=/ (р) (рис. 1) для подъемного движения нелинейны во всем диапазоне паросодержаний. Имеет место влияние скорости циркуляции, которое проявляется в увеличении значений ф с ростом Wg. Рассмотрение опытных данных, относящихся к другим давлениям, показывает, что рост давления приводит к непрерывному росту f и к постепенному вырождению влияния w,,. Влияния относительной шероховатости Д на величины [c.111]

Потребовав, чтобы средняя подъемная сила лопасти была равна силе тяги одной лопасти (т. е. положив L p = T/N), а амплитуда первой гармоники момента относительно оси ГШ была равна нулю (это вытекает из условия равновесия лопасти в шарнире, см. гл. 5), найдем циркуляцию присоединенных вихрей [c.143]

При обтекании лопасти с образованием подъемной силы на ее поверхности возникает слой присоединенных вихрей. По закону сохранения завихренности в пространственном течении требуется, чтобы с лопасти в поток сходили свободные вихри, а именно комлевой и концевой вихревые жгуты, а при изменении циркуляции присоединенных вихрей по азимуту и радиусу— поверхность свободных вихрей (рис. 13.1). Вследствие изменения циркуляции присоединенных вихрей по радиусу в поток сходят элементы продольных вихрей, ориентированные по вектору относительной скорости в точке схода. Поверхностную интенсивность таких вихрей обозначим Vnp. Изменение циркуляции присоединенных вихрей по азимуту вызывает сход поперечных свободных вихрей, ориентированных вдоль радиуса. Поверхностную интенсивность этих вихрей обозначим Vnn. Величины 7пр и Vnn определяются выражениями [c.649]

Если циркуляция Г=0, то существует симметрия в распределении скоростей (и давлений) по контуру относительно оси Ох, и подъемная сила будет равна нулю. Если Г= 0, то и подъемная сила будет отличной от нуля. [c.302]

На основании работы К. К. Баулина (1944), которая позволяла определять по заданным значениям коэффициентов давления и производительности расчетные величины циркуляции и теоретического давления (схема физического процесса, как у К. А. Ушакова) для ступеней различных схем, Е. Я. Юдин и И. С. Елин (1946) построили обобщающий график, по которому при известной для расчетного режима быстроходности и принятому значению произведения из густоты решетки и коэффициента подъемной силы у втулки находились оптимальные расчетные значения коэффициентов давления и производительности, кпд и относительного диаметра втулки. В этой же работе были получены графики для опреде ления расчетных параметров вентиляторов, работающих в установках с потерей определенной части динамического давления. Быстроходность вентилятора однозначно определяется давлением, производительностью [c.837]

Вихри, срывающиеся с цилиндра с частотой, определяемой числом Струхаля, приводят к появлению знакопеременной подъемной силы. Механизм этого явления заключается в следующем при срыве вихря, например, с нижней стороны горизонтального цилиндра (левое вращение), возникает вращательное движение жидкости, противоположное по знаку вращению оторвавшегося вихря, что следует из постоянства циркуляции (теорема Томсона). Это вращательное движение жидкости вокруг цилиндра приводит к увеличению скорости сверху и к ее понижению снизу, что по теореме Бернулли повышает давление снизу цилиндра и понижает — сверху. Вследствие разности давлений возникает направленная поперек потока и вверх подъемная сила. Через полупериод, определяемый для круглого цилиндра числом Струхаля, равным 0,2, срывается сверху вихрь правого вращения циркуляция будет противоположного вращения, что вызывает появление подъемной силы, направленной вниз. Через следующий полупериод картина зеркально повторится и т. д. При неизменной скорости потока такие вихри регулярно срываются с цилиндра и на него также регулярно действуют импульсы силы. Подъемная сила не может мгновенно появиться и исчезнуть через полупериод, что объясняется инерцией жидкости, поэтому график движения ее имеет вид синусоиды со сдвигом фазы приблизительно на 90° относительно движения. Это установлено опытами в трубе с использованием градуированных датчиков давления с поправками на инерцию [24]. [c.100]

Предположим, что винт вращается вокруг своей оси с угловой скоростью ii и помещен в равномерном потоке, идущем параллельно его оси со скоростью V. Сечение лопасти винта имеет форму профиля крыла подъемная сила, действующая на элемент лопасти при его движении относительно жидкости, должна быть связана с циркуляцией жидкости вокруг лопасти. Так как циркуляция меняется вдоль лопасти от корня к концу, с лопасти должны сбегать вихри, идущие в потоке позади винта вместе с жидкостью по траекториям, приближающимся к винтовым линиям. Эти вихри сосредоточены главным образом у корня и у концов лопастей таким образом струя винта состоит из некоторой завихренной массы жидкости, причем вихри сосредоточиваются у оси и у границы струи. По аналогии с общей теорией крыла можем заключить, что каждый элемент крыла нужно рассматривать как крыло в плоско-параллельном потоке скорости этого потока образуются благодаря сбегающим вихрям. Точное определение скоростного поля представляет весьма сложную задачу благодаря периодичности потока для большинства практических приложений вполне достаточно заменить периодически меняющийся поток некоторым средним потоком. Эта замена равносильна предположению, что при исследовании скоростного поля сбегающих вихрей можно тягу и момент, действующие на конечное число лопастей на некотором радиусе, заменить равномерным распределением тяги и момента по окружности того же радиуса. [c.149]

Водоизмещение ледокола равно 16 000 ш, полная длина составляет 194 л, наибольшая ширина принята равной 27,6 лг, осадка — 9,2 м. Его корпус с массивными литыми форштевнем и ахтерштевнем имеет усиленную обшивку из высококачественной стали, толщина которой в носовой и кормовой частях достигает 50 мм, и разделен на отсеки одиннадцатью поперечными водонепроницаемыми переборками. Три энергетических водо-водяных реактора его двухконтурной силовой установки суммарной тепловой мощностью 270 тыс. кет и оборудование первичного контура циркуляции помещены в средней части судна в специальном отсеке с надежной противорадиационной защитой. По сторонам реакторного отсека расположены носовое и кормовое турбогенераторные отделения, с распределительных щитов которых электроэнергия подается к среднему и двум бортовым двигателям, приводящим во вращение валы гребных винтов. Рядом с этими отделениями главных генераторов находятся две электростанции, вырабатывающие ток для питания двигателей вспомогательного судового оборудования. Контроль за действием реакторной установки ледокола и регулирование ее действия производятся с пульта дистанционного управления, изменение режима работы двигателей гребных винтов осуществляется непосредственно с ходового мостика судна. Для выполнения специальных ледовых маневров в корпусе ледокола — в носовой и кормовой частях и вдоль бортов — размещены водяные цистерны. При форсировании тяжелых ледяных полей, когда собственный вес ледокола оказывается недостаточным для взламывания льда, в носовые цистерны подается забортная вода, увеличивая давление корпуса на лед. При отходе ледокола от ледяной кромки вода может быть подана в кормовые цистерны, увеличивая осадку на корму. Для случаев, когда корпус ледокола испытывает сжимающее действие льда, попеременной подачей воды в бортовые цистерны может осуществляться раскачивание корпуса ледокола относительно продольной оси. В кормовой части шлюпочной палубы ледокола находится взлетно-посадочная площадка для вертолета ледовой разведки. Для выполненения погрузочно-разгрузочных работ на палубе уста новлены электрические подъемные краны. [c.297]

В настоящее время в изучении рассматриваемой проблемы достигнут определенный прогресс. Накоплен значительный опытный материал по истинным паросодержаниям и потерям на трение. Разработаны методы практического расчета величин ф [1—31 и предложены номограммы для расчета А/ ,р [3]. Вместе с тем отдельные стороны проблемы остаются невыясненными. В частности, для подъемного движения недостаточно ясен вопрос о влиянии на ф и AjDjp относительной шероховатости поверхности канала и практически отсутствуют опытные данные по Ар р в области умеренных и малых скоростей циркуляции. Область опускного движения практически не исследована. [c.109]

Исследовано влияние относительной шероховатости и расходных параметров потока на величину ф и ДР р при опускном и подъемном движении пароводяной смеси в вертикальных необогреваемых трубах. Опытные данные получены для труб диаметром 33 и 20 мм с естественной и искусственной шероховатостью в диапазоне давлений 9,8 — 90.6 бар, скоростей циркуляции 0.1—4.0 м/сек, паросодержаипй О—1 и величин Д = = 10- 1.25-10-2. Предложены полуэмпирические зависимости для расчета величины при подъемном и опускном движении, описывающие опытные данные с точностью А<р = = +0М. [c.286]

Так как при принятом направлении осей оба эти компонента положительны, то поток дает на нашей фигуре 4 подъемную силу У и подсасывающий эффект X против относительного ветра. Формулы (28) вполнь согласны с общей теоремой, предложенной в моей статье О присоединенных вихрях . Согласно этой теореме сила действия потока на пластинку получилась бы через умножение вектора w на 2 р и через его поворот на прямой угол в сторону, обратную циркуляции. Проекции полученного при этом вектора на оси координат, как легко усмотреть, и выражаются формулами (23). [c.706]

Здесь я хочу обратить внимание, что результат этой теории, которую мы называем теорией циркуляции подъемной силы, значительно отличается от теории Ньютона. В теории Ньютона предполагается, что отклоняемая возд гн1пая масса — это количество воздуха, который непосредственно сталкивается с поверхностью тела. Если хорда плоской пластины L, а угол атаки а, то масса воздуха, которая отклоняется па единицу ширины пластины, пропорциональна Lsina (рнс. 5, стр. 20). Однако в соответствии с теорией циркуляции, она пропорциональна 3,14L. Например, если а составляет 5°, при этом sin а меньше 0,1, то результат Ньютона ошибочен более, чем на множитель 30. Сравненне между результатом Ньютона н теорией циркуляции также можно увидеть на рис. 14 (стр. 35), где построен график зависимости безразмерной перпендикулярной силы (т. е. составляюш,ей силы, перпендикулярной пластине тогда как подъемная сила является состав-ляюгцей, перпендикулярной направлению относительного потока) от угла атаки. [c.54]

На рис. 23 показано, что полезность теории обусловлена ограниченной областью значений угла атаки, включаюгцей относительно малые углы, положительные и отрицательные. Вне этой области значений измеренная подъемная сила падает намного ниже значений, предсказанных теорией. Физическое объяснение этого несоответствия, подтвержденного внзуальнымн наблюдениями, следуюш,ее. Как уже говорилось, подъемная сила, действуюш,ая на крыло, возникает благодаря разности в давлении между верхней и ннжней поверхностью. Эту разницу в давлении можно сохранить, только если течение удерживается у поверхности. Действительно, при малых углах атаки течение испытывает незначительные препятствия, но удерживается у поверхности. Однако когда угол увеличивается, воздух встречает всё возрастаюш,ие препятствия, чтобы сохранить соприкосновение, особенно на верхней поверхности, где ему приходится прокладывать себе дорогу вопреки возрастающему давлению, и он отрывается от поверхности до того, как достигнет задней кромки. Этот отрыв приводит, во-первых, к значительно меньшему значению циркуляции но сравнению с тем, которое задает условие Кутта-Жуковского, и, во-вторых, к фактическому снижению циркуляции с увеличивающим углом атаки. Таким образом. [c.54]

Прандтль [8] систематизировал идеи и упростил картину следуюгцим образом а) крыло заменяется несугцей линией, составляющей нернендикуляр к нанравлению полета б) по предположению несущая лнння состоит из нрисоединенного вихря с переменной циркуляцией для того, чтобы объяснить тот факт, что подъемная снла может изменяться вдоль размаха в) в соответствии с изменением циркуляции вдоль размаха, рождаются свободные вихри и расширяются но потоку однако, г) течение, созданное системой вихрей, считается малым возмущением основного потока относительно крыла, и поэтому д) предполагается, что свободные вихри приблизительно следуют первоначальному направлению линий обтекания параллельно и противоположно направлению полета вместо того, чтобы немедленно закончиться концевым вихрем, как полагал Ланчестер (рис. 25) е) течение в непосредственной окрестности профиля крыла определяется на основе двумерного решения, предложенного Кутта и Жуковским. [c.61]

Предполагается, что все нули производной dzld лежат внутри круга, кроме одного, расположенного на окружности в точке J= —/= 6 —ае здесь а, Ь н / — действительные числа коэффициенты а , вообще говоря, считаются комплексными числами. Кроме того, пусть циркуляция вокруг профиля выбрана в соответствии с постулатом Чаплыгина-Жуковского. Показать, что иа крыло, помещенное в рассматриваемое течение, действует подъемная сила, направленная перпендикулярно к скортсти в бесконечности и обращающаяся в нуль при некоторых углах атаки. Найти выражение для О] из условия, чтобы момент относительно центра круга обращался в нуль вместе с подъемной силой. [c.194]

Теорию крыла конечного размаха позволило создать использование основополагающей теоремы Н. Е. Жуковского о связи подъемной силы с циркуляцией и модели течения с присоединенным вихрем, так что эта теория является логическим продолжением и развитием идей, составляющих фундамент теории крыла бесконечного размаха, В 1910 г. С. А. Чаплыгин в докладе на тему Результаты теоретических исследований о, движении аэропланов сформулировал общие представления о вихревой системе крыла конечного размаха. В 1913 и 1914 гг. им были получены первые формулы для подъемной силы и индуктивного сопротивления. Они были доложены на третьем воздухоплавательном съезде в Петербурге. В дальнейшем основное распространение получила теория несущей линии, предложенная в Германии Л. Прандтлем для крыльев большого относительного удлинения. В рамках этой схемь было получено интегро-дифференциальное уравнение, связывающее изменение циркуляции и индуктивный скос потока. Задача свелась к отысканию различных приближенных методов его решения. В работе Б. Н. Юрьева (1926) был применен геометрический прием, в котором использовалось предположение о том, что распределение циркуляции близко к эллиптическому и что отклонения от этого распределения повторяют форму крыла в плане. Аналитические методы, применявшиеся на начальном этапе развития теории для получения приближенных решений, состояли в требовании удовлетворения основному уравнению в ограниченном числе точек по размаху. Так, в методе тригонометрических разложений В. В. Голубев (1931) заменил бесконечный тригонометрический ряд тригонометрическим многочленом, сведя бесконечную систему уравнений к конечной системе, в которой число неизвестных соответствует числу членов разложения циркуляции и числу точек на крыле. С целью более точного учета формы крыла в плане при ограниченном числе решаемых алгебраических уравнений Я. М. Серебрийский (1937) предложил для решения интегро-дифференциального уравнения использовать способ наименьших квадратов. [c.92]

Относительно интеграла в правой части этого равенства мы предварительно скажем только, что он очень мал и, возможно, равен нулю. Следовательно, рассмотрение распределения давления показывает, что подъемная сила А с хорошим приближением может считаться равной т. е. пропарциональной циркуляции. [c.173]

Вернемся опять к фиг. 14 , на котор.зй изображено течение вокруг окружности с центром в точке г/, проходящей через точки — а и -1 а, причем плоскость г повернута по часовой стрелке на угол а. Наложим на это течение циркуляционное течение, причем величину циркуляции подберем так, чтобы задняя (правая) кри тическая точка оказалась как раз в точке Н- а. Если теперь отобразить при помощи функции (3) плоскость г на плоскость то обтекаемая окружность перейдет в дугу окружности, расположенную косо по отношению к течению, а течение вокруг окружности — в течение вокруг этой круговой дуги. При этом величина циркуляции подбирается так, чтобы задняя критическая точка на плоскости г отобрази-.чась в задний конец круговой дуги на плоскости С, т. е. чтобы не было обтекания задней кромки ребра. Если бы изогнутая пластинка или ее хорда имела больший угол атаки, то для достижения гладкого обтекания заднего ребра необходимо было бы взять большую циркуляцию, что находится в полном согласии с опытом именно, при увеличении угла атаки возрастает подъемная сила, а с нею и циркуляция. Изображенное на фиг. 148 течение вокруг пластинки, изогнутой по дуге круга и наклоненной относительно направления натекания, уже довольно близко напоминает течение вокруг крыльев, применяемых на практике, если только не считать обтекания передней кромки. [c.189]

Вертикально-водотрубный двухбарабанный котел системы Гарбе состоит из двух барабанов и наклонных прямых кипятильных труб (см. фиг. 56, г), развальцованных в боковых поверхностях барабанов. Так как развальцовка труб, вставленных не по радиусу, затруднительна, а при очень косом положении относительно поверхности, в которой они должны быть развальцованы, и вовсе невозможна, то в котлах системы Гарбе применены особые плиты с выштампован-ными уступами, поверхность которых перпендикулярна к осям труб. Пучок труб перегородкой разделен на два газохода пароперегреватель располагается за первым газоходом. Передние кипятильные трубы являются подъемным участком циркуляционного контура, трубы, расположенные за перегородкой, — опускным, но обычно для надежности циркуляции барабаны соединяются наружными циркуляционными трубами и тогда весь пучок работает как подъемный (напорный). Верхний барабан установлен на балках каркаса, нижний барабан подвешен на трубах. [c.95]

Действительная (или истинная) скорость и)п пара 1В двухфазном слое обыч1но оказывается больше скорости всплывания всп отдельных пузырьков в малоподвижной жидкости. Это связано с тем, что при развитом кипении жидкость над поверхностью нагрева довольно интенсивно движется вверх в виде отдельных струй или столбов, увлекаемая шаровыми пузырьками. Нисходящее движение, компенсирующее это подъемное движение жидкости в центральной части сосуда, происходит около стенок, где количество пузырьков меньше и жидкость в среднем тяжелее Вследствие такой циркуляции основное количество пузырьков всплывает в восходящем потоке жидкости. Поэтому скорость их подъема относительно стенок сосуда оказывается большей, чем вычисленная по приведенным формулам для малоподвижной жидкости. [c.299]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...