Вихрь винтовой

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]

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

При равенстве нулю слагаемого (rot К X V) система уравнений (IV.5) сильно упрощается. Последнее слагаемое обращается в нуль в трех случаях 1) скорость потока равна нулю 2) векторы скорости и вихря скорости параллельны, и поэтому векторное произведение равно нулю (это случай так называемого винтового движения, весьма редко встречающегося в практике) 3) вихрь скорости равен нулю (безвихревой или так называемый потенциальный поток). [c.89]

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]

Данные рис. 2.6 свидетельствуют о том, что на протяжении 4,25 калибра трубы поток остается винтовым, хотя энергия в нем несколько падает. Определяя в соответствии с (1.9) составляющие вектора вихря, а в соответствии с (1.12) - коэффициент пропорциональности X, легко [c.32]

Винтовые пары — К. п. д. 490 Винтовые поверхности 298, 299 Винты 286, 287, 509 Вихрь вектора 233 Вогнутость кривых 204 Возведение в квадрат — Примеры 32 [c.568]

Количественных выводов, за исключением подтверждения обратной пропорциональности вторичных потерь длине лопатки, сделано не было. Кроме того, не учитывалось наличие пограничного слоя на боковых стенках при входе в решетку, хотя его влияние на вторичные явления было известно. В работе [13] вторичные течения рассматривались упрощенно как парный вихрь (по схеме рис. 147, а), аналогичный парному вихрю крыла конечной длины. Зоны повышенных потерь и пониженного статического давления считались совпадающими между собой и с осями вихрей. Последующие экспериментальные работы 11 и др.] показали, что в потоке за решеткой имеется только слабо выраженное винтовое движение, причем ось этого винтового движения не совпадет с максимумом потерь. [c.445]

Вследствие того что сходящие с лопасти вихри имеют форму винтовых линий, аналитическое решение задачи, как в случае крыла, оказывается невозможным. Исключение составляет лишь частный случай непрерывно распределенных вихрей в схеме активного диска. При численном решении пелену обычно за- [c.430]

Влияние дискретности аппроксимации пелены поперечных вихрей исследовано в работе [Р.65]. Винтовую вихревую пелену лопасти можно представить решеткой из прямолинейных отрезков вихрей конечной интенсивности. В теории профиля [c.446]

На режиме висения или полета по вертикали система вихрей винта состоит из вихревых винтовых поверхностей, отходящих -ВНИЗ по потоку от каждой из лопастей. При нестационарном [c.454]

Относительное расстояние h/b между вихревыми поверхностями определяется скоростью опускания винтовых поверхностей свободных вихрей. Принимая, что вблизи диска винта скорость их конвекции равна средней по диску винта индуктивной скорости, получим, что за оборот винта пелена опустится на величину Nh = у(2л/0), откуда [c.465]

Периодическая зависимость этой интенсивности от гр определяется изменениями циркуляции. Поскольку при гармоническом движении интенсивность вихревого слоя на винтовых поверхностях изменяется по фазе одинаково, величина не зависит от расстояния 2 вдоль оси винта. Чтобы найти амплитуду изменения у по /г-й гармонике, следует взять того же номера амплитуду общей циркуляции присоединенных вихрей всех N лопастей винта и распределить ее по длине, на которую перемещаются свободные вихри за один оборот винта [c.471]

Как уже говорилось, продольные и поперечные свободные вихри несущего винта образуют за каждой из лопастей винтовые поверхности. Для участков такой поверхности, достаточно удаленных от лопастей. [c.495]

Логарифмическая особенность на остальных участках пелены связана лишь с дискретностью принятой модели, поскольку описание криволинейной вихревой поверхности посредством плоских вихревых прямоугольников приводит к появлению бесконечной кривизны в местах их стыка. Более того, при моделировании винтовой поверхности прямоугольными элементами возникают места пропусков или накладывания частей прямоугольников друг на друга. Именно такая аппроксимация реальной системы вихрей приводит к появлению бесконечных скоростей. При плавном, не имеющем разрывов и бесконечной кривизны соединении вихревых элементов логарифмические особенности в местах их стыковки взаимно уничтожаются. Исключить такую особенность у прямоугольных вихревых элементов путем перехода к вихревым трубкам конечного переменного сечения довольно сложно. Лучше всего, по-видимому, просто строить расчеты таким образом, чтобы в них не приходилось производить вычисление скоростей вблизи кромок вихревых элементов. [c.497]

При приближении вращающейся лопасти несущего винта к вихревому следу предыдущей лопасти аэродинамические нагрузки на ней сильно меняются в зависимости от относительного положения следа и лопасти. Поэтому для определения переменных индуктивных скоростей и аэродинамических нагрузок в первую очередь нужно установить форму системы вихрей. При вращении лопасти с нее сходят как продольные, так и поперечные вихри. Далее элементы этих вихрей переносятся с местной скоростью воздушного потока, складывающейся из скорости невозмущенного потока и скорости, которую индуцирует на соответствующем элементе система вихрей винта. В предположении постоянства индуктивной скорости сходящая с вращающейся лопасти пелена вихрей имеет вид скошенной винтовой поверхности. На самом деле индуктивные скорости в разных точках пелены вихрей (как и на диске винта) существенно различны. Поэтому действительная форма пелены вихрей, определяемая путем интегрирования перемещений ее точек в неоднородном поле местных скоростей, существенно отличается от упомянутой идеальной пелены. На большом расстоянии вниз по потоку система вихрей винта стремится свернуться в два вихревых жгута, подобных концевым вихрям кругового крыла. Однако для определения нагрузок существенны деформации пелены только вблизи диска винта, и в особенности положение элементов концевых вихрей нри первом приближении их к последующей лопасти. Явление взаимодействия свободного вихря с лопастью не исчерпывается возникновением на лопасти соответствующих аэродинамических нагрузок. Лопасть в свою очередь влияет на вихрь, вызывая значительное изменение скорости [c.671]

Эти уравнения описывают скошенную винтовую поверхность характеризующую пелену вихрей лопасти на режиме полета вперед- В случае Л/ -лопастного винта нужно построить N таких поверхностей, соответствующих каждой из лопастей, причем [c.673]

Другим примером является безвихревое движение, в котором повсюду rot F = 0. Нормальные сечения у трубок тока конечного размера отсутствуют в случае винтового движения, когда rot F X F = 0, т. е. вектор скорости параллелен вектору вихря скорости. [c.36]

Аппараты вихревого типа делятся на две группы с кольцевыми вихревыми потоками, с винтовыми вихревыми потоками. Кольцевой вихрь - это вихревая трубка тока, замкнутая сама на себя. Кольцевое вихревое движение суспензии может быть обеспечено с помощью специальных вихревых аппаратов. Однако более эффективным оказалось создание вихревых колец между двумя коаксиальными цилиндрами, имеющими различную частоту вращения, при небольшом относительном зазоре между ними. [c.662]

Сложный сдвиг представляет собой простейшее сложно-напряженное состояние. Математически он совершенно аналогичен плоской гидродинамике идеальной жидкости, причем несжимаемой жидкости соответствует линейно-упругое тело Гука, а сжимаемой баротропной жидкости — нелинейно-упругое тело. Единственное отличное от нуля смещение w соответствует при этом потенциалу скорости, а вектор напряжения х = Гхх + Щг соответствует вектору скорости. Вихри в идеальной жидкости математически идентичны винтовым дислокациям в упругом теле. Поэтому при отыскании коэффициента /Сш во многих случаях можно воспользоваться готовыми решениями плоской гидродинамики [c.568]

И. С. Громеке принадлежит глубокое исследование одного специального класса вихревых движений — так называемых винтовых движений, в которых совпадают направления векторов скорости и вихря. Этот класс движений, рассматривавшийся позже также Э. Бельтрами, замечателен тем, что [c.75]

II V — вихревые линии совпадают с линиями тока при таком движении частицы в своем мгновенном вращении поворачиваются вокруг касательных к линиям тока. Такое движение называется винтовым. С винтовым движением приходится иметь дело при рассмотрении так называемых свободных вихрей, сходящих с поверхности крыла конечного размаха. [c.148]

Большинство работ по изучению пульсаций скорости и давления в закрученных течениях типа следа основывается на предположении о сформировавшемся прямолинейном вихре, ось которого не совпадает с осью трубь [Murakami, 1961], или вихре винтовой формы [Бондаренко, Завьялов, 1979 Faneily, 1989]. Далее будут рассмотрены возможные механизмы потери вих рем осевого положения, вопрос о движении винтового вихря в цилиндриче ской трубе и влияние трехмерности (величины шага винтовых вихревых jm ПИЙ) на характер развития неустойчивостей течения в трубе. [c.377]

Невозмущенные вихревые нити, изображенные на рис. 7.6, 7.7, существуют только при определенных условиях. В действительности же возмущенное состоя1ше - характерная особенность протяженных концентрированных вихрей. К возмущения. вихревой нити относятся как волнь разли1нп.1Х мод, так и распад вихря. Винтовые структуры, описанные в нн. 7.3-7.5, также представляют собой возмун1енные состояния вихря. Появление возмущений [c.437]

МИ ЖИДКОСТИ, то отчетливо видно, как газовый шнур на срезе выхода из вихревой камеры приобретает расплывчатые очертания. Рассматривая эту расплывчатость в мигающем свете стробоскопа, можно обнаружить, что ядро вихря совершает винтовое по расходящейся спирали сателлоидное движение вокруг оси вихревой камеры, причем число оборотов ядра вихря пропорционально угловой скорости жидкости. Аналогичные результаты получаются при импульсной подкраске ядра вихря. Первое описание эксперимента дано в работах [92]. Расходящаяся спираль ядра хорошо видна на рис. 3.36. [c.146]

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]

Наиболее детально и подробно исследованием винтовых вихрей занимался С.В. Алексеенко, который получил ряд интересных как теоретических так и экспериментальных результатов [15]. Согласно полученным им данным, в ограниченных закрученных потоках винтовые вшфи обладают локальной винтовой симметрией, причем в некоторых случаях тип симметрии для вихря может изменяться (от правовинтовой к левовинтовой симметрии). Также теоретически было получено и косвенно экспериментально подтверждено, что течение с немонотонным профилем осевой скорости может быть индуцированным только при суперпозиции правого и левого вихрей. [c.148]

Если = onst — поток назьшается однородным винтовым, если X = = r,поле скоростей не содержит вихрей и является потенциальным v = grad0, где в — потенциал скоростей. [c.15]

Другая конструкция теплообменника с поперечным обтеканием пучка витых труб, когда спиральная закрутка теплоносителя в межтрубном пространстве приводит к выравниванию неравномерностей температур по периметру труб и интенсификации теплообмена, отличается перекрестным располо жением соседних рядов витых труб. В этом случае появляется возможность одновременного нагревания или охлаждения двух различных сред. Дополнительная турбулизация потока в межтрубном пространстве обеспечивается в этом случае взаимодействием разнонаправленных винтовых течений, обусловленным поворотом вихрей при переходе потока с одного ряда труб на другой. Такой теплообменный аппарат, имеющий две пары коллекторов с трубными досками под перпендикулярно расположенные трубы чередующихся рядов, характеризуется большей пористостью пучка, чем предыдущий аппарат, из-за увеличения расстояния между соседними рядами в 2/ V 3 раза при плотной упаковке пучка и обеспечивает касание каждой трубы на длине шага закрутки с шестью попарно расположенными трубами. Этот аппарат также является более компактным и менее металлоемким, чем гладкотрубчатый аппарат при юй же тепловой мощности и тех же затратах энергии на прокачку теплоносителей. [c.10]

Н. Е. Жуковский причиной возникновения вторичного течения воды считает поворот вихревых нитей, увлекаемых течением. На прямолинейном участке канала жидкость завихривается трением о дно. Образующиеся вихревь е нити перпендикулярны к линиям тока и параллельны дну канала (трение жидкости о боковые стсрши канала в это.ч рассуждении во внимание не принимается). На повороте концы вихревых нитей движутся быстрее на ВЕЯпуклой стороне канала, чем па вогнутой, и перестают быть перпендикулярными к линиям тока Указанный перекос вихрей и вызывает появление вторичного винтового движения, при котором частицы жидкости, находящиеся вблизи дна канала, движутся по направлению к выпуклому берегу, а частицы вблизи поверхности — к вогнутому. [c.432]

Такая модель нестационарного обтекания сечений винта на режиме висения, учитывающая повторное влияние пелены вихрей, развита в работе [L.113]. Плоская система вихрей, аппроксимирующая соответствующие винтовые поверхности, показана на рис. 10.10. Сначала рассмотрим однолопастный винт, считая, что вся завихренность сходит с единственной его лопасти. Сечение лопасти представлено тонким профилем, с задней кромки которого сходит (и простирается до бесконечности) след, состоящий из поперечных вихрей. Остальные винтовые вихревые поверхности, проходящие под лопастью, моделируются серией плоских параллельных вихревых слоев с расстоянием А между ними, причем каждый слой тянется до бесконечности вверх и [c.455]

Займемся дальнейшим развитием, нестационарной теории профиля с тем, чтобы приспособить ее к анализу обтекания вращающейся лопасти. Хотя основы теории уже излагались в предыдущих разделах, приложение ее к лопасти несущего винта требует учета целого ряда дополнительных факторов. Применение схемы несущей линии разделяет задачу расчета нестационарных аэродинамических нагрузок при пространственном обтекании на две части внутреннюю, в которой исследуются аэродинамические характеристики профиля, и внешнюю, состоящую из расчета индуктивных скоростей, создаваемых в сечении лопасти вихревым следом винта. Что касается внутренней задачи, то при стационарном обтекании плоского профиля аэродинамические нагрузки могут быть получены из эксперимента и представлены в виде табулированных зависимостей их от угла атаки и числа Маха. При нестационарном досрывном обтекании применимы результаты теории тонкого профиля. Решение внешней задачи затруднено тем, что система вихрей винта имеет весьма сложную конфигурацию. За каждой из вращающихся лопастей тянутся взаимодействующие винтовые вихревые поверхности, деформирующиеся в поле создаваемых ими индуктивных скоростей с возникновением областей сильной завихренности в виде концевых вихревых жгутов. Аналитическое определение индуктивной скорости на лопасти без весьма существенных упрощений модели вихревого следа (например, представления винта активным диском) оказывается невозможным. На практике неоднородное поле индуктивных скоростей определяют численными методами, подробно обсуждаемыми в гл. 13. Ввиду сказанного ниже не предполагается отыскивать зависимость между индуктивной скоростью и нагрузкой путем введения функции уменьшения подъемной силы. Напротив, сами индуктивные скорости являются фактором, учитываемым явно в нестационарной теории профиля. Для построения схемы несущей линии желательно, чтобы вычисление индуктивных скоростей производилось лишь в одной точке по хорде. Проведенное выше исследование обтекания профиля на основе схемы несущей линии указывает способ, который позволяет аппроксимировать нестационарные нагрузки с достаточно полным отображением влияния пелены вихрей. Применительно к лопасти достаточно рассмотреть лишь часть пелены, расположенную вблизи ее задней кромки. При построении нестационарной теории обтекания вращающейся лопасти надлежит учесть влияние обратного обтекания и радиального течения. Теоретические нагрузки должны быть скорректированы таким образом, чтобы они отражали влияние [c.480]

СИЛОЙ, которая, согласно нестационарной теории профиля, в свою очередь зависит от движения лопасти и величины циркуляции. Поэтому уравнение махового движения лопасти позволяет связать коэффициенты гармоник циркуляции с коэффициентами махового движения, что замыкает определяющую их систему уравнений. Решение ищется методом последовательных приближений, а индуктивные скорости подсчитываются при заданной циркуляции. После этого вычисляются коэффициенты гармоник нагрузки и махового движения, что позволяет уточнить циркуляцию. Процедура повторяется до достижения сходимости приближений. Поскольку высшие гармоники индуктивных скоростей в основном зависят от структуры вихревого следа, в качестве первого приближения можно использовать среднее для заданной силы тяги значение циркуляции. Миллер обнаружил, что гармоники нагрузок сильно зависят от шага винтовых поверхностей, и предположил, что для расчета влияния концевого вихря, приближающегося к лопасти, требуются нелинейная вихревая теория и представление лопасти несущей поверхностью. Он ввел также концепцию полужесткого следа, каждый элемент которого имеет вертикальную скорость, равную скорости протекания в соответствующей точке диска винта в момент схода этого элемента с лопасти. [c.665]

Один важный случай задачи на определение скорости по вихрю рассматривается в статье Н.С. Васильева Движение жидкости, направляемое винтовым вихрем (Журнал науково-дослщчих катедр. Одесса, 1926. Т. П. №3). Впервые [c.138]

Как последний пример установившегося движения несжимаемой жидкости укажем движение, которое может быть названо винтовым. Это такое движение, при котором линии вихрей совпадают с линиями тока. В этом случае любое семейство поверхностей тока является поверхностями внхря, и так как О = О, то вторая час п. формулы (3) обращается в нуль. Так как для винтового установившегося движения вторые части ((юрму.ч (9) пятой лекции суть нули то функ- [c.406]

Д1алее, они изучали случай винтового вихря ). Будучи невозмущен, этот вихрь имеет определенную угловую скорость относительно своей оси и некоторую поступательную скорость. Они нашли, что устойчивость будет тогда и только тогда, когда шаг винта превышает 0,3. [c.306]

В монографии систематизированы и обобщены сведения о концентрированных вихрях, наблюдаемых в природе и технике. Рассмотрены основные методы исследования их кинематики и динамики. Особое внимание уделено течениям с винтовой сим.метрией. Описаны модели вихревых сфуктур, применяе.мые при интерпретации экенериментальпых данных и служащие базисом для развития теоретических и численных подходов к изучению вихрей. Представлены достижения в области анализа устойчивости, 1юлн на вихрях и явление распада вихря. [c.4]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...