Вихрь круговой

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]

См. также более раннюю работу А.А. Саткевича. Распределение скоростей внутри вихря кругового сечения . См. выше, стр. 138. [c.178]

Только простейшие течения в слое Р=у или осесимметричные течения, которые отвечают особым точкам, расположенным на линии нулевой толщины слоя или в бесконечно удаленных точках, изучены в настоящем параграфе. Однако можно построить течения, вызванные любым расположением особых точек относительно линии нулевой толщины слоя Р=у, если рассмотреть круговой вихрь, круговой источник и применить операции 2 интегрирования, описанные ранее. [c.185]

Задача 5.2. Круговой цилиндрический вихрь. Рассмотреть стационарное движение жидкости, вызванное бесконечным цилиндрическим вихрем кругового сечения — совокупностью бесконечных прямолинейных вихревых нитей, расположенных вдоль оси Z и сплошь заполняющих круговой цилиндр радиуса а с осью (Z). Жидкость предполагается невязкой и несжимаемой, а интенсивности нитей — одинаковыми и постоянными вдоль их длины. [c.158]

В последние годы получают развитие вихревые топки. В них специальными мероприятиями создается устойчивый вихрь — круговое движение газовоздушного потока с топливом (кусочки угля 0,5—5,0 мм или такого топлива, как, например, фрезерного торфа, отходов пищевой, деревообрабатывающей промышленности, размером 5,0— 50 мм). Время пребывания частицы топлива в отличие от факельного процесса в этих топках не ограничено и продолжается до полного выгорания. Вихревые топки (типа так называемых циклонных топок) допускают высокую форсировку, что создает благоприятные условия для организации удаления шлаков в жидком виде. [c.137]

На крупных электростанциях получили развитие камерные топки с вихревым способом сжигания (рис. 4-15). Их называют также вихревыми топками. В них специальными мероприятиями создается устойчивый вихрь — круговое движение газовоздушного потока с топливом (кусочки угля 0,5—5,0 мм или фрезерный торф). В отличие от камерных топок в вихревых топках частица топлива находится в потоке до полного ее выгорания. Вихревые топки (их также называют циклонными топками) допускают высокую фокусировку, что создает благоприятные условия для организации удаления шлака в жидком виде. [c.86]

Рассмотрим теперь другой крайний случай обтекания крыла — чисто циркуляционное обтекание. Под чисто циркуляционным течением будем понимать течение, обусловленное только наличием циркуляции вокруг профиля при отсутствии набегающего потока, когда и = О, Г 0. Примером чисто циркуляционного течения является рассмотренное в гл. II круговое течение, поле скоростей которого вызвано одиночным вихрем. В случае чисто циркуляционного течения отсутствуют передняя и задняя критические точки, и линии тока представляют собой замкнутые кривые, огибающие профиль. Такое течение независимо от значения циркуляции требует наличия бесконечной скорости в точке, лежащей на задней кромке профиля и, следовательно, так же как бесциркуляционное течение, не может быть реализовано без отрыва потока. [c.23]

Эти соотношения являются начальными условиями для решения нестационарной задачи о диффузии вихря. При отсутствии влияния твердых границ или иных возмуш,ений естественно считать, что все время движения и, = = О, т. е. частицы перемещаются по круговым траекториям. Поэтому, пренебрегая влиянием массовых сил (считая, например, что вихревая нить вертикальна), движение можно описать уравнением Навье—Стокса (5.14) в цилиндрических координатах, которое в данном случае примет вид [c.302]

Аналогичным методом можно получить поле скоростей при любых других размещениях вихрей в пространстве, например для круговой вихревой нити, вихревого слоя и пр. [c.61]

Подобную же картину образования и распада поверхности раздела и появления вихрей можно наблюдать при обтекании потоком острого ребра (рис. 40). При этом в потоке позади ребра появляется круговое движение, вследствие чего жидкость в этой зоне начнет притекать к ребру в направлении, противоположном потоку. Таким образом, около ребра будет происходить слияние двух струй, имеющих различные скорости на границе струй появится поверхность раздела, которая под действием вихря начнет совместно с ним закручиваться вихрь при этом начнет увеличиваться в размерах. Со временем под воздействием набегающего потока насту- Рис. 40. [c.73]

Возникновение возвратного течения и образование вихрей при поперечном обтекании кругового цилиндра [c.106]

Входной вихрь влияет на распределение скорости в круговом коллекторе (рис. 9. 0). При резком повороте потока перед коллекторной камерой иногда возникает стабильный торовый вихрь, загромождающий входное сечение коллектора и блокирующий расход в периферийной области коллекторной решетки, где относительное снижение скорости можно оценить по формуле [c.118]

Рис, 6.11. Центральный вихрь 8 круговом коллекторе [c.120]

В рассмотренных нами системах вихрей можно поставить вопрос об отыскании поперечного сечения вихревого слоя. Дж. И. Тейлор [3] понимает под поперечным сечением вихревого слоя среднюю высоту той области, на которую распространяется влияние вихря. Если мы примем, что в наших системах области влияния отдельных вихрей суть круговые поверхности, взаимно касающиеся, то без труда придем для поперечного сечения вихревого слоя d к следующим формулам [c.50]

Как выше было изложено, перетекание из рабочего цилиндра в вихревую камеру сопровождается возникновением в последней кругового движения воздуха. Отношение чисел оборотов вихря в конце сжатия к числу оборотов коленчатого вала п называется вихревым отношением. Последнее влияет на процесс смесеобразования. Вихревое отношение зависит от размерности двигателя, размеров вихревой камеры и площади сечения соединительного канала. Величина вихревого отношения в существующих двигателях с шаровыми и цилиндрическими камерами колеблется в пределах от 25 до 35. Гидравлические потери в вихревой [c.250]

Обтекание цилиндра циркуляционным потоком. Обтекание кругового цилиндра циркуляционным потоком можно получить сложением трех потенциальных истоков, равномерного потока, параллельного оси х, потока от диполя и потока от точечного вихря. Комплексный потенциал результирующего потока [c.509]

Внутри вихревого цилиндра жидкость вращается как твердое тело вокруг центра О с угловой скоростью ш. В центре вихря скорость равна нулю, т. е. круговой вихрь не индуцирует скорости в своем центре и в покоящейся жидкости этот центр остается неподвижным. Распределение скоростей внутри вихревого цилиндра и за его пределами показано на рис. 4.8 и 4,19 (кривая 1). [c.98]

Начнем со случая постоянной нагрузки на диск, что соответствует циркуляции, постоянной по длине лопасти, так что имеется лишь два продольных вихря — концевой и комлевый (см. разд. 2.7.2). Пренебрегая поджатием струи, будем считать, что система вихрей представляет собой круговой цилиндр, отходящий вниз от диска винта. Спиралевидные концевые вихри образуют на цилиндре слой, который удобно представить непрерывно распределенными вихревыми кольцами, к которым из условия сохраняемости вихрей добавляют слой прямолинейных вихрей, располагающихся вдоль образующих цилиндра, а также комлевый вихрь на оси цилиндра. Параллельные оси цилиндра вихри не дают нормальной к плоскости диска индуктивной скорости, которая, таким образом, определяется лишь вихревыми кольцами интенсивности у. [c.470]

Такое поле может одинаково существовать как в идеальной, так и в вязкой жидкости. В самом деле, движение это безвихревое, а следовательно, повсюду вокруг вихревой линии 2 = 0 уравнения вязкой жидкости при этом не отличаются от уравнений идеальной жидкости, а единственное граничное условие F —о при г —оо одинаково выполняется в обоих случаях. Разница лишь в том, что в идеальной жидкости, где нет диссипации энергии за счет работы сил внутреннего трения, такой вихрь не диффундирует в толщу всего объема жидкости и может сохраняться бесконечно долго, поддерживая указанное установившееся круговое движение частиц без притока энергии извне в вязкой же жидкости для поддержания такого движения необходимо сообщение энергии от источника завихренности, например от вращающегося в жидкости тонкого цилиндра, а если такой источник исчезнет, то постепенно затухнет и движение жидкости. [c.432]

Полученное решение соответствует своего рода полому вихрю" вокруг начала координат физическая картина явления может быть воспроизведена путем скрепления внутренней и внешней поверхностей кругового кольца с жесткими концентрическими цилиндрами, поворачивающимися один относительно другого. [c.310]

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]

Предположим, что в начальный момент < = О, имеем круговой вихрь 9() радиуса а, имеющий центром О и симметричный относительно О. [c.255]

Вернемся, в самом деле, к единственному круговому вихрю, рассмотренному выше. [c.260]

Рис. 31. Двойной ряд переменных вихрей позади кругового цилиндра.

Наконец, в статье О распределении скоростей внутри вихря кругового сечения (там же. Выи. 100, 1929) А.А. Саткевич ставит в порядок дня вопрос об изучении скоростей потока внутри вихревых областей, указывая на неопределенность регаения этой задачи, получаемого по методу Гельмгольца, и на замалчивание этого вопроса больгаинством авторов. А.А. Саткевич рассматривает в своей статье распределение скоростей внутри прямолинейного вихря кругового попе-эечного сечения, причем корни зависимости угловой скорости uj внутри вихря от расстояния г его точек от центра игцет в вязких свойствах жидкости. В результате такой постановки вопроса он приходит к дифференциальному уравнению, приводимому в курсе Lamb а, и после интегрирования его приходит к зависимости [c.138]

При втекании вязкого сжимаемого газа через сопло-завихри-тель в камере энергетического разделения образуются два движущихся в противоположные стороны вихря периферийный, текущий от соплового сечения к дросселю, вращающийся по закону потенциального кругового потока [c.168]

Модель радиальных потоков [ 10, 30-321 состоит в том, что за основу в вихревом течении принимается разделение двух потоков энергии потока кинетической энергии, направленного от центра к периферии, и потока тепла, направленного в противоположную сторону. Исходный газ в завихрителе термотрансформатора (см. рис. 6.1) создает интенсивный круговой поток, вращающийся по закону свободного вихря. По мере продвижения вдоль вихревого течения этот поток за счет сил внутреннего трения перестраивается в вынужденный вихрь, в результате чего происходит уменьшение круговых скоростей внутренних слоев и увеличение угловых скоростей внешних слоев. Это создает возможность перехода кинетической энергии от центра к периферии. В то же время за счет более высоких значений статической температуры у периферии вихря, по сравнению с центральными слоями, существует поток тепла, имеющий направление, противоположное кинетической энергии. Тепловой по гок по своей величине не в соетоянии компенсировать приосевым слоям потери кинетической энергии. Это и является основной причиной, объясняющей охлаждение центральных и нагрев периферийных слоев вихревого течения. Из модели Хилша-Фултона следует, что максимальный холодильный эффект будет иметь место возле дросселя термотрансформатора (см. рис. 6.1). Однако экспериментальные данные 6, Н, 9, 32, 37] указывают на максимум эффекта охлаждения ГЕОтока на выходе из диафрагмы. [c.158]

Легко видеть, что линии тока (i 3 = onst) в данном течении являются концентрическими окружностями с центром в начале координат, а эквипотенциали (ф = onst) — прямыми, выходящими из той же точки (рис. 113). Такое течение создается прямолинейным вихревым шнуром (плоским вихрем). Существенно, что потенциальность данного течения нарушается в особой точке г = 0. Действительно, для любого контура, охватывающего начало координат, согласно (7-14) циркуляция Г равна одной и той же величине — 2пВ. Поэтому на основании теоремы Стокса можем заключить, что в начале координат расположен точечный вихрь, интенсивность которого равна указанному значению циркуляции. Во всех остальных точках плоскости течения движение безвихревое, хотя частицы имеют круговые траектории (линии тока). В этом нет противоречия, так как движение частиц по круговой траектории происходит без вращения, т. е. поступательно. [c.233]

Рассмотрим картину Ъбтекания и последовательные фазы образования вихрей при обтекании, например, кругового цилиндра бесконечной длины, ось которого перпендикулярна к скорости набегающего потока эту последнюю скорость будем предполагать горизонтальной. [c.123]

Смывание трубы поперечным неограниченным потоком жидкости характеризуется рядом особенностей. Плавное, безотрывное обтекание цилиндра в том виде, как это показано на рис. 9-1, имеет место только при Re=Wod/v 5 (шо — скорость набегающего потока с —внешний диаметр).. При Re>5 попецечно-омываемый круговой цилиндр представляет собой неудобообтекаемое тело. Пограничный слой, образующийся на передней половине трубы, в кормовой части отрывается от поверхности, и позади цилиндра образуются два симметричных вихря. При дальнейшем увеличении числа Рейнольдса вихри вытягиваются по [c.222]

Центральный вихрь также оказывает влияние на распределение скорости во входном кругово.м коллекторе (рис. 9.11). При етруйном или косом входе жидкости в коллектор [тангенс угла входа (1 /К ,)вх] в нем реализуется спиральное движение с центральны.м вихрем, в районе которого скорость в отверстиях решетки снижается (вследствие снижения давления и увеличения сопротивления решетки при косом входе в ее отверстия). Относительная деформация профиля скорости на выходе из коллектора оценивается по формуле [c.118]

Согласно полученному приближенному решению, толщина турбулентного пограничного слоя на круговом секторе при а = onst пропорциональна величине г. При малых а толщина пространственного слоя 8 нарастает вдоль дуг т — onst приблизительно так же, как и в плоском слое при больших а толщина слоя 8J растет значительно быстрее. Физически это можно объяснить притеканием во вторичном течении дополнительной заторможенной жидкости с больших радиусов г к оси вихря. [c.463]

Для элементов конструкций круговой цилиндрической формы, расположенных на большой высоте, необходимо производить поверочный расчет на резонанс (в поперечном к ветру направлении), когда периоды срыва вихрей ветра равны периоду собственных колебаний конструкции, при критической скорости ветра Уир = 5djx, где d — диаметр элемента конструкции (м), для конструкций с малой коничностью (с уклоном не более 0,01) — диаметр его сечения на уровне 2/3 высоты т период собственных колебаний при условии < у р < 25 м/с [0.60, 30,31, 35, 46, 48, 49], где q выбирается из табл. 1.2.12. При проверке на резонанс амплитуда интенсивности аэродинамической силы Р (z) (Н/м) на уровне г при колебаниях элементов металлической конструкции круговой цилиндрической формы Р z) = = Р (г) [0.60 ], где Ро — амплитуда интенсивности на уровне свободного конца балки консольного типа или в середине пролета однопролетной шарнирно опертой балки, Ро —v ipd/6,4 а (г) — относительная ордината прогибов для первой формы собственных колебаний для двухопорной балки, шарнирно опертой по концам, а (г) = sin лг//. [c.58]

В ОДНОЙ из старых моделей вводятся два симметрично расположенных за круговым цилиндром точечных вихря, как показано на рис. 23 (ср. рис. 13). Этой модели, которой мы обязаны Фепплю, уделялось значительное внимание ввиду ее чрезвычайной математической простоты, интересной теории ее устойчивости и связи ее с моделями вихревых дорожек ( 56). Если вихри расположены на кривой 2гу = ([7], стр. 155), где [c.113]

Ползущее течстие внутри клина. Жидкость приводится в движение равномерным вращением по часовой стрелке кругового цилиндра. нижняя часть которого видна непосредственно под свободной поверхностью в верхней части снимка. Визуализация осуществлялась с помощью алюминиевого порошка в воде. Число Рейнольдса, рассчитанное по окружной скорости и высоте клина, равно 0,17. Девяностоминутная экспозиция выявляет первые два вихря из теоретически бесконечной цепочки вихрей (последовательно уменьшающихся), простирающейся до вершины угла. Для данного клина с полным углом раствора 28,5 каждый вихрь оказывается в 1000 раз слабее своего соседа сверху. Третий вихрь всегда настолько слаб, чго не1 никакой уверенности в том, что его кто-либо когда-либо наблюдал. [Тапеёа, 1979] [c.15]

Подковообразные вихри перед иилиЕДром в пограничном слое. Ламинарный пограничный слой на плоской пластинке отрывается впереди короткого кругового цилиндра, высота которого примерно в три раза больше толщины пограничного слоя. Завихренность в пограничном слое концентрируется в трех вихрях, загибающихся вокруг передней части цилиндра. Ближе к пластинке, в зоне возвратного течения, образуются два вихря противоположного знака, они отражаются в пластинке. Число Рейнольдса, рассчитанное по диаметру ци- [c.57]

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]

В настоящей главе мы начнем изучение вихрей конечных размеров. Мы изучим сперва, с целью выяснить их основные свойства, наиболее характерные простые случаи кругового цилиндрического вихря, затем вихря эллиптического (тоже цилиндрического) Кирхгоффа и, наконец, сферического вихря Хилла. В следующей главе мы займемся общей проблемой вих5>евого кольца, прежде чем поставить совершенно общую задачу. [c.169]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...