Вихрь затухание

Уменьшение завихренности во времени является следствием диссипации механической энергии. Таким образом, можно констатировать, что всякая завихренность, возникшая во внутренних точках жидкости, имеет тенденцию к затуханию. Как будет ясно из дальнейшего, генерирование вихрей происходит главным образом вблизи твердых поверхностей, но в толщу потока они проникают ослабленными и лишь на ограниченные расстояния от стенок. Поэтому вне области пристенного пограничного слоя течение можно рассматривать как потенциальное. [c.304]

Вихри в идеальной несжимаемой жидкости, как известно из 8 гл. 5, не возникают и не уничтожаются. Иначе обстоит дело в вязкой жидкости. Здесь имеет место явление, называемое диффузией вихрей и состоящее в распространении с течением времени зоны влияния одиночного вихря при одновременном уменьшении величины вектора угловой скорости и в пределе — в полном затухании завихренности. [c.336]

Краткое содержание. Турбулентность непосредственно связана с существованием пограничного слоя. При равновесии в таком слое имеет место баланс между процессами возникновения и затухания вихрей. Для объяснения процесса возникновения вихрей автором вводится вполне определенная структура потока, характеризуемая универсальным элементом турбулентности. Этот элемент вследствие его очевидного сходства [c.56]

Таким образом, шаг винта действительно не должен зависеть от расхода воздуха. По направлению к выходному сечению вследствие некоторого затухания вихря наблюдалось едва заметное увеличение шага. [c.199]

Таким образом, ротационную пластичность можно уподобить появлению турбулентных вихрей в жидкостях. Начало ротаций в металле свидетельствует о появлении нового механизма деформации, который присущ новому структурному состоянию. Он возникает на фоне затухания дислокационного механизма, но работать без подпитки, которая задает начальный упругий разворот за счет градиентов плотности дислокаций Ар Ар не может. [c.38]

Из примера е следует важный вывод (предварительно высказанный в разд. 4.2), согласно которому, хотя прямой процесс (адиабатическое перемешивание путем вращения лопастного колеса) возможен (рис. 8.2,а), что подтверждается непосредственным опытом, обращение этого процесса (рис. 8.2,6) невозможно, что было также установлено при доказательстве следствия 3. Этот вывод особенно интересен в связи с тем, что изображенный на рис. 8.2, а процесс необратим (в термодинамике понятие о необратимости имеет специальное содержание). Природа этой необратимости связана не с передачей работы от лопастного колеса к жидкости, а с последующим установлением в жидкости устойчивого состояния при затухании вихрей, которое, таким образом, является односторонним процессом (разд. 2.14). Более детальное изучение [c.111]

Источник необратимости в процессах б , по существу, не отличается от источника необратимости в случае а , поскольку диссипация кинетической энергии направленного движения путем образования и затухания вихрей при прохождении жидкости через отверстие есть результат трения в жидкости, что свидетельствует о ее вязкости. В гипотетическом случае невязкой жидкости вытекающая из отверстия струя жидкости существовала бы в трубе на неограниченно большом расстоянии от отверстия как своеобразная сердцевина быстро перемещающейся жидкости. В процессах диффузионного перемешивания вязкость также играет существенную роль. [c.127]

Вторая и основная причина затухания вихрей — атмосферная турбулентность. Благодаря ей в область циркуляционного движения попадают массы воздуха, имеюш,ие различные по величине и направлению скорости, вследствие чего происходит обмен количества движения и циркуляционное движение замедляется. Так как невозможно заранее предсказать характер турбулентности атмосферы, нельзя определить и время затухания вихрей. Практика полетов в спутной струе показала, что заметное ослабление интенсивности спутной струи наступает через 15—20 сек после пролета самолета. Возможно и более медленное затухание. [c.120]

Летчики при полетах в спутной струе не только ощущали по кренящим моментам воздействие двух вихрей, но и наблюдали вихревые жгуты при солнечном освещении. Затухание движения в вихревом следе было замечено при полетах в спутной струе бомбардировщика. Летчики самолетов-истребителей чувствовали заметное ослабление воздействия вихревого следа, если они попадали в спутную струю через [c.121]

Тэйлор принимает это число за меру скорости затухания вихря 2). [c.227]

Коллективизация вихревых колебаний. Максимум затухания аксиально колеблющегося диска и излом скоростной зависимости затухания цилиндра, вертикально колеблющегося над диском, приходятся на одну и ту же скорость вращения сОо. Эта скорость не зависит от температуры жидкости, а отношение о)о/й (где й — частота колебаний диска, т. е. частота бегущей по вихрю волны) всегда равно величине порядка 0,1. При сОд/й 0,1 происходят и другие характерные явления, часть которых будет описана ниже. [c.677]

Указанное свойство вихрей справедливо только для идеальной жидкости. В реальной жидкости происходит процесс затухания — диффузия вихря. Изучению этого сложного процесса диффузии [c.107]

Расчет показателей цикла для разных 6 выполняется при неизменной продолжительности сгорания и постоянном показателе сгорания т. Принятые условия могут быть обоснованы сле-дуюш,им образом. Величина параметра сгорания или величина средней скорости сгорания для данного дизеля в основном определяется степенью турбулизации (завихренности) рабочего тела, которая, в свою очередь, зависит от числа оборотов двигателя. Так как расчет ведется для одного скоростного режима и затухание вихрей не может сколько-нибудь заметно проявиться при сдвиге момента воспламенения на 20—30°, естественно предположить при неизменном скоростном режиме, что практически постоянно. Опыты, правда, в небольшом числе, подтверждают данное предположение. Что касается показателя т, то он зависит в первую очередь от способа смесеобразования следовательно, изменение 6 не должно влиять на величину показателя т. [c.145]

Что такое гомоклиническая траектория, мы продемонстрируем на динамике маятника, колеблющегося с затуханием под действием вынуждающей силы. Прежде всего напомним, что для маятника, колеблющегося с затуханием в отсутствие вынуждающей силы неустойчивые многообразия седловой точки закручиваются вокруг особой точки на фазовой плоскости (9, в) наподобие вихря, как показано на рис. 5.16. [c.180]

Высота максимумов обратно пропорциональна коэффициенту затухания, что было проверено изменением демпфирования резонатора. Равным образом подтверждается и зависимость частоты вихрей от размеров устья резонатора (4.71). Расчет коэффициента усиления резонатора для различных резонаторов приводится во многих курсах акустики. [c.164]

Анализ результатов траверсирования различными зондами объема камеры энергоразделения позволяет выделить следующие характерные особенности распределения параметров в вихревой трубе с дополнительным потоком. Как и в обычных разделительных вихревых трубах, работающих при ц 1, четко различаются два вихря — периферийный и приосевой, перемещающиеся в противоположных направлениях вдоль оси. Первый — от соплового сечения к дросселю, второй — в обратном направлении. Распределение параметров осредненного потока существенно неравномерно как по сечению, згак и по длине камеры энергоразделения. Радиальные градиенты статического давления и полной температуры уменьшаются от соплового сечения к дросселю, а их максимальные значения наблюдаются в сопловом сечении. Распределение тангенциальных и осевых компонент скорости качественно подобны для различных сечений, однако, количественно вдоль трубы они претерпевают изменения. Поверхность разделения вихрей в большей части вихревой зоны близка к цилиндрической, о чем свидетельствуют пересечения осевых скоростей для различных сечений примерно в одной точке оси абцисс Т= 0,8 (см. рис. 3.9 и 3.10). Это хорошо согласуется с результатами исследований вихревых труб с диффузорной камерой энер-горазцеления, работающих при ц < 0,8, и позволяет в составлении аналитических методик расчета вихревых труб с дополнительным потоком вводить допущение dr /dz = О, а радиус разделения вихрей Tj для этого класса труб считать равным примерно 0,8. Как и у обычных труб, интенсивность закрутки периферийного потока вдоль трубы снижается -> 0), а возвратное при-осевое течение формируется в основном из вводимых дополнительно масс газа, скорость которых на выходе из трубки подвода дополнительного потока имеет осевое направление. По мере продвижения к отверстию диафрагмы приосевые массы в процессе турбулентного энергомассообмена с периферийным вихрем приобретают окружную составляющую скорости. Затухание закрутки периферийных слоев происходит тем интенсивнее, чем больше относительная доля охлажденного потока. Опыты показывают, что прй оптимальном по энергетической эффективности [c.112]

За расчетную схему примем наиболее общий случай течения в вихревой трубе с дополнительным потоком (рис. 4.7). В этом случае режим работы обычной разделительной вихревой трубы представляет собой предельный при О- Используем понятие элементарного объема вращающегося газа dQ. = V nrdr. Условие осевой симметрии обеспечивает отсутствие фадиентов в направлении угловой координаты ф. В сформированном потоке вихревой трубы радиальные скорости пренебрежимо малы. В процессе построения аналитической расчетной цепочки можно использовать принцип суперпозиции, т. е. независимость законов движения по нормальным друг к другу осям координат. Процесс энергообмена в сопловом сечении считаем заверщенным. Определим предельно возможные по разделению энергетические уровни потенциального и вынужденного вихрей. Длина пути перемешивания и фадиент давления определяют предельный эффект подофева приосевого турбулентного моля при его переходе на более высокую радиальную позицию. При этом делается допущение о переходе в сечении, перпендикулярном оси. Осевой снос моля не учитывают. Вязкость и теплопроводность проявляют себя, если присутствуют фадиенты скорости и температуры. Поэтому при формировании свободного вихря вязкость будем учитывать, анализируя процесс затухания окружного момента [c.191]

Пространственно-временньш корреляции характеризуют возникновение и-последующее разрушение турбулентных вихрей. В этом случае, как указывалось ранее, определяются статистические связи в двух точках пространства при наличии сдвига по времени. Если за. время Лт вихри переносятся без изменения, то-корреляционные функции должны совпадать, если вихри и.зменяются, то корреляция имеет тенденцию к затуханию. [c.269]

Представим себе текучую среду в виде жидкости вихревой структуры, т. е. совокупность вихревых шнуров, движущихся поступательно. Известно, что решение уравнения Эйлера для вихревых течений приводит к теореме Гельмгольца о сохранении вихревых линий. Однако этот вывод находится в противоречии с опытом. На основе уравнения Эйлера нельзя объяснить процесс возникновения и исчезновения вихрей. Решения Навье —Стокса объясняют процесс затухания вихрей, а не процесс их образования. Поэтому возникает проблема обобщения уравнения Навье—Стокса. Впервые на это обратил внимание Н. П. Кастерин [Л.1-18]. Он предложил вихревую модель жидкости. [c.49]

Пусть верхний поток воздуха в той области, где поверхность раздела проходит на большой высоте, содержит в себе циклональ-ный вихрь, следовательно, движется не прямолинейно. Давление в центре вихря меньше, чем в его окрестности, поэтому возникает подсасывание нижнею потока вверх так, как эти показано на рис. 303, представляющем собой разрез через поток в направлении, перпендикулярном к скорости. Вследствие этого в нижнем потоке, в соответствии со сказанным в 9, также возникает вращение и притом направленное в ту же сторону, как и в верхнем потоке. Этот вихрь, после того как верхний вихрь уносится дальше, постепенно затухает. Однако до своего затухания он успевает привести во вращение новую часть более тяжелой среды, следовательно, в кажущемся противоречии с теоремой Гельмгольца нижний вихрь перемещается вместе с верхним. Такое явление очень часто наблюдается в атмосфере, так как в верхних слоях воздуха почти всегда имеются вихри, возникшие при подъеме масс воздуха (см. ниже, пункт Ь) эти вихри могут сохраняться в верхнем, более теплом потоке воздуха очень долго, так как трение на поверхности раздела обоих потоков очень небольшое. Движение возникшей внизу области низкого давления определяется скоростью перемещения верхней, стратосферной области низкого давления, поэтому [c.510]

Интересные выводы о влиянии взвеси на спектр турбулентности недавно получены Ю. А. Буевичем и Ю.. П. Гупало (1965) в результате теоретического исследования процесса затухания изотропной турбулентности при наличии взвешенных частиц Анализ полученных динамических уравнений для корреляций скорости жидкости и взвешенных в ней мелких частиц свидетельствует, что в конечном периоде вырождения изотропной турбулентности наличие взвешенных частиц не только приводит к более быстрому (экспоненциальному) затуханию флуктуаций, но в случае конечных значений отношения плотностей жидкости и материала частиц обусловливает также заметное искажение энергетического спектра турбулентности по сравнению со случаем однородной жидкости. Оказывается, что эффект наличия взвешенных частиц наиболее суш ествен в диапазоне малых волновых чисел. Авторы отметили, что, вопреки распространенным априорным утверждениям ), именно в этой области волновых чисел и происходит наиболее значительное искажение спектра, указываюш ее на то, что частицы способствуют искажению в первую очередь крупных, а не мелких вихрей. [c.762]

Недавно с помощью опытов с электронными колоннами, заключенными в ловушку Малмберга-Пенинга, экспериментально бьшо достигнуто минимальное затухание вихревых образований (вследствие влияния вязкости), что чрезвычайно важно при исследовании различных стадий эволюции вихрей. [c.11]

Например, при теплоотдаче от цилиндра в поперечном потоке относительное увеличение теплообмена под действием звука (диаметр цилиндра меньше к/2) наблюдается не только при малых Рейнольдса числах (Яе< < 1000), т. е. в условиях, близких к естественной конвекции, но и при развитом турбулентном потоке Яе 8000—10 000), где имеет место усиление естественных вихрей акустич. колебаниями. Ускорение процессов Т. в у. п. зависит от интенсивности звука и от скорости процесса в обычных условиях (точнее, от превышения рабочего уровня звукового давления над пороговым), а также от ряда других факторов и может достигать 200— 300%. Как правило, для большинства процессов уровень р составляет 120—130 дБ, поэтому интенсифицирующее действие УЗ наблюдается при достаточно высоких плотностях потока акустич. энергии от 0,01—0,1 Вт/см и выше. Частотный диапазон, используемый при Т. в у. п., определяется гл. обр. необходимостью работать в неслышимор области и вместе с тем частотной зависимостью затухания звука в среде. Обычно оп лежит в области высоких звуковых и низких ультразвуковых частот (12—40 лГд). [c.341]

Такие волны называются потенциальными дрейфовыми. В этом пределе их скорость распространения вдоль магнитного поля со/Л больше тепловой скорости ионов даже в изотермической плазме. Поэтому в отличие от ионного звука дрейфовые потенциальные волны почти не испытывают затухания Ландау на ионах. Другая особенность состоит в том, что скорость распространения со/к становится меньше дрейфовой скорости. Как видно из (1.36), это приводит к изменению знака затухания Ландау. В результате наступает так называемая дрейфоводиссипативная неустойчивость [1.4, 1.5]. Амплитуда потенциальных дрейфовых волн растет, хотя энергия диссипирует. В некоторых случаях столкновительная диссипация превосходит затухание Ландау. Можно показать, что знак диссипативного члена пропорционален со—со . Отметим, что солитоны-вихри на этой моде, рассматриваемые в гл. 6, имеют скорость больше дрейфовой и поэтому не могут усилиться за счет этого эффекта. При /3 с уменьшением скорость распрос- [c.16]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...