Вихрь скорость изменения

Вихрь скорость изменения 90, 111 [c.638]

При сжигании угольной крошки на первый план выдвигается транспортирующая способность основного вихря, или изменение вдоль камеры скорости в пристенном слое. При этом необходимо иметь в виду, что, в связи с большой кратностью циркуляции взвеси, камеры, сжигающие дробленый уголь, имеют повышенную (по сравнению с пылевыми камерами) концентрацию взвеси в объеме и сильнее гасят скорость потока. [c.144]

Данные формулы позволяют заключить, что 1) влияние касательных напряжений на а>,] происходит на фоне значительного воздействия конечного времени релаксации Re + M =Re (l + ) сами эти напряжения ri 2 сильно зависят от изменения относительных величин р, / , продольных и нонеречных скоростей при переходе через разрыв 2) чем больше продольная скорость, тем слабее влияние на вихрь скорости скачка нормальных напряжений 3) скачок отношения поперечной скорости [c.62]

В рассматриваемый момент времени t скорость изменения прямых углов между материальными волокнами, по которым направлены главные оси г] , равна нулю. Но в случае вихревого движения эти три материальные волокна вращаются вокруг центра частицы с угловой скоростью, равной вектору вихря to. Контрольные вопросы [c.104]

Индуцируемая пеленой вихрей скорость зависит не только от нагружения лопастей, но и от скорости перемещения винта, которая определяет массу воздуха, протекающего через диск. Поэтому должно происходить изменение индуктивной скорости, вызванное изменением скорости винта. Представим результат стационарной импульсной теории в виде [c.477]

Способ введения характеристик динамического срыва в расчеты аэродинамических нагрузок лопасти несущего винта описан в работах [J.26, J.28]. В основу положены экспериментальные данные работы [Н.26] по максимальным переходным нагрузкам. Принято, что сходящие с передней кромки при динамическом срыве вихри быстро вызывают увеличение подъемной силы и момента до максимальных значений, после чего происходит быстрое падение этих значений до стационарных. Поэтому при вхождении в срыв происходит импульсное нарастание подъемной силы и момента на пикирование, что вызывает движение лопасти и характерные для срыва изменения нагрузок. Величины коэффициентов подъемной силы и момента при динамическом срыве в зависимости от скорости изменения угла атаки описываются соотношениями [c.812]

Из п. 3.53 скорость изменения вихря можно записать в виде [c.111]

Следовательно, когда контур движется вместе с жидкостью, скорость изменения циркуляции зависит только от вихря в окрестности этого контура. Значит, если жидкость в начальный момент времени покоилась ( = 0), то циркуляция может возникнуть только из-за диффузии вихря от границы внутрь жидкости (см. п. 19.11). [c.535]

Таким образом, в вязкой жидкости циркуляция скорости по любому замкнутому контуру, а следовательно, и интенсивность вихрей, изменяется с течением времени, причем скорость этого изменения пропорциональна кинематическому коэффициенту вязкости жидкости. Скорость изменения циркуляции зависит, кроме того, от неравномерности распределения в пространстве составляющих (л. Чем более неравномерно распределены составляющие (О (т. е. чем больше величины производных по координатам от составляющих (1>), тем больше и, следовательно, тем быстрее происходит изменение [c.539]

Перейдем теперь к предложенной Тэйлором теории переноса вихря — второй основной полуэмпирической теории. Ее появление было связано с попыткой учета влияния пульсаций давления на перемещающиеся жидкие частицы, приводящего к изменению их импульса и поэтому не позволяющего считать импульс консервативной примесью, сохраняющейся при перемещении элементов жидкости. Исходя отсюда Тэйлор (1915), впервые введя понятие пути перемешивания , в отличие от Прандтля предположил, что путь перемешивания должен существовать для вихря скорости, а не для импульса впоследствии эту идею он развил более подробно (см. Тэйлор (1932)). [c.323]

Идея Тэйлора наиболее обоснована для двумерного течения, в котором в отсутствие вязкости вихрь скорости переносится при движении жидких частиц без изменения. Поэтому единственная компонента вихря (ду = ди дг — —дхл)1дх вне вязкого подслоя является консервативной величиной. Турбулентное [c.323]

Физическая интерпретация полученной картины иная, чем у магнитных вихрей. В определенных точках вдоль проводника происходит скачок временной производной фазы дx дt, т. е. скорости изменения фазы со временем. Этот процесс является периодическим. В течение большей части периода скорости изменения фазы с двух сторон отмеченных точек на проводнике одинаковы. Однако в определенные моменты фаза меняется более резко, причем по разному с двух сторон от этих точек, так что в результате возникает разница фаз, равная 2я. Поэтому такие точки называются центрами проскальзывания фазы ). Поскольку функция = ехр(1х) должна быть однозначной, то в самом центре в момент проскальзывания фазы = 0. [c.486]

Поскольку скорость охлаждения к периферии расплава спадает, то период пространственной структуры растет к периферии расплава. Это видно также из пропорциональной связи А. и Ту, так как время оборота вихря задается временен наблюдения, определяемым скоростью, охлаждений Т ,вл - l/(dT/dt). К причинам, которые могут повлиять на указанную тенденцию роста периода могут относиться образование фазы (макроскопическое образование й образование зародыша), структурные состояния (и их изменения), связанные с закалкой из жидкого состояния в условиях высоких градиентов, температур, в том числе дефекты. Выявим влияние образования фазы на период пространственной структуры. Используя параметры фаза- образования без кристаллизации (обычно отождествляемого с образованием аморфного состояния) [2] и соотношение (1), получаем для периода [c.22]

На рис. 8.4,а приведен качественный график изменения частоты срыва вихрей для подвижного стержня [16] из графика следует, что при определенных скоростях потока (числах Не) наступает синхронизация частоты срыва вихрей с собственной частотой колебаний 8.4 [c.241]

Следует также иметь в виду, что при доказательстве теоремы Томсона используется предположение о непрерывности изменения скорости вдоль жидкого контура. Если он пересекает поверхность разрыва (см. гл. 7), то последняя может порождать вихри даже при соблюдении условий теоремы. [c.109]

При течении вязкой жидкости через местные сопротивления, т. е. через места резкого изменения формы пограничных поверхностей труб и каналов, как, например, расширения, сужения, повороты, изломы и т. п., изменяется поле скоростей потока и чаще всего образуются зоны отрыва потока, заполненные крупными и мелкими вихрями (рис. 6.26—6.28). Крупные вихри интенсифицируют процесс диссипации энергии, благодаря чему потери в местных сопротивлениях могут намного превышать потери по длине на участке той же протяженности, что и местное сопротивление. Структура потока, размеры и интенсивность вихрей существенно зависят от режима течения, т. е. от числа Рейнольдса. [c.170]

Рис. 8.6. Изменение завихренности и скорости жидкости в зависимости от расстояния Г1 от центра вихря и времени t [штриховая линия соответствует идеальной жидкости (v = 0) ]

Наглядное представление о характере изменения вихря Q (г, /) и поля скоростей и (г, t) можно составить по кривым, изображающим зависимости (8.25) и (8.26) (рис. 8.6). Можно видеть, что для каждого фиксированного радиуса rj величина вихря Qj вначале возрастает и, достигнув максимума, убывает, с течением времени стремясь к нулю. При этом чем больше радиус, тем меньше значение максимума 2,. Механизм этого движения состоит в том, что завихренность с циркуляцией Го, имевшая место в начале координат в момент t = О, распространяется с течением времени на все более обширную область, однако периферийных точек достигает тем меньшая завихренность, чем дальше точка расположена от начального вихря. [c.304]

Неустойчивость движения жидкости может проявляться не только в переходе от ламинарного режима к турбулентному, но и в резком изменении макроскопической структуры потока. Например, при движении вязкой жидкости между соосными вращающимися цилиндрами линиями тока могут служить плоские кривые в виде концентрических окружностей (см. п. 8.4). Но при определенных условиях такой характер течения может нарушиться, и в зазоре между цилиндрами возникнут крупные кольцевые вихри с осями, параллельными окружной скорости. Сечения таких вихрей плоскостью, проходящей через ось вращения, показаны на рис. 9.4. [c.363]

При течении вязкой жидкости через местные сопротивления, т. е. через места резкого изменения формы пограничных поверхностей труб и каналов, как, например, расширения, сужения, повороты, изломы и т. п., изменяется поле скоростей потока и чаще всего образуются области, заполненные крупными и мелкими вихрями. [c.183]

Уп = (Л/й/2яио) Г = 7 /рЛио-Через Vo здесь обозначена средняя индуктивная скорость. Изменение циркуляции присоединенных вихрей по азимуту приводит к появлению радиальных поперечных вихрей внутри цилиндра. Их интенсивность определяется производной по времени от циркуляции присоединенных вихрей всех N лопастей, также распределенной-по вертикали на участке, проходимом вихрями [c.471]

В ЭТИХ выражениях величины ат и — нормальная и радиальная составляющие скорости потока, набегающего на сечение лопасти, Z W — скорость протекания в рассматриваемом сечении (направлена вверх). Например, если опустить члены порядка с, то ш = utQ — Up] величина В представляет собой градиент изменения этой скорости по хорде, которая может быть связана с изменениями угла установки. Верхние знаки соответствуют прямому обтеканию профиля, нижние — обратному. Влияние радиального течения учтено нагрузками, определяемыми по теории обтекания тонкого тела (соответствующие члены содержат производную по радиусу w ), а также включением дополнительных членов в выражение для w. Влияние изменений во времени скорости потока, набегающего на сечение лопасти, на нагрузки учитывается членами с производной w. Наконец, влияние продольных и поперечных вихрей пелены учитывается путем включения в W индуцируемой этими вихрями скорости. Нри этом индуктивная скорость вычисляется в одной точке по хорде на основе аппроксимации блил<них к лопасти поперечных вихрей, рассмотренной в разд. 10.3. [c.488]

На вутренней части лопасти циркуляция присоединенных вихрей в направлении комля плавно уменьшается до нуля. При этом с лопасти сходит пелена продольных свободных вихрей, направление вращения которых обратно концевому вихрю. Поскольку градиент изменения циркуляции присоединенных вихрей по радиусу невелик, сходящий с комля лопасти вихревой жгут обычно существенно слабее концевого жгута и более диф-фундирован. Если циркуляция присоединенного вихря изменяется по азимуту (при периодическом изменении нагрузок лопасти на режиме полета вперед или при переходном движении), с внутренней части лопаг-ти сходит и пелена поперечных вихрей. Элементы продольных и поперечных вихрей переносятся с местной скоростью потока воздуха, причем интенсивность в процессе такого переноса сохраняется постоянной. Скорость переноса вихрей слагается из скорости невозмущенного потока и скорости, индуцируемой самими вихрями пелены. При этом можно считать, что пелена вихрей переносится вниз (по нормали к плоскости диска винта) со скоростью, равной сумме средней индуктивной скорости и нормальной к диску винта составляющей скорости невозмущенного потока ). На режиме полета вперед эта составляющая скорости образуется при наклоне диска винта, а на осевых режимах она равна скорости полета. Принимается, что перенос элементов пелены назад (параллельно плоскости диска винта) происходит лишь со скоростью невозмущенного потока. Индуцируемые вихрями скорости существенно деформируют вихри при их движении. При этом на режиме полета вперед с каждой лопасти сходят скошенные назад спиралевидные деформирующиеся и перекручивающиеся вихри. Их форма на режимах висения и полета вперед рассмотрена в разд. 2.7.1 и 4.2. [c.651]

В то же время решения задачи о простом сдвиге для тел из идеального упругопластического материала и упругопластического материала с изотропным упрочнением показывают правильную картину деформирования (без осцилляций компонент тензора напряжений Коши при монотонном возрастании сдвига) при использовании определяющего соотношения (2.18) [118]. Осцилляции появляются в том случае, если применяется кинематический (анизотропный) закон упрочнения материала упругопластического тела. Таким образом, для первых двух моделей упругопластического материала в качестве скорости тензора напряжений можно использовать производную Яуманна тензора напряжений Коши S , что значительно упрощает задачу определения скорости изменения тензора напряжений Коши по сравнению с использованием производной Грина — Макиннеса В первом случае компоненты производной определяются непосредственно с использованием компонент тензора вихря w, а во втором слу- [c.76]

Скорость изменения циркуляции. Пусть С—замкнутый контур, лвижущийся вместе с жидкостью, т. е. контур, который всегда состоит и< одних и тех же частиц жидкости. Пусть а обозначает ускорение частицы жидкости и В ее вихрь [c.87]

Для выяснения изменения величины вихря рассматривают изменения напряжения I вихревой трубки это напряжение, равное для бесконечно тонкой вихревой трубки произведению величины вихря на площадь сечения нормального к оси трубки, во всех случаях равняется циркуляции скорости С по замкнутому контуру, проведенному на поверхности трубки (как бы сжимающему трубку). Согласно теореме В. Томсона и Бьеркнеса производная циркуляции скорости по времени равняется циркуляции ускорения Ц, которая согласно формуле (1) распадается на четыре части 1) циркуляция Ц вектора со grad р 2) циркуляция Zfi силы тяжести F , 3) циркуляция отклоняющей силы Земли и 4) циркуляция Цз диссипативных сил. [c.141]

Соотношение (8.3) для скорости изменения циркуляции по замкнутому жидкому контуру или равной ей удвоенной скорости изменения потока вектора вихря сквозь такой контур выражает собой теорему Бьеркнеса эта теорема используется в динамической метеорологии. [c.146]

Найти тензор скоростей деформации, вектор вихря скорости, закон движения, вектор цершещения как функцию ла-х анжевых координат, лагранжев тензор деформации, изменение плотности в цроцессе движения, > [c.62]

Если мы составим скалярное произведение р йр, то в силу (7.23) оно окажется равньш нулю, т. е. изменение вектора р ортогонально самому вектору р. Следовательно, всеер ,= 0. Таким образом, при преобразовании (7.23) бесконечно малая частица среды ведет себя как абсолютно твердое тело, и мы можем истолковать (aXp )dt как перемещение при вращении с мгновенной угловой скоростью ю бесконечно малой частицы сплошной среды, мгновенно затвердевшей до или после происшедшей деформации. Итак, вектор ю следует толковать как мгновенную угловую скорость вращения тела, связанного с бесконечно малой частицей среды, которое за время dt остается твердым, т. е. триэдра главных осей тензора скоростей деформаций. Таким образом, вектор ю, называемый вектором вихря скорости, является мгновенной угловой скоростью вращения главных осей тензора скоростей деформаций. [c.106]

Местные потери энергии обусловлены так называе-иыми местными гидравлическими сопротивлениями, т. е. местными изменениями формы и ])азмера русла, вызываюп(ими деформацию потока. При протекаиии кидкости через местнгле сонротивления изменяется ее скорость и обычно возникают крупные вихри. Последние образуются за местом отрыва потока от стеиок и представляют собой области, в которых частицы жидкости движутся в основном но замкнутым кривым или близким к ним траекториям. [c.48]

Из теории турбулентности известно [25], что перенос взвешенных в потоке частиц осуществляется главным образом крупномасштабными вихревыми образованиями, присущими турбулентному потоку. Величина образований обусловлена порядком размера потока и поэтому перенос частиц осуществляется по всей глубине потока. Крупные вихри (крупномасштабная турбулентность) захватывают и переносят взвешенные частицы различных размеров. При отсутствии центробежных сил (на поворотах, ответвлениях п т. п.), а также специфических особенностей пылегазовой смеси (уплотнение пыли в местах поворота, залнпание ее на поверхностях, комкование и 1. д.), поля концентрации (запыленности) должны меняться незначительно в сравнительно широком диапазоне изменения скоростей и размеров частиц и при сравнительно небольших концентрациях (щ < < 0,3 кг/кг) и мало влияют на характер полей скоростей всего потока. Это подтверждается опытами ряда исследователей [45]. (Вопросы осаждения аэрозольных частиц на стенках сравнительно длинных труб и каналов в соответствии с миграционной теорией осаждения [97 ] здесь не рассматривается.) В проведенных опытах [45] изучалось распределение концентрации (х, кг/кг) и плотности пылевого потока [ , кг/(м -с) ] в рабочей камере модели аппарата при различных условиях подвода и раздачи потока по сечению. Для запыливаиия потока воздуха применялась зола тощего угля с фракционным составом, приведенным ниже, и плотностью р = = 2,16 г/см . [c.312]

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]

Качественно возникновение радиальных смещений КВС можно представить следующим образом. На границе раздела потенциального и вынужценного вихрей в результате осевого противотока генерируются вихревые жгуты, опоясывающие вихревое ядро (ВЯ). Вследствие вращения вихревых жгутов вместе с ядром относительно оси вихревой трубы с угловой скоростью П будет происходить изменение ориентации момента импульса малого элемента вихревого жгута, в результате чего возникнет гироскопический момент, который развернет момент импульса так, что тот не будет направлен под углом л/2 к оси трубы, как это происходит в момент образования КВС (рис. 3.21). [c.129]

Таким образом, КВС как области с повышенным энергосодержанием, переходят на периферию, тем самым увеличивая ее энергию. Такой механизм неустойчивости действует только в одном направлении и хорюшо согласуется с возникновением реверса при образовании зоны рециркуляции в области диафрагмы вихревой трубы. В этом случае КВС возникают на фанице рециркулирующего потока. Направление силы Г можно определить по знаку скалярного произведения вектора угловой скорости вращения приосевого вихря Л и вектора угловой скорости вихревого жгута <0, после его разворота. В описанном выше безре-циркуляционном режиме это произведение положительно, что соответствует силе, направленной к периферии. Возникновение зоны рециркуляции приводит к изменению направления начальной завихренности КВС и осевой составляющей скорости, что соответствует зеркальному отражению относительно плоскости, перпендикулярной оси вихревой трубы. Но при зеркальном отражении скалярное произведение не изменяется и, соответственно, не изменяется направление действия силы F. В результате вихревой перенос энергии будет идти из зоны рециркуляции в область потока, выносимого через отверстие диафрагмы, что и приводит в конечном счете к его нагреванию. [c.130]

Рассмотрим механизм энергопереноса крупными вихрями более подробно. Вследствие радиального фадиента осевой скорости возникают тороидальные вихри, в которых локализуется энергия осевого движения как приосевого, так и периферийного потоков. Под воздействием гироскопического эффекта эти вихри разворачиваются относительно своей криволинейной оси и взаимодействуют с окружным движением, создавая положительный фадиент избыточного давления, что приводит к смещению их на периферию и к последующей диссипации. Для изменения направления момента импульса элемента вихревого кольца необходима энергия, производимая моментом сил. Очевидно, таким моментом может являться вязкий момент сил трения, возникающий между вращающимися приосевым и периферийным вихря- [c.132]

Как отмечалось выше, изменение температуры по радиусу в приосевой области вихревых труб в некоторых случаях не является монотонным. На периферии такая особенность имеет регулярный характер и проявляется в наличии максимума температуры, несколько смещенного от стенки. Видимо, это объясняется тем, что в пристенной зоне радиальный фадиент осевой скорости имеет противоположный знак по отношению к аналогичному в зоне разделения вихрей, т. е. dVJdr< О, что при неизменном направлении вращения потенциального вихря приведет к возникновению пульсаций завихренности по направлению к зоне разделения вихрей и последующей диссипации (рис. 3.25). [c.134]

Поперечный вдув струй в сносящий поток представляет практический интерес в связи с разнообразными приложениями, начиная от разбавления продуктов сгорания воздухом в камерах сгорания (КС) газовых турбин и заканчивая аэродинамикой реактивной струи при переходе самолета вертикального или укороченного взлета и посадки с режима подъема на крейсерский режим. При вдуве струи в сносящий поток наблюдается сложная картина течения [1, 87]. Поперечное сечение струи принимает почкообразную форму и состоит из двух вихрей, закрученных в противоположные стороны. Основной поток, обтекая струю, формирует зону обратных токов. Возникающие зоны возвратных течений могут быть использованы для стабилизации фронта пламени в прямоточных КС авиационных двигателей. Генератором стабилизирующей струи служит вихревой воспламенитель [141] (см. п.7.1). Преимущества этих систем — высокая надежность запуска и устойчивая работа в щироком диапазоне изменения физических и климатических условий. В этом случае стабилизация осуществляется на высокотемпературном факеле — закрученном потоке продуктов сгорания, истекающих из сопла-диафрагмы с трансзвуковой скоростью, что может быть использовано для воспламенения сносящего потока топливо-воздушной смеси. При [c.359]

В работе [659] предполагается, что при малом значении (рр — — р) частицы и поток жидкости возмущены, так что пузыри не могут устойчиво существовать, поскольку нет постоянного сквозного протока жидкости. Временно свободные от частиц объемы создаются центробежной силой турбулентного вихря, но это не пузырь, как мы его здесь понимаем. Жидкие псевдоожиженные слои обычно имеют низкое значение (рр — р). Если жидкость — вода, то нри скоростях, вызывающих значительное распшрение слоя, вихревое движение сопровождается образованием временных пустых объемов, часто напоминающих пузыри. В газовых псевдоожиженных слоях происходит более интенсивное образование пузырей. Авторы работы [818] постулировали, что при псевдоожижении с изменением агрегатного состояния весь избыточный газ по сравнению с минимально необходимым для процесса псевдоожижения циркулирует по слою в виде пузырей. Ценц [899] связывал дальнейший рост пузырей с образованием снарядного режима течения, когда диаметр пузыря равен диаметру канала. Авторы работы [650] получили подтверждение этих теорий с помощью эмпирических зависимостей для образования пузырей и частоты их отрыва средняя толщина пузырькового слоя у определяется по приближенному соотношению [c.413]

Чтобы найти уравнение для изменения скорости движения жидкости вдоль трубы, рассмотрим изменение количества движения жидкости на участке трубы длиной йх. Радиус вихря при вязком течении по трубе является переменной величиной на участке трубы с1х он изменяется на с1г , а сечение кольцевого зазора, через который течет жидкость, соответственно на 2кг с1гц. Вследствие этого количество движения жидкости вдоль оси трубы изменится [c.668]

Временные корреляции (автокорреляции) характеризуют время жизни (су-ществювания) турбулентных вихрей. Общий вид изменения коэффициента автокорреляции иллюстрирует рис. 13.7. Большая кривизна и резкое снижение Л(т) в окрестности начала координат указывают на наличие в потоке широкого диапазона размеров турбулентных вихрей. При наличии в турбулентных пульсациях скорости элементов периодичности коэффициент автокорреляции через некоторый промежуток времени становится отрицательным, далее снова положительным и т. д., асимптотически приближаясь к нулю. [c.269]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...