Вихрь частицы

Под влиянием точечного вихря частицы жидкости перемещаются по окружностям (центром которых является вихрь) со скоростями, обратно пропорциональными расстоянию движущейся точки от вихря, т. е. [c.62]

Концентрация частиц в верхней части стояка зависит от конструктивного оформления выхода. Если, например, поток отводится из стояка через приваренный перпендикулярно патрубок меньшего диаметра, то в районе выхода появляются вихри, частицы отражаются от крыши и стен стояка и ссыпаются вдоль стен вниз. В результате плотность потока в районе выхода увеличивается (иногда - существенно), а распределение ее по высоте оказывается аномальным — плотность снижается сверху вниз до тех пор, пока расход опускающегося, у стен материала не уменьшится до стабилизированного значения. [c.33]

Вязкость воздуха проявляется, если соседние частицы движутся с различными скоростями. Благодаря вязкости происходит выравнивание этих скоростей. Аналогичный процесс происходит и при циркуляционном движении воздуха вне ядра вихря. Частицы воздуха, расположенные ближе к вихрю, движутся с большей скоростью, чем более удаленные. Вследствие вязкости скорости внутренних частиц уменьшаются, а внешних — увеличиваются. [c.119]

Вихревая нить — бесконечно тонкий вихрь. Частицы жидкости, образующие бесконечно тонкий вихрь, вращаются около оси вихря. Если вся масса жидкости сплошь пронизана вихревыми нитями, то все частицы жидкости вращаются около собственных осей (нитей). В этом состоит сущность вихревого движения. Интересно отметить, что сам вихрь конечного сечения S представляет собой область вихревого движения. Это видно из того, что любой элемент, выбранный внутри вихря, за один оборот вихря совершает один оборот вокруг собственной оси (рис. 10.31), [c.297]

Это означает, что вихрь частицы жидкости не изменяется при движении частицы. [c.111]

Вектор 0), проекции которого представляются тремя последними соотнощениями (5.5), называется вектором вихря частицы. [c.37]

Вектор вихря частицы 37 [c.514]

Взаимность касательных напряжений 57 Вискозиметр 181 Вихри различных масштабов 504 Вихрь частицы 37 [c.514]

Видно, что внутри вихря частицы движутся по замкнутым траекториям, имеющим в качестве центра точку г 0,71а, г—2 0. Период полного оборота частицы по замкнутой траектории удается вычислить аналитически и выразить через эллиптические интегралы. Установлено [144], что при уменьшении / от аУ4 доО время полного оборота возрастает с 4ап/32 до < , Последнее значение связано с наличием критических точек Р и Р на сепаратрисе — поверхности сферы. [c.183]

Возвращаясь к элементарному представлению о движении взвеси в горизонтальных отстойниках, можно допустить, что при отсутствии вихрей частица взвеси будет перемещаться по направлению равнодействующей скорости V. [c.247]

Возникновение циркуляции вокруг крыла тесно связано с возникновением вихрей позади крыла. Вначале, пока крыло находится в покое, циркуляция отсутствует и общий момент импульса системы крыло — окружающая среда равен нулю. Поэтому и в дальнейшем общий момент импульса этой замкнутой системы должен оставаться равным нулю. В начальный момент, пока циркуляция еще не возникла, картина обтекания должна быть близка к той, которая изображена на рис. 352. Частицы воздуха, обтекающие крыло снизу, поднимаются мимо задней его кромки вверх. При этом под действием сил вязкости движение частиц воздуха становится завихренным, Так как частицы воздуха испытывают торможение со стороны кромки крыла, то они приобретают вращение против часовой стрелки. У кромки постепенно образуется вихрь с вращением против часовой стрелки (рис. 355). Затем этот вихрь отрывается от крыла и уносится потоком. Вихри, обладающие моментом импульса, соответствующим вращению против часовой стрелки, возникают один за другим, и таким образом у задней кромки крыла все время возникают моменты импульса. В результате в силу закона сохранения моментов импульса вокруг крыла должна возникнуть циркуляция, направленная в сторону, противоположную вращению вихря (по часовой стрелке). [c.565]

Образование циркуляционного течения вокруг крыла нетрудно объяснить, если воспользоваться законом сохранения момента импульса. До начала движения крыла в неподвижной жидкости момент импульса системы крыло — жидкость равен нулю. В начале движения на задней кромке крыла возникает вихрь (рис. 120), который затем срывается и уносится назад. При отрыве вихря от крыла масса жидкости, уносимая вихрем, имеет определенный момент импульса. По закону сохранения момента импульса, оставшаяся жидкость получает противоположный момент импульса и в систе.ме отсчета, связанной с крылом, вокруг крыла возникает замкнутое циркуляционное течение в направлении, противоположном вращению в вихре. В циркуляционном течении частицы жидкости не вращаются, а как бы поступательно движутся по замкнутым траекториям. [c.151]

Предположим далее, что движение является установившимся и безвихревым ((о = 0). В этом случае циркуляция по любому неподвижному контуру равна пулю ). Последнее заключение, однако, верно лишь в том случае, если внутри неподвижного контура находятся только частицы жидкости, совершающие безвихревое движение. Циркуляция по неподвижному замкнутому контуру отлична от нуля, если контур охватывает область, внутри которой находится, например, одиночный вихрь ) или обтекаемое тело. [c.105]

В гидродинамике доказывается для весьма широкого класса практически важных движений, что и в случае неустановившегося движения циркуляция по замкнутому контуру постоянна, однако в этом случае рассматривается так называемый жидкий контур, т. е. контур, состоящий из одних и тех же частиц. Последнее утверждение называется теоремой Томпсона. Из этой теоремы следует, что если некоторая масса жидкости в начальный момент времени имела безвихревое движение или покоилась, то и впредь в этой части жидкости не возникает вихрей, о чем уже упоминалась выше (см. также учебник Н. Я. Фабриканта, цитированный выше, в первой сноске). [c.105]

Величина вихря скорости во всех точках одинакова и равна постоянной угловой скорости вращения частиц жидкости. Этот результат был заранее очевиден, ибо он непосредственно следует из самого определения вихря. [c.106]

В реальной жидкости, обладающей вязкостью, при срыве струй из завихренных частиц пограничного слоя образуется вихрь, который как бы округляет острую кромку, и струи жидкости обтекают уже не острую кромку, а этот вихрь. [c.108]

Это уравнение тождественно уравнению вихря скорости в гидродинамике идеальной жидкости, которое означает, что линии вихря движутся вместе с жидкостью. Но в данном случае речь идет о линиях магнитного поля, которые оказываются жестко связанными с веществом — вмороженными , и если частицы жидкости движутся, то линии магнитной индукции перемещаются вместе с ними (частицы не могут пересечь линий индукции). [c.196]

Экспериментальное исследование структуры потока в криволинейных трубах показывает, что под воздействием массовых сил в поперечном сечении потока возникают вторичные течения в форме парного вихря (рис. 8.7). Направление вращения жидкости в замкнутых контурах определяется направлением действия массовых сил благодаря наибольшей скорости осевого движения потока в центральной части трубы здесь возникает наибольшая центробежная сила, которая заставляет перемещаться частицы жидкости от оси изгиба трубы к периферии. При этом вблизи стенок, лежащих в плоскости изгиба, возникают обратные токи (к оси изгиба). [c.350]

Расчетным вихрем является вектор угловой скорости вращения частиц относительно мгновенной оси. Физический вихрь — группа частиц, вращающихся как твердое тело вокруг некоторой мгновенной оси. [c.39]

Нетрудно впдеть, что формулы (8.3) описывают плоское течение. В каждой плоскости, перпендикулярной вихрю, частицы двил<утся по окружности, в центре которых находится вихрь. Ве- [c.231]

Наглядная картина, иллюстрируюн1ая эволюцию поля завихренности в круге, приведена на рис. 6.24. Вихревые частицы, помеченные квадратами, относятся к осевому вихрю. Частицы со знаком + моделируют вихри, вызывающие возмущения с положительными циркуляциями, а - с отрицательными. Здесь для расчета выбраны следующие параметры д = 0,1 р = 0,6 Af=8 х = 0 o=16 w/ = 4 [c.379]

Таким образом, мы видим, что движеиие происходит одинаково во всех плоскостях, параллельных плоскости Оху, так как скорости не зависят от координаты г, а и rj одинаковы для всех точек вихревой нити. Поэтому достаточно рассматривать движение на плоскости Оху, причем рассматривать вместо вихревой нити точку пересечения ее с плоскостью Оху. Буден называть эту точку точечным вихрем. Из формул (13.1) выводим, что под влиянием одного точечного вихря частицы жидкости движутся по окружностям, центром которых является вихрь, со скоростями, обратно пропорциональными расстоянию движущейся точки от вихря [c.192]

Аппараты, в которых для увеличения скорости осаждения твердых частиц используются центробежные силы, называются циклонами. Запыленный газовый поток вводится в патрубок (рис. 8.20), расположенный по касательной к окружности цилиндрической части циклона. Войдя в циклон, газы движутся сверху вниз, вращаясь вначале в кольцевом пространстве, между наружной цилиндрической поверхностью циклона и центральной выходной трубой, а затем в конусе циклона, образуя внешний вращающийся вихрь. Частицы пыли, обладающие большей массой, чем частицы газа, при изменении направления газового потока (закручивании) отбрасываются центробежными силами к стенкам цилиндрической и конической части, а затем выносятся через пылеотводящий патрубок из циклона. [c.169]

Благодаря относительному вихрю частицы жидкости, нахо-дяидаеся на выходе из канала (на одном и том же расстоянии от осн и имеющие поэтому одинаковые скорости переносного движения), будут иметь различное значение относительной скорости, а значит, и абсолютной. [c.398]

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]

Существует характерная степень расширения в вихревой трубе (или относительная доля охлажденного потока) (рис. 4.11), при которой кинетическая энергия вынужденного вихря становится больше исходной. На режимах вращения вынужденного вихря отстает от закона вращения твердого тела — со = onst. Избыточная кинетическая энергия свободного вихря расходуется на трение о стенки (работа внешних поверхностных сил) и на работу внутренних поверхностных сил. При турбулентном течении пульсационное движение непрерывно извлекает энергию из ос-редненного движения. Эта чдсть энергии обеспечивает работу переноса турбулентных молей в поле радиального фадиента статического давления [121, 122]. Если допустить, что под действием турбулентности перемещаются среднестатистические турбулентные моли с массой dm, совершающие элементарные циклы парокомпрессионных холодильных машин, то можно найти работу, затраченную на их реализацию. Объем турбулентного моля и путь его перемещения невелики по сравнению с контрольным объемом П, поэтому изменение температуры при изобарных процессах теплообмена моля с окружающими его частицами незначительно. Это позволяет, не внося существенной погрешности, заменить цикл Брайтона циклом Карно. Тогда работа по охлаждению выделенного контрольного объема П равна сумме элементарных работ турбулентных молей [c.206]

При больших числах Рейнольдса частицы смещение точки отрыва вследствие вращения вызывает силу, действующую в противоположном направлении [349]. Эта сила возникает при вращении малой частицы, когда ее диаметр меньше характерного размера турбу.тентных вихрей, или в непосредственной близости от стенки толщины вязкого подслоя [742]. Влияние градиента скорости на сферу было рассчитано в работе [902], а на цилиндр — в работах [489, 832]. Сэфмен [675] вычислил подъемную силу действующую на сферу со стороны вязкой жидкости при малой скорости и в простейшем случае, когда поперечный сдвиг ) (произ- [c.41]

В качестве введения в задачу о взаимодействии многофазной среды с телом oy и Тьен [742] расс.мотрели движение отдельной сферической твердой частицы вблизи стенки, обтекаемой турбулентным потоком жидкости. Теоретический анализ содержал основное уравнение движения, описывающее влияние стенки на двухфазный турбулентный поток, и решение уравнений, включающее лишь наиболее существенные процессы, которые протекают в стацпонарных условиях. Упрощенная физическая модель рассматрпвае.мых явлений представляла собой сферическую твердую частицу в полубесконечном турбулентном потоке жидкости, ограниченном бесконечно протяженной стенкой (фиг. 2.10). Размер частицы предполагался настолько малым в сравнении с раз-меро.м вихря пли микромасштабом турбулентности потока, что вклад различных пульсаций скорости был линеен. Описание характера движенп.ч потока строилось на основе данных по распределению интенсивностей и масштабов турбулентности [105, 418, 468]. Течение, особенно вблизи стенки, является анизотропным и неоднородным. Тем не менее в качестве основного ограничивающего допущения было принято представление о локальной изотропно- [c.58]

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]

Вектор rotu определяет вращательное перемещение частицы, связывающее скорость частицы абсолютно твердого тела с вихрем вектора скорости v ). [c.501]

Пример 2. Безвихревое циркуляционное движение. В качестве второго примера рассмотрим такое плоское движение жидкости, когда частицы жидкости движутся по концентрическим окружностям вокруг начала координат со скоростями, обратно пропорциональными расстояниям частиц от начала координат, так что скорость в каждой точке w = с/г, где с — по-стояиная. Здесь радиальная и окружная составляющие скорости равны Wr = О, и>и = и> = jr. Найдел величину вихря [c.106]

Вектор (О угловой скорости вра1дения частицы жидкости называется вихрем. Величина и направление этого вектора определяются его проекциями на оси координат. Примем следующие обозначения этих проекций [c.85]

В результате наличия вихрей и интенсивного перемешивания частиц жидкости в любой точке турбулентного потока в данный момент времени имеет место своя по значению и направлению мгновенная местная скорость и, а траектории частигц проходящих [c.77]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...