Карман, вихрь

Капиллярность 64 Карман, вихрь— 210 Квази-континуум 17, 51 Кинетическое давление 109 Конвективная производная 87 Конденсация, ядра — 41 Континуум, возможность считать жидкости и газы за континуумы 13 Контрольная поверхность 2и6 Конформное отображение 149 Коши-Риман. диференциальные уравнения--140 [c.222]

Идеализированная схема образования и движения вихрей в спутной струе за плохообтекаемым телом была исследована Т. Карманом, [c.39]

Столь сложный характер рассматриваемой зависимости объясняется изменением соотношения между сопротивлением трения и сопротивлением давления при изменении Re. При очень малых Re обтекание цилиндра происходит практически без отрыва потока от его поверхности. Влияние вязкости распространяется на большое расстояние от поверхности обтекаемого тела, и основную роль играет сопротивление трения. С ростом Re действие вязкости локализуется в пристеночной области и появляются вихревые образования в кормовой области. При обтекании цилиндра в потоке за ним устанавливается дорожка вихрей, центры которых располагаются в шахматном порядке. Эта дорожка вихрей исследовалась Карманом, и ее обычно называют вихревой дорожкой Кармана. [c.188]

Наиболее заманчивой вихревой моделью для следов является вихревая дорожка , состоящая из двух параллельных рядов точечных вихрей, размещенных на одинаковом расстоянии, причем эти периодические ряды расположены в шахматном порядке , так что вихри каждого ряда приходятся посредине между вихрями другого ряда. Эта модель была предложена Карманом ) для представления периодических следов за цилиндрами, наблюдаемых в основном в интервале 30 < Ке < 300. Для нее комплексный потенциал = V + 1 / записывается в следующем виде [c.114]

Карман показал, что в невязкой жидкости такое расположение имеет неустойчивость первого порядка (т. е. отклонения от положения равновесия растут экспоненциально), если только Л/а не равно 0,281 (приближенно). Он показал также, что аналогичное размещение вихрей, при котором вихри в обоих рядах остаются параллельными [величина о/2 опускается в формуле [c.114]

Устойчивость этих различных расположений была исследована Карманом ). Возьмем сначала случай одного вихревого ряда и предположим, что вихрь, невозмущенные координаты которого суть (та, 0), смещен в точку та+Хщ, Ут). Формулы 154 для начального движения вихря в начале координат дают [c.282]

Постоянное образование за обтекаемым телом новых вихрей означает, что тело испытывает определенное сопротивление, так как иначе не соблюдался бы закон сохранения энергии. Для вычисления сопротивления можно было бы воспользоваться законом сохранения энергии, но для этого надо знать диаметр ядра вихрей. Другой способ вычисления сопротивления, основанный на теореме о количестве движения, не требует знания указанного диаметра. Такое вычисление было выполнено Карманом. Измеряя фотографический снимок вихревой дорожки и скорость вихрей относительно тела. Карман в результате своих вычислений получил для коэффициента сопротивления значения, хорошо совпадающие со значениями, определенными экспериментальным путем. Опыт показывает, что размеры вихревой дорожки зависят от размеров тела, однако установить эту зависимость теоретическим путем до сих пор не удалось. [c.251]

Карман [22] нашел, что система вихрей будет устойчивой относительно двумерных бесконечно малых смещений, если [c.89]

Однако определить теоретически все величины, входящие в эту формулу, до сих пор не удалось. Расстояние между вихрями/ и собственная скорость их движения вдоль дорожки v (или другие величины, с помощью которых могут быть определены luv) должны быть найдены для каждого тела экспериментально. Например, для кругового цилиндра Карман и Рубах в результате наблюдений получили следующие значения входящих в формулу для [c.605]

Фиг. 68. Пример вихревой камеры с карманом для тушения вихрей.

Модель Кармана. В 1911—1912 гг. Карман предложил ставшую теперь классической теорию периодических следов в бесконечном потоке ). Это исследование было основано на простой математической модели, представляющей собой два параллельных ряда точечных вихрей Р, и Qi (рис. 107), расположенных в безвихревом потоке на одинаковых расстояниях друг от друга в шахматном порядке. Такая схема может быть названа идеальной вихревой дорожкой. [c.362]

Это и есть полученное Карманом условие устойчивости. Оно дает зависимость между величинами А и /. т. е. расстоянием между цепочками и расстоянием между двумя соседними вихрями каждой цепочки. Именно, из (21.9) можно путем вычисления найти следующее приближенное значение [c.218]

Исходя из некоторых соображений, мы в дальнейшем будем исследовать как попарные, так и шахматные расположения, не обраш ая особенного внимания на их устойчивость. Само собой разумеется, что по истечении более или менее короткого промежутка времени неустойчивые системы вихрей разрушаются и появляются турбулентности ветра вследствие этого нарушается их строго периодический характер. В конце этой заметки мы исследуем случай устойчивого расположения вихрей (по Карману). При этом мы покажем, что все характеристические элементы такой системы вихрей можно определить по данным наблюдений. [c.170]

Движение металлических частей относительно жидкости в кармане происходит с очень высокой скоростью, что приводит к возникновению режима развитой турбулентности с интенсивным образованием вихрей Тейлора. Обмену жидкости в полости способствует конусность наружной стенки. Могут быть приняты конструктивные меры для принудительного осевого движения жидкости в полость кармана и обратно, например размещение в полости тонкостенной цилиндрической направляющей оболочки, связанной с неподвижным корпусом. [c.89]

Рассмотрим движение цилиндра (фиг. 4) в вязкой среде. Теоретически в точках А и А имеется повышенное давление и в точках С и С—пониженное. Поэтому около поверхности цилиндра получаются течения от к С и С и от Л к С и С з этими течениями пограничный вихревой слой увлекается, и за точками С и С вследствие получившихся противоположных токов начинают появляться вихри. При малых скоростях движения течение получается почти точно симметричное (фиг. 5). При увеличении же скорости вихри ва цилиндром приобретают известную интенсивность и питаются пограничным слоем, смываемым общим течением (фиг. 6), и ва телом образуются два симметрично расположенных вихря. Однако такое расположение парных вихрей не является устойчивым наличие каких-либо случайных причин, хотя бы в виде сотрясений, ведет к изменению их на вихри, отрывающиеся от цилиндра поочередно и располагающиеся сзади в шахматном порядке (фиг. 7). Периодич. отрывание таких вихрей наблюдается и при обтекании других тел и может при известной частоте произвести слышимый звук (напр, в органных трубах) или, попадая в резонанс, произвести колебания других систем (напр, вибрации проволок на аэроплане или стабилизатора от вихрей, срывающихся с крыльев аэроплана). Система шахматных вихрей позволила проф. Карману создать вихревую теорию лобового сопротивления. [c.437]

Карман первый выдвинул эти идеи в своем исследовании теории переноса вихрей во вполне развитой турбулентности. [c.64]

Карману и Рубаху [48, 49] удалось построить теорию двойной цепочки вихрей, представляющей идеализацию той вихревой дорожки, которая на самом деле возникает позади обтекаемых потоком тел (ср. рис. 36). Теория [c.136]

Далее кратко рассмотрим известный случай плоского потока, обтекающего круговой цилиндр (рис. 4.8). Увеличивая скорость течения, можно вызвать целый ряд состояний потока, каждое из которых отождествляется с конкретным интервалом чисел Рейнольдса. При весьма малых значениях числа Рейнольдса (Кея I) поток (который предполагается при подходе к телу ламинарным) остается присоединенным к цилиндру по всему его периметру, как это показано на рис. 4.8, а. При Не 20 течение сохраняется симметричным, но происходит отрыв потока и образование в спутной струе крупных вихрей, которые располагаются вблизи тыльной (относительно направления течения) поверхности цилиндра, что и показано на рис. 4.8, б. При 30 Ке 5000 от цилиндра отрываются правильно чередующиеся вихри, которые образуют вниз по течению четко выраженную вихревую дорожку . Первыми сообщение об этом явлении сделали Бенар [4.51 и фон Карман [4.61 (рис. 4.8, в). [c.105]

Существенное уменьшение сопротивления участка с внезапным расширением достигается при устройсгве за узкчм сечением карманов (рис. 4-7,6), способствующих образованию в них стационарного вихревого кольца (у труб круглого сечения) или двух стационарных вихрей (у плоскою канала), [c.149]

BnxipH за цилиндром теперь уже не расположены стабильно, а образуются и отрываются поочередно то с одной, то с другой стороны. Это явление известно как вихревая дорожка Кармана [Л. 7] и характеризуется периодичностью образования вихрей. Карман теоретически показал, что картина расположения вихрей стабильна, если отношение поперечного расстояния между ни.ми А к продольному расстоянию I (рис. 15-7) составляет h/l=0,28. Измерения подтверждают это соотношение в ближней зоне следа, а иа больших расстояниях поперечный размер h имеет тенденцию возрастать. Особый нтерес представляют измерения частоты срыва вихрей, которая может быть выражена в виде безразмерного пара- [c.403]

Числу р дается название модуля системы. Случаи расположения вихрей, исследованные Карманом, могут служить примерами периодических систем модуля 2. А.А. Фридман и П.Я. Полубаринова исследуют далее условия твердости системы, т.е. те условия, при которых она перемегцается как твердое тело, с сохранением взаимных расстояний между вихрями. Оказывается, например, что для систем модуля 2 твердыми могут быть только системы вихрей Кармана. [c.138]

В теории вихревых дорог Кармана доказывается, что система вихрей, образующая вихревую дорогу, может находиться в устойчивом равновесии только при вполне определенном отногаенни ганрины дороги к расстоянию между двумя последовательными вихрями одного ряда. При этом определение этого отногае-пня, выполненное двумя различными методами Карманом и Жуковским, привело к различным числовым значениям, именно по Карману, для устойчивости [c.172]

Отметим, что дискретный способ содержит более гибкие и широкие возможности для описания таких течений, в которых вихревые поверхности теряют устойчивость. Примером может служить изучение вихревых дорожек Кармана за пластиной. Здесь расчетньш путем устанавливаются устойчивые вихревые образования, обладающие конечными размерами. Вместе с тем классические дорожки Кармана [1.11, 1.12], строго говоря, неустойчивы [3.35]. Это связано с тем, что во введенной Карманом дорожке вихри имеют бесконечно малые размеры. Болес того, оказалось, что постулировать то или иное предельное течение для т —> оо в трывных задачах не всегда допустимо и при более широких допущениях, так как их может быть несколько (симметричная и несимметричная дорожки за пластиной). В теории решение может зависеть от начальных условий зада ш, а практическая реализуемость того или другого режима может определяться и другими обстоятельствами. В указанном случае наличие симметри шо поставленной разделительной пластины делает устойчивым симметричный режим, а отсутствие ее — несимметричный. [c.59]

Теория донного давления при дозвуковых скоростях разрабатывалась Кирхгофом [1] и Карманом [2]. Теория Кирхгофа уже упоминалась в гл. VIII. По теории Кирхгофа получается сильно заниженное сопротивление, поскольку давление в следе и на донном срезе цилиндра принимается равным давлению в невозмущенном потоке, хотя истинное значение донного давления значительно ниже. Карман [2] пытался решить проблему донного давления для случая периодически срывающихся вихрей при исследовании вихревой дорожки, но его теория неполна, поскольку не позволяет установить зависимость размеров и скоростей вихревой дорожки от размеров цилиндра и скорости набегающего потока. Требуются две дополнительные зависимости, обычно определяемые из эксперимента [3]. [c.9]

Исследуя теоретически движение жидкости в спутной струе а неудобообтекаемым телом, Карман предположил, что центры вихрей располагаются на равных расстояниях друг от друга на двух параллельных прямых, простирающихся до бесконечности— в обе стороны. Для того чтобы решить вопрос о расположении [c.603]

Следует отметить, что кроме необходимости в экспериментальном определении величин, входящих в теоретическую формулу, теория лобового сопротивления, данная Карманом, имеет и другие недостатки. Она относится только к неудобообтекаемым телам, определяет не полное лобовое сопротивление, а только часть его, происходящую от вихревой дорожки, и, кроме того, относится к весьма ограниченному диапазону чисел Рейнольдса. Как же указывалось ранее, устойчивые вихревые дорожки за неудобо-обтекаемыми телами наблюдаются только при числах Рейнольдса, не превосходящих приблизительно 2500. При больших значениях числа Рейнольдса движение жидкости в спутной струе становится турбулентным непосредственно за телом, вихри вследствие турбулентного перемешивания очень быстро диффундируют в окружаю-п(ую жидкость, так что, едва boshhkhj b, они тотчас же затухают. [c.605]

Теория устойчивости по Карману. Карман [39, 41] дал классический анализ устойчивости двух параллельных периодических цепочек вихрей. Он показал, что в невязкой жидкости вихревая дорожка имеет неустойчивость первого порядка (т. е. смещения вихрей от первоначального положения растут по экспоненте), за иск шчением случая hja = 0,281, соответствующего h v hla) = ]/2. Поскольку этот вывод можно найти во многих работах [51, 156] и [62, 13.72], мы его здесь не приводим. [c.369]

Для учета влияния вязкости и отрыва потока при определении суммарных аэродинамических характеристик тела вращения (подъемной силы и момента) используются различные приближенные приемы, основанные в значительной мере на обработке и обобщении результатов эксперимента. При малых углах атаки изменение коэффициента подъемной силы тела вращения можно принять линейным. Для этого случая К. К. Федяевский (1938) получил формулу для определения подъемной силы, исходя из эмпирического распределения завихренности в кормовой части тела вращения, которое было предложено Т. Карманом. По этой формуле тела вращения с заостренной кормовой частью имеют подъемную силу, примерно в три раза меньшую, чем крылья малого удлинения той же формы в плане. При систематическом экспериментальном исследовании аэродинамических характеристик тел вращения различной формы, проводившихся Н. Н. Фоминой (1935), была выявлена существенная нелинейность при изменении коэффициентов подъемной силы и момента по углу атаки. Для приближенного определения аэродинамических коэффициедтов на участке их нелинейного изменения используется схема П-образного вихря, расположенного в кормовой части тела вращения, предложенная в работе [c.91]

Ясно, что, проходя над местом наблюдения, жесткая периодическая система вихрей обусловливает периодически изменяющуюся турбулентность ветра. В настоящей заметке мы рассмотрим вопрос о турбулентности ветра, вызываемой жесткой периодической системой вихрей, которая ранее рассматривалась Карманом (Karman) . [c.167]

В цитированной выше статье Карман рассматривал две жесткие периодические системы вихрей. Первая система состоит из двух бесконечных вихревых цепей, расстояние между которыми равно 2к и вихри расположены так, что под каждым вихрем первой цепи находится вихрь второй цепи, причем интенсивности вихрей обеих цепей равны по величине и противоположны цо знаку (см. рис. 1). Тайую систему вихрей мы назовем попарным упорядочением . [c.168]

Такая последовательность вихрей называется вихревой дорожкой Карма -на (рис. 2.7, см. также рис. 1.6). На рис. 2.6 хорошо виден готовый к отрыву от цилиндра вихрь дорожки Кармана, вращающийся вправо. В другой своей работе Т. Карман показал, что вихревые дорожки в Х)бщем [c.43]

Вихри на Су1 . Уравнения движения для этой задачи впервые были получены A.A. Фридманом и П.Я.Полубариновой (Кочиной) в 1928 г. [56] простой периодизацией обычной плоской задачи iV-вихрей, хотя более частные формы были рассмотрены Г. Ламбом [37], Т. Карманом [103], в связи с задачей вихревого обтекания цилиндра идеальной жидкостью и образованию за ним двух бесконечных вихревых цепочек, в которых вихри расположены в шахматном порядке (дорожек Бенара-Кармана, см. рис. 59). [c.162]

Т. Карман огаечал (149 что такая дорожка была иэвесгна задолго до его рождения, и указывал тя ятем на изображение в одной из церквей Болоньи св. Христофора, переносящего младенца Христа через поток. Вокруг его ног художник показал чередующиеся вихри. [c.227]

Устойчивость этих двух систем была исследована Карманом и Рубахом ими было доказано, что первое, парное расположение вихрей всегда ney TOii-чиво, второе же, шахматное —устойчиво, если расстояние h между рядами вихрей и интервал а между двумя соседними вихрями каждого ряда связаны уравнением [c.74]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...