Установившиеся явления движения

Теорема импульсов для установившихся явлений движения (203). [c.8]

Теорема импульсов для установившихся явлений движения. Особенная ценность теорем импульсов и энергии состоит в том, что их применение к физическим явлениям дает возможность получать представление об этих явлениях единственно из знания состояния на пограничной поверхности определенной области, без знания в отдельности явлений, происходящих внутри рассматриваемой области, без понимания механизма явления. Именно, часто в тех случаях, когда диференциальные уравнения рассматриваемого явления не могут быть составлены или по крайней мере не могут быть интегрированы, теорема импульсов [c.203]

От чисто описательного изучения явлений движения, которое составляет предмет кинематики, мы теперь перейдем к исследованию причин пой связи между этими явлениями как мы уже указали вначале, это составляет главную задачу механики, а специально изучается в том отделе механики, который называют динамикой. Мы уже сказали, что этот отдел характеризуется—по сравнению с кинематикой — введением основных понятий о силе и о массе. Здесь мы точно установим, на основе соображений экспериментального происхождения, те принципы и постулаты, которые определяют эти два основные понятия в их связи с кинематическими элементами, уже введенными выше. Установив эти принципы, мы выведем из них наиболее важные следствия качественного и количественного свойств, а также изложим наиболее простые их приложения к конкретным вопросам. [c.297]

Если (как обычно) не учитывать явления затухания, то цри решении уравнения (4.55) можно ограничиться частными интегралами, описывающими установившееся периодическое движение. Матрица этих интегралов будет [c.197]

Различные аспекты явлений, связанных со сжимаемостью жидкости, рассматривались ранее, а именно термодинамические понятия в гл. 1, уравнения неразрывности, энергии и количества движения в одномерной постановке в гл. 4 и 6, динамическое подобие в гл. 7, влияние трения При движении сжимаемой среды по трубе в гл. 13. В этой главе мы используем многое из изложенного выше при довольно беглом рассмотрении установившегося неравномерного движения сжимаемой жидкости. Более детальные сведения читатель может найти в специализированных курсах по газовой динамике. [c.350]

Движение жидкости в природе совершается под действием различных сил тяжести, давления, трения (сопротивления), поверхностного натяжения, упругости. Каждая из этих сил выражается через физические величины (размерные коэффициенты), характеризующие природу сил и жидкости. Влияние указанных сил проявляется в неодинаковой степени в различных явлениях. Одни явления протекают под преобладающим действием сил тяжести и сопротивления, другие — сил тяжести, сопротивления и поверхностного натяжения или только сил тяжести, поверхностного натяжения и т. д. Условия гидродинамического подобия модели и натуры требуют равенства в них отношений всех сил, под действием которых протекает явление. Рассмотрим возможность такого равенства. Для этого, используя уравнение Навье—Стокса для установившегося одноразмерного движения, напишем уравнения относительно оси X для натуры и модели, введя масштаб модели I с соответствующими значками (Хд — масштаб массовых сил Ар —масштаб плотности Хр — масштаб сил давления Хи — масштаб скоростей Х — масштаб коэффициента кинематической вязкости Х1—масштаб длин) [c.502]

Установив законы движения механической системы, мы получим самые общие законы, которым подчиняются все механические явления, происходящие в окружающем нас мире. [c.149]

Эта глава, которая является вводной, содержит изложение основных понятий и положений, необходимых для изучения нелинейных колебаний. Прежде всего следует сказать несколько слов о колебательных явлениях вообще и о нелинейных колебаниях в частности. Общие закономерности, которыми обладают колебательные процессы в системах различной физической природы, составляют предмет науки, получившей название теории колебаний. Под колебательным явлением принято понимать либо то, что связано с фактом установившегося движения в рассматриваемой системе, либо то, что связано с процессом перехода от одного установившегося движения к другому. Установившееся движение характеризуется повторяемостью и определенной устойчивостью (смысл последнего понятия будет уточнен ниже). Переходные процессы характеризуются тем установившимся движением, к которому они приближаются. Множество переходных процессов данного установившегося движения образует его область притяжения. Смена установившихся движений, которая происходит в результате изменения какого-нибудь физического параметра рассматривае.мой системы при его переходе через некоторое значение, называется бифуркацией. Если при этом смена установившихся движений происходит достаточно быстро, т. е. скачкообразно, то говорят о жестком возникновении нового режима. В противном случае возникновение нового режима называют мягким . Колебательные явления, возникающие в так называемых нелинейных системах, называются нелинейными колебаниями. Однако, прежде чем определить, что такое нелинейная система, рассмотрим более общий класс систем, называемых динамическими системами. [c.7]

Рассмотрим вначале явление истечения капельной жидкости из круглого отверстия диаметром do в вертикальной тонкой стенке сосуда (рис. XVI.1). Стенку мояшо считать тонкой, если ее толщина б<0,2 do. Давление в сосуде полагаем постоянным (движение установившееся) и равным pi. Истечение происходит в атмосферу, т. е. наружное давление равно ро площадь отверстия (Оо, площадь сечения сосуда oj. Основные задачи, интересующие инженера, — определение с (орости истечения и расхода вытекающей жидкости. [c.284]

Движение называется установившимся, когда параметры потока являются функцией только координат, а если эти параметры зависят от координат и времени — неустановившимся. В пределах рассматриваемого курса изучается установившееся движение (движение воды в каналах при постоянном уровне и т. п.) и лишь явление гидравлического удара, истечение жидкости при переменном уровне и ее движение в поршневых насосах рассматриваются как неустановившееся. [c.29]

Два потока (явления) кинематически подобны, если (для установившегося движения) траектории, описываемые двумя сходственными частицами обоих потоков, геометрически подобны. В этом случае геометрически подобны и линии токов, проходящие через сходственные точки пространства обоих потоков. [c.300]

Оставляя общую постановку задачи о глиссировании такой же, как и в случае движения корабля, мы приходим к выводу, что явление установившегося глиссирования судна с заданной геометрической формой можно определить следующей системой [c.87]

Датчик линейной скорости позволяет определить изменения скорости не только при установившемся движении, но и в процессе разбега или выбега машины. Для этой цели применяют постоянный магнит, в поле которого перемещается катушка. Метод основан на явлении электромагнитной индукции, благодаря которой в катушке индуктируется электродвижущая сила и появляется ток. [c.432]

Метод аналогий базируется на тождественности уравнений, характеризующих распределение напряжений в упругом теле, уравнениям, описывающим другие физические явления (механические, гидродинамические, электрические и др.). Например, закон распределения напряжений при растяжении стержней математически тождественен закону распределения скоростей потока идеальной жидкости при установившемся движении- в русле, геометрически подобном очертанию растягиваемого стержня. Совпадение указанных законов обусловлено тем, что дифференциальные уравнения силовых линий при растяжении тождественны уравнениям линий тока жидкости. На этом принципе основан метод гидродинамической аналогии. [c.7]

Вклад в науку о подобии сделали такие ученые, как Коши, который установил законы звуковых явлений в геометрически подобных телах (на основе уравнений движений упругих тел) Гельмгольц, который определил условия подобия гидродинамических явлений Филлипс, установивший законы колебаний мостов, и др. [c.9]

Движение жидкости в трубе. Предположим, что исследуется установившееся движение несжимаемой жидкости в цилиндрической трубе произвольного сечения по форме, но одинакового для всех подобных явлений и отличаюш,егося только размерами. Геометрические размеры будет характеризовать параметр г. Свойства инерции и вязкости жидкости характеризуют плотность р и коэффициент динамической вязкости [а. Влияние температуры не учитывается. Решим задачу, следуя работе [47]. [c.166]

Задача значительно усложняется при изучении переходного процесса в силовых передачах с учетом их упругих характеристик. Во-первых, здесь нет неподвижного элемента и, во-вторых, приведенная система даже в простейших силовых передачах будет иметь несколько степеней свободы. Явление последовательных остановок и движений при фрикционных колебаниях в упомянутых задачах соответствует явлению последовательных соединений и разъединений полумуфт в силовых передачах. Кроме того, если в указанных задачах возможны установившиеся фрикционные колебания, то в нашем случае на всем интервале переходного процесса переход от одного этапа к другому происходит в разных условиях вследствие изменения средних угловых скоростей. [c.21]

Для выявления сущности динамических явлений, возникающих в процессе работы обгонных механизмов, исследуем движение этих частей. Исследование начнем с выяснения закономерности изменения скоростей, ускорений и перемещений систем в период пуска, установившегося движения и выбега машины. При исследовании предполагаем, что все элементы машинного агрегата абсолютно жестки, потери на трение пренебрежимо малы, а обгонный механизм сцепляется и расцепляется мгновенно без мертвого хода. Для упрощения исследований машинный агрегат приведем к двухмассовой системе (рис. 112). В качестве звена приведения для ведущей системы примем ведущее звено 1 обгонного механизма, а для ведомой — звено 2. [c.193]

При расчете муфт крутящий момент может быть определен 1) с учетом инерционных явлений в период установившегося и неустановившегося движения машины с точностью, определяемой степенью приближенности современных методов расчета 2) по номинальной мощности и числу оборотов вала в минуту. [c.178]

При смещении точки начала зо ы испарения в направлении, противоположном направлению движения среды, наблюдается парадоксальное, на первый взгляд, явление, выражающееся в первоначальном смещении конца зоны испарения в обратном направлении с последующим скачкообразным переходом в новое установившееся состояние. [c.146]

Для изучения распространения ударной волны и получения некоторых ее характеристик представляет интерес исследование развития пограничного слоя при внезапном возникновении движения. С этой целью в качестве экспериментальной установки была применена так называемая ударная аэродинамическая труба. В настоящей статье описаны экспериментальные исследования некоторых неустановившихся кратковременных процессов в пограничном слое. Одним из таких процессов является развитие пограничного слоя на стенках ударной трубы. Этот процесс представляет интерес, поскольку в нем выявляется причина отклонения потока от идеального, который согласно теории невязкого потока описывается разрывной (ступенчатой) функцией. Другая задача связана с рассмотрением процесса развития пограничного слоя до достижения им установившегося состояния на моделях, укрепленных внутри ударной трубы. Это явление представляет особый интерес для изучения кратковременных неустановившихся и установившихся потоков, обтекающих модели, поскольку распределение давления на моделях зависит от состояния пограничного слоя. [c.229]

Вывод дифференциального уравнения движения гидравлического чувствительного элемента справедлив при отсутствии разрыва сплошности жидкости и явлений кавитации, возникновение которых в рассматриваемых системах маловероятно в связи с небольшой величиной движущихся масс и сравнительно высокими давлениями на установившихся режимах. [c.400]

Тигельные печи промышленной частоты имеют определенную мощность. Верхняя граница мош ности печи оценивается интенсивностью установившегося движения металла в ванне. Увеличение мощности печи сопровождается возрастанием интенсивности движения металла, что способствует его перемешиванию и приводит к заметному дополнительному износу футеровки печи и другим нежелательным явлениям. Поэтому введено понятие оптимальной мощности печи (рис. 4) [79]. [c.14]

Тогда установившееся движение системы (37) также является периодическим (периода Т или 5Т). В периодическом решении периода Т обычно преобладает первая гармоника, которая может определяться изложенными выше приближенными методами. Высшие гармоники имеют существенное значение лишь в тех случаях, когда они могут вызвать резонансные явления. При совпадении частоты /-н гармоники вынуждающей силы с частотой /я-й гармоники свободных колебаний в системе могут [c.243]

Циркуляция мощности) — явление, возникающее в замкнутой кинематической цепи, при котором силовые факторы, вызывающие деформации отдельных звеньев, превышают силовые факторы, вызывающие движение звеньев. При Ц. произведение силового фактора, вызывающего деформацию звена, на перемещение этого звена за цикл установившегося движения превышает энергию, подводимую к м. [c.401]

Кроме установившегося постоянного отклонения штанги существует также кратковременное ее движение, которое возникает при выходе спутника из тени Земли в область, освещенную Солнцем. Это явление может вызвать колебания штанги и оконечной массы с их собственными частотами [63]. [c.23]

Уравнение (72) верно для установившегося движения и к случаю пульсирующего потока, как это имеет место у нас, его можно прилагать лишь весьма приближенно. Желая выяснить только общую картину явления, мы воспользуемся уравнением (72), поскольку более сложные методы все равно не дают надежных результатов. [c.209]

Выражения для скоростей распространения взрывной волны получились такими же, как и для случая установившегося движения, а это дает основание использовать данные опытов по детонации, произведенные в трубах, для оценок аналогичных явлений, происходяш их в двигателе. [c.329]

Лагранжево представление (66). 34. Эйлерово представление и его связь с методом Лагранжа (68). 35. Линии тока и траектории установившиеся- явления движения (69). 36. Линии отмеченных частиц (69). [c.7]

Линии тока и траектории установившиеся явления движения. Чтобы сделать паши рассуждения более на1 ляднь]ми, рассмотрим некоторые линии, особенно пригодные дли представления движений жилкости. [c.69]

Правда, теорема импульсов имеет практическое значение—-как мы увидим это еще позже —только для установившихся явлений движения или для в среднем установивщихся движений, т. е. таких вихревых и кажущихся нерегулярными движений, которые позволяют заметить в себе установившееся главное движение (в последнем случае особое внимание следует обращать на правильное составление среднего значения). Далее, в то время как теорема импульсов может применяться к явлеЕшям, при которых происходит потеря энергии вследствие трения,—для теоремы энергии это невозможно, так как здесь тепловая энергия, образовавшаяся вследствие трения, осталась бы в качестве неизвестного, так что применяемая теорема уже не дала бы возможности сделать выводы о движении. Зато при неустановившихся движениях теорема энергии в некоторых случаях дает возможность получить выводы о характере движения применение же ее к установившимся движениям (при пренебрежении работой трения) приводит всегда к тривиальным результатам в форме нуль равняется нулю . [c.204]

На рис. 5 приведен ряд фазовых портретов установившихся режимов движения шагового двигателя. Максимальные отклонения по оси X на этих осцилограммах не превышают 9 , что обусловлено шириной прорези диска экспериментального стенда. Однако по максимальным отклонениям скорости на этих осциллограммах можно судить о резонансных явлениях при движении ротора двигателя. Наряду с резонансными явлениями на частоте 22—26 гц (основной резонанс) на этих осциллограммах ясно видно увеличение амплитуды колебаний скорости ротора на частотах 45 и 70 гц, предсказанное при теоретическом анализе динамики шагового двигателя с учетом погрешностей его изготовления. [c.144]

Рассмотрим некоторое количество жидкости, ограниченное жидкой поверхностью Р (фиг. 168). Изменение во. времени количества движения 3 этой ограниченной жидкости происходит потому, что, с одной стороны, могут изменяться скорости внутри рассматриваемой области и, с другой стороны, перемещается ограничивающая жидкая поверхность (на фиг. 168 положение жидкой поверхности после ее перемещения за элемент времени обозначено п[трихами). Если явление движения — установившееся, следовательно, каждая частица заменяется в течение элемента времени в фиксированном месте другой частицей жидкости с одинаковой скоростью, то изменение во времени импульса массы жидкости, ограниченной поверхностью Г, будег заключаться только в изменении количества движения, обусловленном перемещением жидкой поверхности. Это перемещение жидкой поверхности можно понимать еще по-другому, -именно следующим образом. [c.205]

Поиски причин тяжести тел, изучение свойств равновесия и движения притягиваюш,ихся тел занимали важнейшее место в истории теоретической механики. Без особого преувеличения можно утверждать, что эти вопросы занимали умы всех выдаюш,ихся геометров XVII в. Кеплер, установив неравномерность движения планет, естественно, задался вопросом о причинах этого явления. Его идеи объяснения причин [c.74]

Вернемся к обсуждению возможных результатов взаимодействия разных периодических движений. Явление синхронизации упрощает движение. Но взаимодействие может разрушить квазипериодичность также и в направлении существенного усложнения картины. До сих пор молчаливо подразумевалось, что при потере устойчивости периодическим движением возникает в дополнение к нему другое периодическое движение. Логически же это вовсе не обязательно. Ограниченность амплитуд пульсаций скорости обеспечивает лишь ограниченность объема пространства состоянии, внутри которого располагаются траектории, соответствующие установившемуся режиму течения вязкой жидкости, но как выглядит картина траекторий в этом объеме априори ничего сказать нельзя. Траектории могут стремиться к предельному [c.163]

Но этого еще недостаточно для того, чтобы привести доступные нам эксперименты к той схематической простоте, которая позволила бы выяснить характеристические свойства, присущие понятию о силе. Все тела обладают известным протяжением) мы видели при изучении кинематики, что даже в частном случае движения твердой системы кинематические элементы (скорости, ускорения, траектории) отдельных точек, вообще говоря, отличаются друг от друга. Поскольку мы здесь предполагаем сделать общие индуктивные выводы о характере. сил путем анализа их динамического эффекта, совершенно ясно, что указанное многообразие одновременных кинематических особенностей неизбежно должно маскировать явления и даже отвлекать наше внимание от возможного схематического изображения всего процесса в целом. Чтобы элиминировать. это многообразие усложняющих обстоятельств, целесообразно ограничиться сначала телами настолько малыми (по сравнению с размерами области, в которой происходит движение), чтобы положение тела можно было определить без значительной погрешности геометрической точкой. 13сякое тело, рассматриваемое о этой точки зрения, принято называть материальной точкой. Это название не только не противоречит нашим наглядным представлепяям о конкретных явлениях, но, как было уже указано в кинематике (II, рубр. 1), соответствует уже установившимся взглядам так, например, положение судна на море обыкновенно определяют долготой и широтой места но в действительности эти координаты определяют только одну геометрическую точку на земной поверхности, которую мы отолсествляем с нашим судном в силу его незначительных размеров по сравнению с размерами земли точно так же, чтобы привести пример, еще лучше соответствующий приведенному выше определению, мы изображаем все звезды точками на небесной сфере, хорошо зная, как велики их размеры по сравнению с телами на земле. [c.300]

Мы рассматриваем здесь следующую задачу. На некоторой глубине под гидротехническим сооружением имеется слой соленой воды (A D D"A"), лежащий на непроницаемой толще каменной соли. Вся толща грунта ADD"А имеет один и тот же коэффициент фильтрации. Предполагается, что при движении грунтовых вод будет происходить отжим рассола, так что левая часть ляяш.ж A D будет понижаться, правая — подниматься. Спрашивается, каким образом будет происходить это явление, т. е. как будет изменяться с течением времени линия раздела между пресной и соленой водой Особый интерес представляет вопрос о том, возможно ли здесь установившееся движение, и если возможно, то насколько быстро неустановтшееся движение будет приближаться к установившемуся. [c.193]

Неустойчивость вала, вызванная внутренним гистерезисом. В предыдущем анализе неустойчивого движения вращающегося вала предполагалось, что материал вала совершенно упругий и в нем отсутствует внутреннее трение, и рассматривались вращения изогнутого вала при скоростях лишь ниже и выше критической. Было установлено при этом, что в обоих случаях плоскость, в которой изгибается ось вала, вращается с той же скоростью, что и сам вал. Однако в действительности вследствие внутреннего гистерезиса в металле, из которого изготовлен вал, при скорости вращения вала выше критической иногда может наблюдаться своеобразное явление, когда плоскость изогнутого вала вращается с постоянной скоростью со р, тогда как сам вал вращается с большей скоростью ш. В этом случае самовозбуждаю-щиеся колебания вала могут иметь установившийся характер и изгиб вала остается постоянным но иногда изгиб стремится возрастать со временем до тех пор, пока не выберется весь радиальный зазор между диском и ограничительным устройством. [c.57]

При непрерывном возрастании определяющего параметра происходит (при р = рз) смена устойчивого стационарного режима, когда система из состояния равновесия переходит в установившийся режим, соответствующий движению по усгойчивому предельному циклу. Если после достижения значения р > Рз начинается постепенное уменьшение определяющего параметра, то автоколебания исчезают при р = Pi (а не при р = Рз), после чего стационарным режимом является состояние равновесия. Это явление называется затягиванием автоколебаний. [c.32]

После перехода через предел прочности не всегда удается достичь установившегося режима течения. Н. Н. Серб-Сербиной и П. А. Ребиндером [24] было обнаружено, что у высокоструктурированных глинистых суспензий после перехода через предел прочности и некоторого снижения напряжения сдвига вновь наблюдается его повышение, затем снова происходит падение напряжения и т. д. Многократные переходы через предел прочности могут совершаться длительно так, что невозможно достичь установившегося режима течения материала. В. П. Павлов и Г. В. Виноградов показали [19 ], что это явление имеет общее значение для тиксотропных пластичных дисперсных систем. Его проявление усиливается с понижением жесткости динамометра и задаваемой приводом скорости движения измерительных поверхностей. При низких скоростях только использование чрезвычайно жестких динамометров позволяет выйти на установившиеся режимы течения. [c.77]

Нестационарное явление возникновения вращения в покоящейся относительно Земли жидкости при ее истечении под действием силы тяжести сквозь узкое отверстие в дне резервуара, а в технических применениях — со специально закрученной и засасываемой жидкостью, — связано с образованием вихревой трубки, сжатие которой при прохождении сквозь узкое отверстие вызывает резкое увеличение угловой скорости вращения частиц в трубке — квазитвердом ядре вихря . В установившемся движении простейшей моделью является вихресток ( 40, рис. 62) с наложенным на него нисходящим потоком, а при наличии свободной границы, например между водой и воздухом, воронка , заполненная засасываемым воздухом ). [c.44]

Приведенное решение наглядно показывает своеобразие процесса распространения влияния вязкости на обтекание приводимого в движение тела. Опыты подтверждают теоретическое описание явления. Достаточно внимательно рассмотреть известные фотографии Титьенса ), описывающие начало движения круглого цилиндра в водяном лотке, чтобы убедиться в справедливости этого утверждения. На этих фотографиях отчетливо наблюдается, как вначале отсутствующий пограничный слой постепенно утолщается до тех пор, пока при некоторой максимальной толщине вблизи кормовой критической точки цилиндра не возникает отрыв слоя. В дальнейшем этот отрыв развивается и распространяется, стремясь занять свое предельное положение, соответствующее установившемуся обтеканию цилиндра. [c.520]

При турбулентном режиме движения частицы жидкости перемешиванугся между собой, а скорость в любой точке потока постоянно изменяется как по направлению, так и по величине (рис. 3.3). Это явление называют пульсацией скорости. Турбулентное движение по существу является неустановившимся, но введение понятия местной осредненной скорости позволяет его считать квазиустановившимся (условно установившимся). [c.25]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...