Гидродинамические трубы струей

Эксперимент Гидродинамическая труба со свободной струей 60] [c.230]

Эксперимент в гидродинамической трубе со свободной струей 0 = 45° [c.230]

Отношения диаметра тела к диаметру водяной струи были равны от 2,08-Ю-з до 16,7-10 , а отношения плошадей поперечного сечения от 4,34-10 до 277-10 , Число Рейнольдса, при котором коэффициент давления при отсутствии кавитации в следе за гладкими сферическими телами равен 1,22, оказалось равным 200 000. Согласно экспериментальным данным для сфер, полученным в гидродинамической трубе [17] при турбулентном режиме течения, уровень турбулентности при таком числе Рейнольдса имеет порядок 1%- Результаты измерений каверн на сферах, дисках и конусах с углом при вершине 45° представлены на фиг. 5,32—5.34. Для сферы положение точки отрыва заранее [c.236]

Экстраполяция результатов испытаний при стационарном режиме течения в гидродинамической трубе на /С=0 дает аналогичные результаты. В закрытой рабочей части и рабочей части со свободной струей получено для гладких сфер Св(0)=0,31 [69, 71]. [c.241]

Фиг. 10.12. Гидродинамическая труба с вертикальной свободной струей диаметром 254 мм, построенная на водопаде Св. Антония (1952 г.) [6].

Потери энергии в гидродинамических трубах со свободной струей очень велики. Отнощение энергий, определяемое как отношение скоростного напора в рабочей части к исходному напору, создаваемому насосом или импеллером, поддерживающим циркуляционное течение для труб типа, представленных [c.573]

Явление концентрации напряжений легко понять с помощью так называемой гидродинамической аналогии. Теоретическими и экспериментальными исследованиями доказано сходство между распределением напряжений в деталях и скоростями и направлениями отдельных струй потока воды, протекающего по трубе, имеющей форму исследуемой детали. В прямой трубе постоянного поперечного сечения скорость потока во всех точках сечений одинакова постоянными остаются и напряжения во всех точках сечения прямого бруса постоянного сечения. [c.281]

Переход ламинарного режима в турбулентный кратко описан в п. 6.6 для течения в круглых трубах. Он наблюдается и при течениях в каналах разной формы, конфузорах, диффузорах, в пограничном слое при обтекании тел, в свободных струях. Хотя переходные явления для каждого класса потоков имеют некоторую специфику, но в основе любого из них лежит потеря устойчивости ламинарного течения, которая наступает при достижении определенных значений гидродинамических параметров. [c.359]

Указанные автоколебания [5.5,5.14] вызваны взаимодействием гидродинамических колебаний потока в слое смешения свободной струи и акустических колебаний в обратном канале (стоячие звуковые волны). Наличие гидродинамических колебаний в слое смешения струи приводит к тому, что интенсивность пульсаций скорости в ядре потока в открытой рабочей части превышает соответствующие пульсации в аэродинамических трубах с закрытой рабочей частью [5.12]. [c.151]

Обратный канал трубы является акустическим резонатором, благодаря чему в определенных диапазонах скоростей потока возбуждаются мощные звуковые волны. В открытой рабочей части реализуется затопленная струя, которая, как указывалось выше (параграф 1.1), является усилителем гидродинамических пульсаций. Связь между резонатором и усилителем осуществляется за счет преобразования акустических и гидродинамических волн друг в друга, которое наиболее эффективно у концов резонатора. [c.151]

Полуэмпирические теории 20-х и 30-х годов рассматривали только простейшие статистические характеристики турбулентных течений. Как правило, принимаемые в этих теориях гипотезы позволяли замкнуть уже самые первые уравнения системы Фридмана—Келлера, содержащие только одноточечные первые и вторые моменты гидродинамических полей — так называемые уравнения Рейнольдса. Заметную роль в полуэмпирических теориях играло использование свойств симметрии турбулентности в течениях того или иного вида и некоторых простейших гипотез подобия (в частности, в полуэмпирических теориях турбулентных струй и следов за обтекаемыми телами). Так, например, одним из важнейших выводов полуэмпирических теорий явилось установление универсального (т. е. справедливого при всех не слишком малых числах Рейнольдса) логарифмического закона для профиля осред-ненной скорости в трубах, каналах и пограничных слоях на плоской пластинке. Этот закон можно вывести из одной только естественной гипотезы подобия, касающейся распределений вероятностей гидродинамических полей турбулентности в полупространстве, или из соображений размерности, опирающихся на простейшие предположения о физических величинах, определяющих в этом случае турбулентный режим. [c.15]

Параметры а к п следует-определять опытным путем на вихревой установке, имитирующей гидродинамические условия взаимодействия струй с потоком на дырчатом участке распределителей и сборников круглого сечения. Необходимо отметить, что конструктивные возможности проведения этого довольно сложного эксперимента на лабораторной вихревой установке весьма ограничены и не могут в полной мере охватить все многообразие расчетных случаев или натурных условий распределения и сбора воды дырчатыми трубами. В связи с этим представляет интерес теоретический переход от модели к натуре исходя из общей закономерности образования дополнительных потерь напора на преодоление вихревых сопротивлений, обусловленных взаимодействием струй с потоком на дырчатом участке распределителя или сборника круглого сечения. [c.23]

Некоторые особенности истечения струй через щели в стенке трубы обусловлены тем, что они имеют прямоугольную вытянутую форму и могут быть расположены под различным углом к оси трубы. Общая зависимость коэффициента расхода ц от конструктивных и гидродинамических параметров запишется следующим образом [c.55]

Для обеспечения равномерного распределения промывной воды по площади фильтра необходимо, чтобы движение указанных выше струй происходило в эквивалентных гидродинамических условиях. При этом общая потеря напора Л на пути движения каждой условно взятой струи равна сумме трех слагаемых, характеризующих соответственно потери напора в коллекторе и боковой дырчатой трубе Аь при выходе струи из отверстия в стенке трубы Лг и в вышележащем слое гравия и песка Лз [c.4]

Литье по выплавляемым моделям — Понятие 197 — Последовательность технологических операций 198, 199 — Расчет параметров для стальных отливок 204, 205 Литье под всесторонним газовым давлением — Влияние повышенного газового давления на форму 330 — Время затвердевания отливок 330 слитков 331 — Заполняемость форм 329—331 — Особенности литья сплавов алюминиевых 331, 332 магниевых 332 медных 332, 333 никелевых 334 стали 334, 335 — Природа используемого газа 330 — Способы 328, 329 — Сущность процесса 328 Литье под давлением — Гидродинамические условия удаления газов из полости формы 260 — Движение струи 253, 254 критические скорости ламинарного движения, максимальная скорость заливки 254 расчетное значение устойчивой длины струи 253 — Заполнение формы 254 — 256 — Номенклатура отливок, шероховатость их поверхности 251 — Область применения 249 — Параметры, влияющие на качество отливок 248 — Скорости впуска расплава и прессования 272, 273 — Скорости и давления при дисперсном и турбулентном потоке 256 при ламинарном потоке 257 — Удар впускного потока в стенку формы 254, 255 — Критическая скорость впуска 254, 255 Литье под низким давлением 287, 288 — Организация производства 316, 320 — Подготовка жидкого металла 295 — 297 — Преимущества 288 — Разновидности процесса 320 — Расчет теплосиловых параметров формирования отливки 297—299 — Технико-экономические показатели 316 Литье полунепрерывное вертикальное труб из серого чугуна 557 — Литейные свойства чугуна 557 — Недостатки 557 — Основные и технологические параметры 560 — Предельные усилия срыва и извлечения труб из кристаллизатора 558, 559 — Преимущества 557 — Производительность процесса 560 — Режимы вытягивания заготовки 558, 559 движения кристаллизатора 557 — Тепловые параметры 558 — Технологические основы 557, 558 Литье при магнитогидродинамическом воздействии — Физические основы 423 — 426 Литье с использованием псевдоожиженных [c.731]

Информация о полях скорости и давления, необходимая для решения задач о распределении и превращении веществ в реакционных аппаратах, часто может быть получена из рассмотрения чисто гидродинамической стороны проблемы. Огромное разнообразие реальных течений жидкости, подчиняющихся одним и тем же уравнениям гидродинамики, обусловлено множеством геометрических, физических и режимных факторов, определяющих область, тип и структуру течения. Классификацию течений для описания их специфических свойств можно произвести различными способами. Например, широко распространена классификация течений по величине важнейшего режимно-геометрического параметра — числа Рейнольдса Ке течения при малых числах Рейнольдса [178], течения при больших числах Рейнольдса (пограничные слои [184]), течения при закритических числах Рейнольдса (турбулентные течения [179]). Следует заметить, что такая классификация имеет важный методический смысл, поскольку определяет малый параметр, Ке или Ке , и указывает надежный метод решения нелинейных гидродинамических задач — метод разложения по малому параметру. Не отрицая плодотворность такой классификации течений, в данной книге будем исходить не из математических и вычислительных удобств исследователя гидродинамических задач, а из практических потребностей технолога, рассчитывающего конкретный аппарат с почти предопределенным его конструкцией типом течения реагирующей среды. В этой связи материал по гидродинамике разбит на две главы. В первой из них рассматриваются течения, определяемые взаимодействием протяженных текучих сред со стенками аппарата или между собой течения в пленках, трубах, каналах, струях и пограничных слоях вблизи твердой поверхности. Во второй главе рассматривается гидродинамическое взаимодействие частиц различной природы (твердых, жидких, газообразных) с обтекающей эти частицы дисперсионной средой. [c.9]

Другая важная особенность суперкаверны состоит в том, что возмущения в ее конце должны иметь такой же характер, как описанные в разд. 5.3. Здесь образуется обратная струя, а сама каверна может пульсировать (разд. 5.4). Селф и Рипкен [71] описали осесимметричные суперкаверны, полученные в вертикальной гидродинамической трубе. Они обнаружили, что в случае каверн умеренной длины возвратное течение, заполнение и отрыв могут повторяться почти регулярно. Однако с увеличением длины каверны заполнение становится частичным, а отрыв менее регулярным. С другой стороны, в случае длинных горизонтальных каверн обратная струя падает на стенку каверны и уносится высокоскоростным потоком, образующим поверхность каверны. В результате также происходит частичное заполнение каверны. Райхардт [60] показал, что именно к такому типу каверн относятся вентилируемые суперкаверны за дисками (фиг. 5.26). Хотя концевая зона длинной каверны (вертикальной или горизонтальной) может оставаться нестационарной, ее передняя зона может быть почти стационарной. Как отмечали Зильберман и Сонг [75], в некоторых особых случаях эта стационарность может быть нарушена чрезмерно сильной вентиляцией. [c.222]

Значения, приведенные в табл. 5.2, соответствуют неограниченному потоку обтекающей жидкости. При сравнении их с экспериментальными данными, полученными в лабораторных условиях, необходимо вводить поправки на влияние стенок, так как рабочая часть трубы всегда имеет конечную ширину. Теоретические поправки на влияние стенок вводили Биркгоф, Плессет и Симмонс [10], Коэн и Ту [15], а также Коэн и Ди Прима [13]. Вследствие влияния стенок в закрытых рабочих частях измеренные значения коэффициентов сил сопротивления для данного тела получаются заниженными, а длины каверн — завышенными по сравнению с их значениями при том же параметре К в неограниченном потоке жидкости. Увеличение длины каверны может быть очень большим. Более того, для ограниченных струй существует коэффициент загромождения, который определяет нижний предел параметра К. Зильберман [74] получил экспериментальные данные для двумерных тел в гидродинамической трубе со свободной струей и сопоставил их с теоретическими значениями. Для свободной струи проблема загромождения отсутствует, так что эксперименты можно проводить при весьма малых, даже нулевых, значениях параметра К. Однако свободные границы струи все же оказывают небольшое влияние на сопротивление тела и длину каверны в сторону некоторого их уменьшения. Зильберман установил, что поправки при пересчете измеренных значений сил в свободной струе на случай неограниченного потока жидкости пренебрежимо малы, за исключением очень малых значений К, когда измеренные значения коэффициентов оказываются меньше, чем в неограниченном потоке. [c.232]

На фиг. 5.31 показана каверна конечных размеров за сферой при /С=0,06. Она была получена в вертикальной гидродинамической трубе со свободной струей [12] Селфом и Рипкеном [71]. Хорошо видна обратная струя, о которой говорилось в разд. 5.4.2. На фиг. 5.31, а эта струя движется внутри каверны вперед. При малом значении параметра К и большой длине каверны струя не достигает начала каверны и каверна не наполняется целиком. На фиг. 5.31,6 струя теряет составляющую количества движения в вертикальном направлении и начинает падать вниз. Верхний конец такой длинной каверны стационарный, гладкий и прозрачный. Наполнение и отрыв более коротких каверн приводят к возникновению регулярных пульсаций течения. Ширину и длину осесимметричных паровых каверн измеряли Селф и Рипкен. Были проведены эксперименты с телами размером от 6,36 до 50,8 мм при скоростях от 12,2 до 15,3 м,/с. Соответствующие числа Рейнольдса составляли от 0,4-10 до 4,0-10 . [c.235]

Проводя эксперименты в горизонтальной гидродинамической трубе со свободной струей, Райхардт [60] установил, что каверны имеют форму эллипсоидов, оси которых определяются полуэм-пирическим выражением [c.237]

В связи с тем что течение в диффузоре является в конечном счете источником пульсаций или преждевременной кавитации, для исследования кавитации при значениях К, близких к нулю, были разработаны гидродинамические трубы другого типа. В трубах этого типа струя действительно является свободной, т. е. рабочий поток жидкости вытекает в заполненное газом пространство с регулируемым давлением. Если давление газа понижено до давления насыщенного пара жидкости, то для струи К равно нулю. В одном из вариантов такой конструкции не принимается никаких мер для сохранения скоростного напора струи. Она просто падает в резервуар, из которого жидкость подается к рабочему насосу. На фиг. 10.11 и 10.12 показаны трубы такого типа. На фиг. 10.11 представлена первая двумерная гидродина- [c.572]

Фиг. 10.11. Двумерная горизонтальная гидродинамическая труба со свободной струей, построенная в Гёттингене (1942 г.) [36].

Начнем с того, что постараемся разъяснить общую идею об автомодельности свободной турбулентности на частном примере трехмерной турбулентной струи, бьющей по направлению оси Ох из конца тонкой трубки диаметром D (но произвольного сечения) в неог аничениое пространство, заполненное той же жидкостью. Будем сравнивать друг с другом гидродинамические поля в различных сечениях л = onst. Данные наблюдений показывают, что турбулентная струя обычно оказывается относительно узкой, так что продольная компонента средней скорости в струе значительно превосходит поперечную компоненту, а продольные изменения статистических характеристик гидродинамических полей оказываются много меньше, чем поперечные. Исходя отсюда естественно ожидать, что свойства гидродинамических полей в данном сечении струи будут в какой-то мере повторять соответствующие свойства в сечениях вверх по течению. Иначе говоря, следует ожи- дать, что статистические характеристики гидродинамических полей струи в различных ее сечениях (т. е. при различных значениях х) будут подобны между собой. Это означает, что в каждом сечении л = onst можно ввести такие характерные масштабы длины L(x) и скорости и(х), что безразмерные статистические характеристики, получаемые при использовании этих масштабов, будут одинаковыми во всех сечениях. Разумеется, такое подобие не может иметь места, начиная сразу же от отверстия, из которого бьет струя оно представляется правдоподобным лишь на достаточно больших (по сравнению с диаметром D) расстояниях от ЭТОГО отверстия, на которых его размер и форма перестают сказываться на течении в трубе. Кроме того, для подобия нужно [c.307]

Резкое местное сужение и дальнейшее расширение проход-лого сечения отдельной струи вызывает отрыв ее от поверхности твэла. Возникновение турбулентных пульсаций и, по мере увеличения скоростей, появление отрывного течения струек приводят к значительно болынему гидродинамическому сопротивлению при течении охладителя через шаровые твэлы, по сравнению с теченлем теплоносителя в трубах при одинаковом [c.39]

Переход к формуле для сопротивления изолированного тела при обтекании со срывом струй и с образованием полости за телом, когда ра = р ос, с помощью рассмотрения обтекания тела в цилиндрической трубе без опоры на репюние соответствующих гидродинамических задач провести невозможно. [c.78]

После изучения особенностей распределения давления по поверхности трубы с учетом краевого эффекта и эффекта взаимо действия струи с поперечным потоком проведено исследование собственно процесса самоокутывания в аэродинамической трубе МЭИ незамкнутого типа с закрытой рабочей частью. Исследования проводились при различных значениях гидродинамического параметра в интервале изменений числа Рейнольдса Ре =(0,2ч-0,32)-10 и при интенсивности турбулентности потока в рабочей части аэродинамической трубы е=7,0%. Качественная картина самоокутывания изучалась методом визуализации потока, количественная — методом температурного моделирования. [c.87]

Мощное звуковое поле в жидкости порождает маленькие паро газовые пузырьки, которые под действием этого поля могут расти захлопываться и вызывать такие эффекты, как химические реакции, эрозия, звуколюминесценция и излучение звука (шума) в широкой полосе частот. Эти эффекты характеризуют физическое явление, называемое акустической кавитацией. Гидродинамическая кавитация, или образование и захлопывание парогазовых пузырьков (полостей), или образование разрывов в жидкости в местах локального понижения давления при обтекании тел, течений в трубах, в кильватерной струе и т. д., отличается только способом возбуждения и имеет много общего с явлением акустической кавитации. [c.138]

Объемные силы 17 Объемный вес 10 Обратный клапан 167 Овоидальное сечение трубы 218 Одноступенчатый перепад 433 Околокритическая область. 286 Осесимметричная задача 76, 99, 497 Основной участок струи 348 Осредненная скорость 117 Осредненное гидродинамическое давление 119 Осредненный поток 119 Остановившаяся волна перемещения 326 Остойчивость судна 53 Ось плавания 52 Отверстие водосливное 353 [c.586]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...