Гидродинамические трубы универсальные

Установки Калифорнийского технологического института и Адмиралтейской исследовательской лаборатории относятся к универсальным гидродинамическим трубам в отличие от гидродинамических труб для испытания винтов, представленных на фиг. 2.1 и 2.4. [c.51]

УНИВЕРСАЛЬНЫЕ ГИДРОДИНАМИЧЕСКИЕ ТРУБЫ [c.560]

Краткий исторический очерк и описание универсальных гидродинамических труб как установок для исследования кавитации приведены в гл. 2. Основными элементами гидродинамической трубы являются система, обеспечивающая течение жидкости рабочая часть, в которой можно устанавливать различные исследуемые объекты средства регулирования давления, скорости и температуры в рабочей части, а также весы и система крепления, с помощью которых испытываемый объект устанавливается в различных положениях и измеряются гидродинамические силы. Трубы могут быть замкнутого типа, в которых жидкость циркулирует по замкнутому контуру, и незамкнутого типа, в которых жидкость разгоняется, проходит через рабочую часть и истекает наружу. Поскольку общая масса жидкости в замкнутых системах велика, гидродинамические трубы замкнутого типа обычно используются для исследования явлений в стационарных условиях. Незамкнутые системы такл е щироко используются для исследований в стационарных условиях, но в них легче получить ускоряющиеся или замедляющиеся нестационарные течения. [c.560]

Универсальные гидродинамические трубы в Калифорнийском технологическом институте и в Пенсильванском государственном университете имеют закрытые рабочие части, т. е. течение в них ограничивается непрерывными стенками без разрыва между соплом и диффузором. В гидродинамических трубах, как упоминалось в гл. 2, используются также рабочие части двух других типов открытые и щелевые. На фиг. 10.10 сравниваются эти три типа. С точки зрения применимости для кавитационных исследований эти типы рабочих частей существенно отличаются. [c.568]

Выбор рабочей части определяется главным образом типом исследуемой задачи. Если необходима длинная рабочая часть, то открытая рабочая часть не подойдет, поскольку с увеличением длины падает к. п. д. и усиливаются пульсации. Если необходимо исследовать короткие тела с большим поперечным сечением, наиболее подходящей может оказаться открытая рабочая часть, по крайней мере с точки зрения начальных затрат. В щелевой рабочей части можно испытывать длинные тела большого диаметра. Если необходимо проводить визуальные и особенно фотографические исследования, то открытые и закрытые рабочие части удобнее щелевых. Даже если щелевые стенки изготовлены из прозрачных стержней, они создают оптические искажения, поскольку еще не разработаны прозрачные материалы с таким же, как у воды, показателем преломления. Тем не менее принцип использования щелевых стенок, по-видимому, является перспективным, а щелевые рабочие части, возможно, будут самыми удобными для универсальных гидродинамических труб. Интересно, что щелевые стенки были исследованы с целью применения их в замкнутом канале со свободной поверхностью, предназначенном для испытания моделей судов [3]. [c.571]

Обычно стационарные гидродинамические характеристики тел, свободно движущихся в жидкости, можно удовлетворительно исследовать в универсальных гидродинамических трубах или в трубах со свободной поверхностью. Напротив, нестационарные присоединенные каверны, образующиеся за телами, пересекающими поверхность раздела жидкости и газообразной атмосферы, имеют особые нестационарные характеристики, рассматриваемые в гл. 12. В процессе образования такие каверны заполнены газом. Они могут оставаться заполненными газом в течение всего времени существования или превращаются в паровые каверны перед тем, как исчезнуть, в зависимости от изменения скорости с глубиной на последних стадиях подводного движения. Более того, траектория тела зависит от соотношения гидродинамических сил и ориентации тела в различные моменты времени. При самом прямом методе исследования этой задачи тело выстреливают в газообразной атмосфере над поверхностью раздела с соответствующей скоростью, углом наклона траектории и ориентацией и наблюдают за его движением и поведением каверны. Для исследования на уменьшенных моделях может потребоваться также моделирование атмосферного давления с помощью газов, отличающихся от воздуха (разд. 12.4). Такие эксперименты проводятся в баллистической камере с регулируемой атмосферой. [c.587]

Рис. 2.29. Схема малой универсальной гидродинамической трубы [16, с. 19]

В более сложных каналах, например в плотных упаковках стержней, эксцентрических кольцевых зазорах, в треугольных каналах с острым углом и т. п., гидродинамические характеристики могут существенно изменяться вдоль смоченного периметра. Вследствие интерференции пограничных слоев образуются зоны с ламинарным течением, так называемые застойные зоны. В этом случае применение эквивалентного гидравлического диаметра не приводит к универсальным формулам. Так, данные для плотной упаковки, рассчитанные по д,у, примерно в 1,5 раза ниже, чем данные, которые дает формула для круглых труб. Градиент давления по длине канала при заданных свойствах и расходе жидкости, как следует из формулы Дарси, [c.150]

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]

Вплоть до второй мировой войны гидродинамические каналы труб, предназначенных для проведения экспериментов, связанных с кавитацией, проектировались обычно только для исследования некоторых типов оборудования. Срочные военные задачи ускорили разработку универсальных труб, в которых можно было испытывать различные объекты и их узлы. В США первой такой установкой была высокоскоростная гидродинамическая труба Калифорнийского технологического института, построенная в 1942 г. и модернизированная в 1947 г. Устройство этой установки после модернизации описано в работах Кнэппа и др. [30, 31], а также Дейли [9]. Она была предшественницей современных установок со специальной системой регулирования и средствами измерения, позволяющими проводить более разнообразные измерения с более высокой точностью, чем в предыдущих гидродинамических трубах. Эта установка оказала большое влияние на последующие гидродинамические трубы. [c.42]

Фиг. 2.8. Гидродинамическая труба с регулируемым давлением Национальной те.хнической лаборатории, предназначенная для испытания гидравлических турбин [34]. / — абсорбер 2 — колено диффузора с направляющим аппара-том 3 — высоконапорный насос 4 — поворотная балка 5— полая секция, взаимозаменяемая с секцией 2 6 — точка подвесной опоры 7 — регулируемый направляющий аппарат 8 —воздушный коллектор 5 —хоннкомб — регулируемая опора 11 — сопло 12 — модель турбины 13 — универсальный узел установки турбины /4 — динамометр 15 — воздушный коллектор 16 — колено с направляющим аппаратом 17 — воздушный коллектор /5 насос с регулируемым углом установки лопастей /Р — ме ханизм изменения угла установки лопастей — регулятор око ростн вращения насоса 27 — динамометрический мост 2- — пере движное основание 25 — открывающаяся крышка 24 — деаэра тор 25 регулятор давления 26 —вакуумные емкости и бал лоны низкого и высокого давления 27 — теплообменник 28 — вакуумная емкость 29 — вакуумный насос 30 — гидронасос 31 — присоединение магистрали деаэратора <52 — сливной кран трубы.

На рис. 5.8 в качестве примера показано распределение относительных концентраций дымовых газов> (относительных избыточных температур) на подветренной стороне трубы при гидродинамическом параметре /=0,23. Максимальная концентрация в районе торца достигает 30 %. Труба самоокутывается на участке двух калибров от устья. Распределение концентрации газов по поверхности трубы, полученное методом температурного моделирования, хорошо согласуется с картиной распределения плотности порошка на развертке цилиндра, полученной при визуализации потока. Если концентрацию окутывающих трубу газов выразить в долях от максимальной концентрации, возникающей в самой верхней части трубы (с=с/смакс), а расстояние от устья трубы вниз отсчитывать в долях от максимального расстояния, на которое опускаются газы (2=г/2макс), то получается обобщенная зависимость, представленная на рис. 5.9 одной универсальной кривой. [c.88]

Остановимся на некоторых результатах исследования участков гидродинамической и тепловой стабилизации течений в каналах. Весьма подробное изучение ламинарного и турбулентного течения совершенного газа в начальном участке круглой трубы при до- и сверхзвуковых скоростях проведено Б. А, Жестковым (1953) при ряде предположений теплообмен между стенками и газом отсутствует, молекулярное и турбулентное числа Прандтля равны единице, профили скорости в переменных Дородницына задаются в виде некоторых универсальных зависимостей. [c.808]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...