Нестационарные каверны и след

Основные особенности цикла существования нестационарной каверны показаны на примере перемещающихся каверн, образующихся в потоке при обтекании твердого тела. На фиг. 4.1 представлена кинограмма, полученная с помощью высокоскоростной съемки кавитации около поверхности цилиндрического тела с оживальной носовой частью, образованной вращением дуги окружности с радиусом, равным 1,5 диаметра цилиндра. Образующая цилиндрической части тела касательна к образующей его оживальной носовой части. Каждый кадр на фиг. 4.1 представляет собой горизонтальную полосу, на которой видна часть оживала и расположенного за ним цилиндра. Ось тела совпадает с направлением потока, поток направлен справа налево. Последовательным моментам времени от верхнего кадра к нижнему соответствуют последовательные положения и размеры отдельных каверн. Съемка производилась с частотой 20 000 кадр/с, поэтому два последовательных кадра разделены промежутком времени 0,0005 с. Скорость воды составляла 21,35 м/с, а число кавитации К, определенное в разд. 2.6, было равно 0,30. Рассмотрим одну каверну, которая впервые появляется в виде пятнышка в центре круга на первом кадре. Сначала наблюдается относительно продолжительный и непрерывный процесс роста каверны, который заканчивается к моменту достижения ею максимального диаметра. Затем следует более быстрый процесс полного или почти полного схлопывания каверны. Согласно измерениям распределения давления на телах с оживальными носовыми частями [44], схлопывание происходит, когда каверна перемещается в области положительного градиента давления. Сразу после схлопывания каверна вновь начинает расти, достигая несколько меньшего размера, чем вначале, а затем опять схлопывается. Этот цикл [c.121]

Все нестационарные каверны и следы кажутся стационарными, если их наблюдать невооруженным глазом, не прибегая к мгновенной фотографии. Для сравнения на фиг. 5,19, а и б приведены мгновенная фотография снаряда с плоским донным срезом и фотография того же снаряда, полученная с некоторой выдержкой. [c.214]

Опыты показали, что передняя часть каверны обладает достаточно гладкими границами, тогда как в задней части ее имеется область существенно нестационарного движения, заполненная клокочущей пеной, уносящей отдельными сгустками поддуваемый в каверну воздух. При некоторых режимах в задней части каверны образуются два полых вихревых шнура, по которым из каверны уносится воздух. Теоретически была приближенно определена связь между интенсивностью циркуляции вокруг каверны, ее размерами и числом Фруда, а также были проведены измерения уноса газа. Из теоретической оценки полудлины каверны I в невесомой жидкости следует, что величина 1о почти постоянна для данного насадка. Приближенный расчет расширения каверны строится с помощью уравнения количества движения или уравнения энергии для радиального движения каждого поперечного жидкого сечения. Контуры каверн, вычисленные предложенным способом, хорошо совпадают с опытными данными (Г. В. Логвинович, 1954). Приближенная постановка задачи об отрывном обтекании тонкого осесимметричного тела методом источников и стоков рассмотрена также С. С. Григоряном (1959). С уменьшением числа кавита- [c.42]

В гл. 1,2 приводятся первоначальные сведения о кавитации и методах ее изучения, а также классифицируются основные типы кавитационных течений. В гл. 3 систематически излагаются результаты исследований условий возникновения кавитации и связанные с ними вопросы о прочности жидкости на разрыв, гипотезы о природе ядер кавитации, их равновесии и устойчивости. В гл. 4, 5 рассматривается механика нестационарных каверн, т. е. вопросы роста и схлопывания пузырьков, образующихся из кавитационных ядер, и развитых кавитационных течений, в том числе следов и суперкаверн. Очень важно, что изложение экспериментального материала, как правило, сопро- [c.6]

Нестационарные каверны вблизи таких тел в фазе роста в первом цикле имеют почти сферическую форму. Некоторое искажение формы нрисхо-дит при первом схлопывании В следующих циклах каверна в процессе роста стремится вновь приобрести сферическую форму, которая при схлопывании искажается. На фиг. 4.1 это искажение состоит в сплющивании каверны в направлении ее движения и градиента давления, действующего в направлении потока. [c.122]

Из многочисленных эффектов, которые приходится изучать в связи с задачей о нестационарных кавернах, наиболее труден для математического исследования именно тот, который имеет, по-видимому, наиболее важное физическое значение и которому долгое время уделялось гораздо меньше внимания, чем следовало бы. Речь идет о замене модели несжимаемой жидкости моделью сжимаемой жидкости с известным объемным модулем упругости. Как мы уже отмечали, Рэлей не рассматривал эту задачу. Несколькими годами позже Херринг [14], решая задачу о подводном взрыве, исследовал случаи произвольного изменения давления внутри каверны и ввел поправку первого приближения на сжимаемость жидкости. Он рассмотрел жидкость с линейной зависимостью плотности от давления и использовал заимствованное из акустики допущение, что скорости в жидкости всегда малы по сравнению со скоростью звука. Затем он отбросил члены высших порядков в полученном нелинейном дифференциальном уравнении и использовал приближение первого порядка для рассмотрения условий на поверхности охлопывающейся каверны. Триллинг [49] также исследовал каверны, заполненные газом, и получил то же приближенное уравнение, но использовал его решение для полей скорости и давления, чтобы рассчитать условие схлопывания и повторного образования каверн. Оба автора не учитывали вязкость и поверхностное натяжение. [c.141]

Натурные испытания 543—546 Нестационарные каверны и следы 208—219, 221—222, 233—235 Неустойчивость вентилируемых суперкаверн 220, 247—250 [c.672]

Следует знать еще ошибку, допускаемую при замене фактически нестационарной (вследствие криволинейности каверны) задачи о разрушении твердого тела квазистационарной задачей. Для этого нужно оценить характерное время т выхода на стационарный режим. Тогда условие квазистзционарности может быть записано в виде [c.485]

Из предыдун ей главы, посвященной разработке нестационарной модели кавитационных колебаний, следует, что неустановившееся обтекание жидкостью лопастей шнека в режимах частичной кавитации без обратных токов (при п = onst) характеризуется двумя параметрами постоянной времени кавитационной каверны Тк, которая практически равна времени пребывания жидкости на участке роста высоты кавитационной каверны по длине лопасти шнека, и коэффициентом инерционного сопротивления на указанном выше участке шнека щ. [c.234]

На рис. 8.34, 8.35 приведены результаты расчетов входного импеданса насоса на базе нестационарной модели кавитационных колебаний [система уравнений (8.62)—(8.66)]. Из анализа представленных результатов следует, что на режимах без обратных токов q = 0,47 и 0,54) разработанная теория не только объясняет основные характерные особенности рассматриваемой динамической характеристики насоса, но и позволяет получить удовлетворительное количественное согласование. В частности, наблюдается удовлетворительное согласование модуля входного импеданса насоса в диапазоне частот 3-ь45 Гц. Заметим, что определяющее влияние на входной импеданс насоса оказывают кавитационные каверны, расположенные в проточной части шнека. При достаточно высо- [c.265]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...