Пограничный слой, перемещающиеся

Однако эксперименты, проведенные с реальной жидкостью, показывают, что радиус воздушного вихря в камере приблизительно такой же, как и в сопле, что противоречит полученному результату. На основании этого Тейлор полагает, что теория центробежной форсунки, развитая для случая идеальной жидкости, не применима для расчета истечения реальной жидкости. Он считает, что при входе реальной жидкости в распылитель у стенок камеры завихрения образуется заторможенный пограничный слой, перемещающийся внутрь камеры вследствие наличия радиального градиента давления этот пограничный слой перекрывает пограничный слой, создающийся у стенок выходного сопла. Проведенные Тейлором расчеты и опыты показали наличие осевого потока по всей поверхности воздушного ядра. Полученная при расчетах толщина пограничного слоя оказалась приблизительно равной толщине пленки жидкости, вытекающей из сопла центробежного распылителя. Таким образом, можно полагать, что вся жидкость вытекает в форме пограничного слоя. В связи с этим ниже рассматривается расчет толщины пограничного слоя. [c.54]

Пограничный слой, перемещающиеся Прочность на разрыв, измерения 71— [c.673]

С увеличением толщины теплового пограничного слоя при ламинарном течении жидкости у поверхности пластины интенсивность теплоотдачи уменьшается. В переходной зоне общая толщина пограничного слоя продолжает возрастать, однако значение а при этом увеличивается, потому что толщина ламинарного подслоя убывает, а в образующемся турбулентном слое тепло переносится не только теплопроводностью, но и конвекцией вместе с перемещающейся массой, т. е. более интенсивно. В результате сум-.марное термическое сопротивление теплоотдачи убывает. [c.80]

Уравнение (11) совместно с распределением температуры на бесконечном расстоянии от пузыря определяет поле температур в жидкости. Эта задача о распределении температуры при перемещающейся границе R t) была решена в предположении, что перепад температуры от Tq до Т на границе пузыря происходит в примыкающем к пузырю слое жидкости, толщина которого очень мала по сравнению с R t) [7]. Это предположение о тонком тепловом пограничном слое с физической точки зрения оправдывается, так как величина термо-диффузии жидкости мала. Приближенное выражение для температуры на стенке пузыря характеризуется следующим уравнением ) [c.195]

Обратное влияние пограничного слоя на внешний поток на этапе развивающегося и перемещающегося отрыва станет заметным и приведет к появлению времени в числе аргументов скорости внешнего потока. Пользуясь сравнительной малостью продолжительности разгона и вводя время в определение толщины пограничного слоя, можно искать решение задачи в виде ряда по степеням времени, сходимость которого при достаточно малых i обеспечена. Это обстоятельство также облегчает решение. [c.516]

При вихревой кавитации каверны наблюдаются в центре вихрей, образующихся в зонах, где имеются большие касательные напряжения. (В этом случае каверны могут быть перемещающимися или присоединенными.) Вихревая кавитация была обнаружена раньше других типов кавитации, так как она часто возникает на концах лопастей гребных винтов. Этот тип кавитации часто называют концевой кавитацией. На фиг. 1.8 приведена фотография, полученная с помощью высокоскоростной киносъемки, на которой показана присоединенная вихревая кавитация на гребном винте. Следует отметить, что относительно вращающегося винта этот тип кавитации значительно ближе к установившейся, чем любой из предыдущих типов. Концевая кавитация возникает не только на гребных винтах при обтекании внешним потоком, она также встречается и в каналах, например на концах лопастей осевых насосов. Концевая кавитация не является единственным примером вихревой кавитации. На фиг. 1.9 показана кавитация в следе за телом, образовавшемся вследствие отрыва пограничного слоя от сферы. В этом случае кавитация возникает не на поверхности тела и не вблизи него, а на границе зоны отрыва потока. Это кавитация вихревого типа. Поскольку течение очень неустойчиво. [c.23]

Основными факторами, влияющими на возникновение и последующее развитие кавитации в потоках жидкости, являются форма границ течения, параметры течения (абсолютное давление и скорость) и критическое давление Ркр, при котором могут образовываться пузырьки или возникать каверны. Однако, как показано в следующих главах, на зависимость критического давления от формы границ, давления и скорости могут существенно влиять другие факторы. К ним относятся свойства жидкости (например, вязкость, поверхностное натяжение, параметры, характеризующие испарение), любые твердые или газообразные примеси, которые могут быть взвешенными или растворенными в жидкости, и состояние граничных поверхностей, включая их чистоту и трещины, в которых могут находиться нерастворенные газы. Кроме динамики течения для больших перемещающихся или присоединенных каверн существенное значение имеют градиенты давления, обусловленные силами тяжести. Наконец, физические размеры границ течения могут оказывать существенное влияние не только на размеры каверн, но и на зависимость от некоторых параметров основного течения и течения в пограничном слое. При выводе критерия подобия невозможно учесть все эти факторы. Поэтому обычно на практике используют основной параметр, выведенный из элементарных условий подобия, и учитывают влияние других факторов как отклонения от основного закона подобия. [c.62]

Кавитация может влиять на сопротивление формы вследствие изменения течения около погруженного тела, вызывающего изменение распределения давления и проекции сил, действующих на тело в направлении течения. Одно из проявлений такого влияния состоит в том, что слабая кавитация, например, сразу же после ее возникновения может вызвать переход ламинарного пограничного слоя на плохо обтекаемом теле в турбулентное и смещение точки отрыва пограничного слоя. Линии тока основного течения сдвинутся вследствие уменьшения зоны отрыва, и распределение давления по поверхности тела изменится. Другое проявление влияния кавитации заключается в том, что большая зона кавитации, например, на теле, образующая которого совпадает с линией тока, непосредственно изменяет линии тока основного течения как вследствие смещения линий тока при высокой концентрации перемещающихся каверн, так и вследствие образования присоединенной каверны. В результате смещения линий тока основного течения изменится распределение давления [c.321]

Влияние препятствия. В ряде случаев (в датчиках положения, некоторых типах турбулентных усилителей и др.) используется взаимодействие ламинарной струи с подвижной стенкой, перемещающейся перпендикулярно к оси сопла. В этом случае снижается предел устойчивости причем. механизм этого снижения аналогичен механизму действия изолированной шероховатости на пограничный слой на стенке [61]. Наличие препятствия приводит к возникновению дополнительных возмущений и деформации профиля скорости. [c.125]

Все рассмотренные выше примеры характеризуются образованием перемещающейся вниз по потоку области повышенного давления. Однако это не приводит к отрыву пристенного пограничного слоя, поскольку по предположению течение в нем не зависит в первом приближении от течения в области нелинейных возмущений. [c.122]

Расстояние, на котором точка перехода лежит позади нейтральной точки, зависит от степени турбулентности внешнего течения и от интенсивности нарастания неустойчивых возмущений, зависящей в свою очередь от градиента давления. Очень простое соотношение между интенсивностью нарастания возмущений и расстоянием теоретически определенной нейтральной точки от экспериментально определенной точки перехода найдено чисто эмпирически Р. Мишелем [ ]. В недавнее время правильность этого соотношения подтверждена А. М. О. Смитом на основе теории устойчивости. В самом деле, любое неустойчивое возмущение, перемещающееся в пограничном слое вниз по течению, попав в область неустойчивости, изображенную на рис. 17.2, [c.459]

Общие свойства выведенного в [38] дисперсионного соотношения исследованы в [40-42]. Предпринятый анализ показал, что для решений типа бегущих волн дисперсионная кривая обладает бесконечным числом ветвей, хотя перемещающаяся вверх по потоку волна определяется единственным образом. Возмущения такого рода изучаются в теории критического слоя [43-45], который играет большую роль в теории устойчивости вязких течений. В рассматриваемом случае критический слой опускается на самое дно течения и сливается с нижней палубой. Таким образом, как отмечается в [38], задача устойчивости формулируется совершенно аналогично задаче о свободном взаимодействии нестационарного пограничного слоя. [c.5]

Трансзвуковая зона характеризуется возникновением вблизи летательного аппарата местных воздушных течений со скоростью звука и превышающих ее. Здесь могут появиться ударные волны. До тех пор пока сверхзвуковая скорость незначительно превышает скорость звука, ударные волны также незначительные. Но с возрастанием сверхзвуковой скорости слабые скачки уплотнения сливаются и образуют мощные скачки уплотнения, перемещающиеся к задней части летательного аппарата. Это может привести к отрыву пограничного слоя за скачком уплотнения и вместе с волновыми потерями вызвать резкое увеличение лобового сопротивления. [c.78]

Вблизи поверхностей, ограничивающих лопатку по высоте, скорость течения меньше и повышение давления на корыте лопатки у этих поверхностей также меньше, чем в середине канала. Следовательно, на частицы газа, находящиеся у корыта лопатки вблизи ограничивающих торцевых поверхностей (сечения II—II и III—III), в радиальном направлении действует перепад давлений, перемещающий их по направлению к ограничивающим поверхностям. Из-за неразрывности течения вдоль ограничивающих поверхностей начинается движение пограничного слоя газа от корыта лопатки к спинке. Этот движущийся пограничный слой тормозится основным потоком и набухает вблизи спинки лопатки (см. рис. 2.65, где справа условно показана толщина пограничного слоя). В свою очередь, движущийся вдоль ограничивающей стенки пограничный слой оттесняет пограничный слой на спинке лопатки к середине канала. В результате расширившийся пограничный слой срывается с поверхности спинки в виде двух жгутов. [c.106]

Стабилизация пограничного слоя путем создания магнитного поля, нормального по отношению к смоченной поверхности и перемещающегося в направлении движения жидкости [c.125]

Возможность распространения волн, генерируемых за сопловой решеткой, внутрь канала при сверхзвуковых скоростях объясняется двумя факторами 1) проникновением возмущений через дозвуковую область пограничного слоя, дестабилизированного и утолщенного под воздействием перемещающихся скачков, в косом срезе (М)<1,1) или в расширяющемся канале сверхзвуковой решетки 2) образованием перемежающихся дозвуковых областей в ядре потока под влиянием нестационарных скачков конденсации. Вместе с тем не исключен и более сложный механизм проникнове- [c.191]

В условиях эксплуатации получены данные, подтверждающие, что возникновение влаги ведет к значительному увеличению числа аварий лопаточных аппаратов [145], вызванных усталостными разрушениями. По-видимому, аварии происходят в результате резонансов в связи с появлением переменных газодинамических сил нового типа. Так, на основании анализа, проведенного в [145], установлено, что наибольшее число поломок лопаток происходило в области неравновесного влагообразования (в зоне Вильсона). Имеются и другие опытные данные, подтверждающие, что с появлением влажности возникают новые возмущающие силы различной природы 1) связанные с генерацией конденсационной турбулентности в пограничном слое и ее частичным вырождением в кон-фузорном течении 2) обусловленные волновым взаимодействием сопловых и рабочих решеток 3) вызванные перемещающимися скачками конденсации (в сверхзвуковых решетках с расширяющимися межлопаточными каналами). [c.194]

Перемещающиеся скачки конденсации, естественно, дестабилизируют пограничный слой, причем дозвуковые участки слоя резко утолщаются и могут проводить возмущения, создаваемые за соплом, против течения. Вблизи критического сечения, где интенсивность скачков конденсации максимальна, возможен локальный во времени отрыв слоя. Вполне вероятно, что образованием локальных отрывов объясняется минимальное значение hp t на рис. 6.8, б. [c.209]

Используем теперь следующую гипотезу об эквивалентности косого и нормального сечений для косого сечения зависимость dy a,y) совпадает с зависимостью коэффициента сопротивления от угла атаки для профиля в двумерном потоке, а зависимость С (а) для нормального сечения не изменяется при изменении угла скольжения. Предположение о коэффициенте подъемной силы основано на следующем факте в системе координат, перемещающейся вдоль размаха со скоростью V sin Л, скользящее крыло эквивалентно нескользящему крылу, обтекаемому невозмущенным потоком со скоростью V os Л, если не учитывать изменений в пограничном слое. В соответствии с этой гипотезой при досрывном обтекании подъемная сила как нормального, так и косого сечений пропорциональна углу атаки, но градиенты подъемной силы различны Сг(а)=аа и iy a,y)= ауау. Но мы уже знаем, что сг(а) = с у(а )/с05 Л и = а os Л. Поэтому из гипотезы об эквивалентности сечений следует, что для скользящего крыла iy ay)= l, 2в с(,у os А), где индекс 2D означает характеристики профиля в двумерном потоке. (Отсюда градиент подъемной силы по углу атаки для сечения скользящего крыла [c.210]

Из работ, учитывающих поглощательную способность пограничного слоя, следует отметить решение Д. Смита [6], также посвященное определению влияния излучения на аэродинамический нагрев оболочек летательных аппаратов, перемещающихся с ги-перзвуковыми скоростями. [c.133]

В экспериментах с телами, имеющими плоские профили давления, получены другие результаты. Примером может служить гидропрофиль NA A 16012, рассчитанный на ламинарное обтекание, с плоским профилем давления и низким коэффициентом минимального давления. Авторы работы [Il]i установили, что число кавитации (определяемое по исчезновению кавитации с увеличением давления) уменьшается с увеличением VoL. Этот эффект становится более заметным с увеличением длины хорды L. Для тел с плоским профилем давления они нашли, что кавитация имеет вид пузырей газа, перемещающихся вместе с.жидкостью. И наоборот, на телах с четким минимумом давления, например полусферических телах, область возникновения кавитации сужается и она происходит если не на поверхности твердого тела, то очень близко к ней. Уменьшение Ki с увеличением Voi еще полностью не объяснено. Однако в случае, когда кавитация начинается за пределами пограничного слоя, оно, по-видимому, связано с содержанием газа и концентрацией ядер кавитации, т. е. с какой-либо причиной, не зависящей от гидродинамических явлений. И наоборот, как будет показано [c.262]

Взаимодействие перемещающейся кавитации с пограничным слоем изучено очень плохо. Фотографические исследования показывают, что скорость перемещающихся каверн почти совпадает с местной скоростью течения. Поскольку их размеры обычно гораздо больше размеров ламинарного подслоя, большую часть времени своего существования они должны находиться вне этого слоя. Вполне возможно, что каверны, схлопывающиеся вблизи пограничного слоя, могут захватываться им. В этом случае они. [c.320]

Производились измерения давления на стенке. Полное давление в потоке измерялось микронасадком, непрерывно перемещающемся по нормали к образующей. Сигнал давления преобразовывался малоинерционным индуктивным датчиком в электрический сигнал, фикси-эуемый на осциллографе. Тенлеровская картина обтекания фотографировалась. Экспериментальные исследования проводились при числе Маха невозмущенного потока М = 6. Число Рейнольдса, определенное по параметрам в невозмущенном потоке, изменялось в диапазоне К = 0.5 10 -г 2.5 10 . В качестве характерного размера принималась длина образующей конуса до точки сопряжения (100 мм). Для исследуемых моделей такой диапазон изменения чисел Рейнольдса соответствовал режимам перехода ламинарного течения в турбулентное либо в пределах зоны отрыва, либо вверх по потоку от точки отрыва. Режим течения в пограничном слое контролировался по коэффициенту восстановления температуры поверхности. [c.162]

Рейнольдс высказал мысль, что перенос тепла и перенос количества движения при развитой турбулентности происходит совершенно аналогичным путем, т. е. что жидкие комки , перемещающиеся поперек главного течения, являются переносчиками одновременно и тепла, и количества движения. Проникая в смежные области, где осредненные по времени скорости оказываются иными, жидкие комки ассимилируются там также одноврегменно в механическом и тепловом отношениях. Исходя из такой аналогии, люжно в основу анализа заложить следующее положение, которое мы сформулируем применительно к течению внутри трубы за тем местом, где и гидродинамический, и тепловой пограничные слои заполняют все поперечное сечение потока. Ради удобства формулировки будем иметь в виду случай, когда ст- [c.115]

В таких сгруях, истекающих во внешнее прос 1ранс1во, давление на срезе сопла Ра равно давлению в окружающей среде ря т.е течение изобарическое. При этом на границе между струей и окружающей средой возникает тангенциальная поверхность, на которой в общем случае терпят разрыв отдельные газодинамические параметры. На тангенциальной поверхности в связи с ее неустойчивостью возникают вихревые образования, беспорядочно перемещающиеся вдоль и поперек потока, тем самым обеспечивая обмен количеством движения и теплом между соседними слоями газа. В результате поверхность размывается и на границе формируется пограничный слой с непрерывным распределением параметров. В первом приближении можно считать, что толщина пограничного слоя нарастает пропорционально продольной координате X. Нарастание пограничного слоя приводит к увеличению поперечного сечения струи и постепенному уменьшению потенциального ядра струи В общепринятой схеме в таких струях выделяют газодинамический (начальный), переходный и основной участки струи. Такой подход полезен при использовании полу-эмпирических схем расчета. В рассматриваемой задаче предлагается схема расчета непрерывной деформации профилей газодинамических параметров вниз по потоку струи без выделения ее отдельных участков. При этом срез сопла считается начальным сечением изобарической струи [c.98]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...