Гипотеза Жуковского в жидкостях

Вихревая теория сопротивления. Принципиальный вопрос, который прежде всего должна решить любая теория сопротивления давления, строящаяся на уравнениях идеальной жидкости, есть вопрос о физической схеме течения. Именно, необходимо решить вопрос о способе (или физической гипотезе), которым будет эта теория пользоваться для нарушения симметрии потока. Если физическая гипотеза правильно схватывает основные особенности процесса обтекания тел реальной маловязкой жидкостью (или воздухом), тогда из уравнений идеальной жидкости можно получать результаты, хорошо подтверждающиеся опытом. Ярким примером плодотворной гипотезы является гипотеза Н. Е. Жуковского в теории подъемной силы профиля крыла. Гипотеза Гельмгольца о полном покое частиц жидкости в кильватерной зоне обтекаемого тела, по-ви-димому, не отражает суть происходящих процессов. В самом деле, если мы поместим в потоке реальной маловязкой жидкости плохообтекаемое тело (например, цилиндр, пластину, параллелепипед и др.), то процесс течения, как показывает опыт, будет развиваться во времени следующим образом [c.349]

Большую роль в развитии гидравлики в конце XIX и начале XX в. сыграли работы ряда русских ученых. Так, И. С. Громека издал в 1881 г. свое замечательное сочинение Некоторые случаи движения несжимаемой жидкости , где он значительно преобразовал дифференциальные уравнения Эйлера, дал глубокий анализ различных видов движения жидкости, заложил основы теории винтового движения жидкости (так называемой поперечной циркуляции) и т. д. Н. П. Петров (1836—1920 гг.) теоретически обосновал гипотезу Ньютона о силе внутреннего трения в жидкостях, дав математическое выражение этой силы, и разработал гидродинамическую теорию смазки, получив всеобщее признание как ее основоположник. Н. Е. Жуковский (1847—1921 гг.), которого В. И. Ленин назвал отцом русской авиации, значительно развил гидроаэромеханику, разработал методы ее использования для решения многих практических вопросов, создал на основании своих замечательных исследований теорию гидравлического удара в трубах, разработал теоретические методы решения задач о фильтрации воды в грунтах, развил гидродинамическую теорию смазки, расширил учение [c.8]

Потоку идеальной жидкости вокруг профиля можно приписать произвольную циркуляцию вокруг него, но при развитии теории циркуляция вокруг профиля с острой задней кромкой была определена при помощи гипотезы Жуковского, согласно которой поток плавно сходит с задней кромки. При всяком другом значении циркуляции скорость жидкости у задней кромки становится бесконечно большой, и нельзя пренебрегать силой вязкости в зтой точке, даже когда вязкость становится бесконечно малой, так как какое бы мы ни выбрали малое значение V, всегда можно найти область вблизи задней кромки профиля, в (оторой произведение V на градиент скорости [c.89]

Образование пристеночного слоя связано со свойством жидкости прилипать к стенкам русла (например, при течении в трубах — к стенкам трубы). Скорость на стенке равна нулю. В пристеночном слое вязкость жидкости оказывает влияние на размер местных скоростей. Толщина пристеночного слоя б, согласно гипотезе проф. Н. Е. Жуковского, зависит от вязкости жидкости v и от скорости V. [c.57]

В начале книги помещены исторические замечания. Редактор и переводчики сочли необходимым пополнить перечень имен ученых, вклад которых в развитие гидродинамики оказал большое влияние на формирование идей и дальнейшее направление развития этой науки. Отметим еще, что, по нашему мнению, в этих замечаниях, подчеркивая заслуги Ланчестера в развитии современного представления о движении жидкости, автор несколько переоценивает роль этого выдающегося исследователя. Несмотря на то что с именами Ланчестера и Кутта связаны первые представления о циркуляции как об основной причине возникновения подъемной силы крыла, именно Н. Е. Жуковский создал современное представление об эквивалентности крыла некоторому вихрю. Это представление в сочетании с блестящей по своей простоте и эффективности гипотезой о конечности значений скорости на острой кромке крыла (Н. Е. Жуковский, С. А. Чаплыгин) являются основой современной аэродинамики. [c.6]

Внутренний обмен импульса в рассматриваемых здесь многофазных средах определяется гипотезой Н. Е. Жуковского (3.24). В качестве второй гипотезы примем [312], что осредненное уравнение притока тепла к жидкости, заполняющей поровое пространство, такое же, как и уравнение притока тепла к элементу сплошного материала этой жидкости, а работа вязких сил (учитываемая здесь как произведение силы взаимодействия Ri на относительное перемещение вязкой жидкости в пористой среде) полностью переходит в тепло. Соответственно уравнение притока тепла к жидкой фазе запишем в виде [c.31]

В конце XIX и начале XX века существенный вклад в развитие гидравлики внесли русские ученые и инженеры Н. П. Петров (1836—1920) разработал гидродинамическую теорию смазки и теоретически обосновал гипотезу Ньютона Н. Е. Жуковский (1849— 1921) создал теорию гидравлического удара, теорию крыла и исследовал многие другие вопросы механики жидкости, он же явился основателем известного всему миру Центрального аэрогидродина-мического института (ЦАРИ), носящего его имя Д. И. Менделеев (1834—1907) опубликовал в 1880 г. работу О сопротивлении жидкостей и о воздухоплавании , в которой были высказаны важные положения о механизме сопротивления движению тела в жидкости и даны основные представления о пограничном слое. Теория пограничного слоя, являющаяся одной из основополагающей при изучении турбулентных потоков в трубах и обтекании тела жидкостью, в XX веке получила большое развитие в трудах многих ученых (Л. Прандтль, Л. Г. Лойцянский). [c.5]

Впервые уравнения движения жидкости в пограничном слое, ставшие основой теории сопротивления тел в жидкости, были получены Прандтлем в 1904 г. Необходимо отметить, что следовало также решить вопрос и о граничных условиях на стенке, т. е. ответить на вопрос, равна относительная скорость жидкости на стенке нулю, или жидкость скользит вдоль стенки. Жуковский и Прандтль здесь были единодушны и приняли гипотезу полного прилипания жидкости к стенке. Последующие опыты подтвердили эту точку зрения, а сама идея о пограничном слое получила плодотворное развитие в последующих работах Прандтля, а также в работах Кармана, Блазиуса, Польгаузена, Шлихтинга, Толмина и др. Большой вклад в теорию пограничного слоя внесли советские ученые Л. Г. Лойцянский, А. П. Мельников, К. К. Федяевский, А. А. Дородницпн, Н. Е. Кочин, Е. М. Минский, Г. И. Петров, В. В. Струминский и др. [c.12]

В самом деле, в условиях покоя без учета сил гравитации во всех точках жидкой фазы, заполняющей пористую среду переменной пористости, должно установиться постоянное давление, а следовательно, постоянным должно быть и среднее давление, как это получается из уравнения (3.23) Н. Е. Жуковского. В то же время согласно системе (3.32) в покоящейся жидкости в соответствующих условиях не среднее давление р постоянно, а произведение шр = = onst. Этот пример заставляет при изучении динамики насыщенных пористых сред отказаться от гипотезы (3.31) и пользоваться предложением Н. Е. Жуковского. [c.30]

Если в формулу (203) подставить I и и, определенные из эксперимента, тогда вычисленные значения Сх вихр хорошо согласуются со значениями Сх вихр, определенными непосредственны-ми замерами сил лобового сопротивления на аэродинамических весах. Следовательно, формула Кармана (203) схватывает правильно суть явления, но нуждается в дополнительных соотношениях, устанавливающих связь геометрических параметров контура с кинематическими и геометрическими параметрами шахматной системы вихрей. Пользуясь аналогией, можно сказать, что формула Кармана (203) играет в теории лобового сопротивления (построенной в рамках представлений идеальной жидкости) ту же роль, что и формула Н. Е. Жуковского в теории подъемной силы. Мы указывали, что практическое значение формула Жуковского обрела лишь тогда, когда был указан прием определения циркуляции присоединенного вихря, т. е. формулирована гипотеза Жуковского о конечности скорости частиц жидкости у задней острой кромки профиля крыла. Построение соответствующих физических гипотез, позволяющих прилагать теорию вихревого сопротивления к решению конкретных [c.361]

Допустим, что в плоскости переменного г=х+1у, являющейся физической плоскостью течения несжимаемой жидкости, определено обтекание профиля крыла с циркуляцией, удовлетворяющей гипотезе Жуковского—Чаплыгина относительно задней кромки профиля. Тогда, используя существующие методы расчета несжимаемого потенциального потока (например, метод Нужина), можно вычислить [c.408]

Теория плоско-параллельного потока идеальной жидкости привела к определению подъемной силы крыла в предположении существования циркуляции, но это решение является неполным во многих отношениях. Условия, являющиеся причиной возникновения циркуляции в начале движения, остались неисследованными не определенна величина циркуляции, за исключением профилей с острой задней кромкой. Гипотеза Жуковского, согласно которой циркуляция должна быть выбрана так, чтобы происходило плавное обтекание задней кромки, такисе требует критического исследования. Наконец теория не указала на существование лобового сопротивления профиля. [c.72]

Понятие потенциального течения, оскованноо на гипотезе идеальной жидкости , неявно использует два независимых топологических предположения линии тока Сплошь заполняют все прост1занство вне тела локально однозначный потенциал скорости однозначно определен во всем пространстве. В то же время не существует никаких математических доводов против корректности течений Н.Е.Жуковского с циркуляцией, течений со следом и многих других топологических типов течений. Очевидно, можно сделать заключение о неполноте теории не- [c.64]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...