Подобие динамическое полное

Полного динамического подобия потоков практически невозможно получить. Поэтому ограничиваются частичным гидродинамическим подобием, т. е. осуществлением одинакового соотношения тех сил, коюрые в данном случае определяют основной характер потока. Например, для потоков, не имеющих свободной поверхности, определяющими соотношениями могут являться отношение сил инерции У к силам вязкости Т и отношение сил давления Р к силам инерции У, а в случае потоков со свободной поверхностью — отношение сил инерции к силам тяжести G. [c.79]

В теории подобия различают геометрическое подобие являющееся подобием границ областей течений, кинематическое подобие, под которым подразумевают подобие полей местной скорости, и динамическое подобие, являющееся подобием сил. Дадим более полное их определение. [c.118]

Для полного механического подобия явлений (потоков) необходимо их геометрическое, кинематическое и динамическое подобие. [c.300]

Равенство определяющих безразмерных критериев натурного потока и потока на модели означает полное динамическое подобие рассматриваемых явлений. Однако это случается чрезвычайно редко из-за сложности самого явления, поэтому на практике часто при анализе подобных явлений в качестве характерной выбирается такая сила, по сравнению с которой действием оставшихся сил можно пренебречь. В этом случае говорят о частичном динамическом подобии явлений. [c.387]

Противоречие, возникающее при попытке удовлетворить одновременно требованиям подобия по Не и Рг, может быть устранено при использовании на модели жидкости иной, чем в натуре, вязкости, что, строго говоря, нарушает условия полного динамического подобия. Сравнение других масштабных коэффициентов усугубляет несовместимость рассмотренных критериев. [c.392]

Масштабы других физических величин, которые читатель легко может получить самостоятельно, приведены в табл. 10.1. Следует подчеркнуть, что по существу все приведенные в табл. 10.1 масштабы физических величин подтверждают несовместимость двух основных критериев подобия Re и Рг, что еще раз подчеркивает невозможность полного динамического подобия потоков одной и той же жидкости. [c.394]

Динамическое подобие будет существовать при подобии режимов движения жидкости в проточной части турбомашин, что выражается в равенстве чисел Рейнольдса для всех сходственных сечений. Если течение жидкости в проточной части турбомашин происходит в области автомодельности (см. 6, гл. IV), где потери напора зависят не от числа Рейнольдса, а от относительной шероховатости, то при одинаковых относительных шероховатостях для соблюдения полного подобия достаточно кинематического подобия. [c.236]

Как известно, для полного моделирования должны быть соблюдены условия геометрического, кинематического и динамического подобия потоков. [c.107]

При работе гидропередачи в области автомодельности изменение чисел Re не оказывает влияния на потери напора жидкости и, значит, на гидравлический к. п. д. В данной области не нарушается динамическое равновесие системы. Для осуществления полного подобия потоков требуется лишь геометрическое подобие и равенство чисел Струхаля. При равенстве чисел Струхаля и Рейнольдса автоматически выполняется [c.16]

Например, для соблюдения полного гидродинамического подобия потоков I и II, показанных на рис. 4.1, необходимо обеспечить три частных вида их подобия геометрическое, кинематическое и динамическое, причем во всех сходственных сечениях сравниваемых потоков. [c.36]

В подразд. 4.1 было показано, что для обеспечения полного гидродинамического подобия двух потоков необходимы три частных подобия геометрическое, кинематическое и динамическое. Поэтому [c.230]

Как бьшо показано в подразд. 4.2, для динамического подобия двух потоков необходимо обеспечить равенство чисел Рейнольдса Re. Но следует учитывать, что лопастные насосы работают при турбулентном течении в области автомодельности (при больших числах Re), когда для обеспечения полного подобия потоков достаточно наличия геометрического и кинематического подобий (см. подразд. 5.3). [c.231]

Изложены методы подобия и моделирования применительно к задачам механики элементов конструкций. Существенное внимание уделено приближенному моделированию механических систем, при котором требование полного геометрического подобия модели и натуры не является обязательным. Рассмотрены способы моделирования напряженно-деформированного состояния, динамического поведения и устойчивости элементов машин и конструкций. Изложены приемы моделирования тонкостенных систем. Даны способы приближенного моделирования процессов циклического нагружения, ползучести и разрушения элементов машин. [c.4]

Вопросы статического и динамического подобия чаще всего рассматриваются в литературе, посвященной технике экспериментальных исследований. Изложение методов подобия и моделирования в этих изданиях не охватывает таких направлений, как моделирование при отсутствЬи полного геометрического подобия, моделирование геометрически нелинейного поведения конструкций, подобие при неупругих деформациях и других вопросов. [c.5]

При более детальном изучении вопроса о динамическом подобии нужно учитывать влияние граничных условий. При решении возникающих при этом сложных задач плодотворными оказываются методы теории размерностей. Однако во всех тех случаях, когда полное Исследование не проведено. нужно иметь в виду сделанное в п. 36 замечание относительно возможной некорректности выводов- теории размерностей. [c.221]

Заметим еще раз, что разность давлений в формулах (2.3) и (2.5) обусловлена только динамикой потока жидкости и что параметр /С определяет лишь частичное, а не полное динамическое подобие [c.64]

Основное значение числа кавитации обусловлено тем, что оно является критерием динамического подобия условий течения, при которых происходит кавитация. Поэтому его применимость ограничена рядом факторов. Для полного динамического подобия течений в двух системах необходимо, чтобы влияние всех физических параметров выражалось одними и теми же соотношениями. Поэтому даже при идентичных термодинамических и химических свойствах и одинаковой форме твердых границ без учета влияния примесей, содержащихся в жидкости, для динамического подобия необходимо, чтобы влияние вязкости, сил тяжести и поверхностного натяжения выражалось одним и тем же соотношением в обоих случаях кавитации. Другими словами, заданное условие кавитации воспроизводится точно только в том случае, когда числа Рейнольдса, Фруда, Вебера и т. д., а также число кавитации К имеют определенные значения, соответствующие единому соотношению между ними. Более того, поскольку основное течение в простых системах зависит от формы твердых границ, а в сложных системах — от формы границ и их относительного движения, для подобия необходимо, чтобы направление основного течения относительно твердых границ удовлетворяло определенным условиям. [c.67]

Отметим еще раз, что не существует метода, который обеспечивал бы полное моделирование в экспериментах по исследованию кавитации. Рассмотрим простой случай испытания расходомера Вентури с гладкими стенками, представляющего собой уменьшенную модель натурного расходомера. Динамическое подобие в условиях бескавитационного течения при измененных размерах, скорости и температуре жидкости (следовательно, и вязкости) можно обеспечить, проводя опыты при одинаковом числе Рейнольдса. Тогда, если считать К параметром подобия для кавитации, то можно ожидать, что одинакова расположенные каверны с одинаковой относительной длиной будут образовываться при одинаковых значениях К и Ке. Однако экспериментально показано [12, 13], что при изменении размеров, скорости и температуры каверны не одинаковы, даже когда Ке и /С постоянны. Это свидетельствует о том, что условия, необходимые и достаточные для исключения масштабного эффекта при определении коэффициентов расходомера Вентури, очевидно, необходимы, но не достаточны для определения кавитационных характеристик того же расходомера [c.548]

Так как в жидкости действуют разные силы (давления, трения, тяжести, инерции, упругости и т. д.), то и условий подобия может быть не одно, а несколько для всяких двух разнородных, сил может быть записано свое условие подобия. Каждое такое условие подобия называется условием частичного подобия. Если все частичные условия подобия выполняются, то говорят, что имеет место полное динамическое подобие потоков. [c.447]

Для обеспечения полного динамического подобия необходимо обязательное выполнение законов подобия, отражающих исследуемое явление, что в свою очередь требует равенства соответствующих критериев подобия па модели и в натуре. [c.265]

Это значит, что для соблюдения полного динамического подобия в качестве модельной нужно взять такую жидкость, кинематическая вязкость которой У2 будет в раз меньше кинематической вязкости VI натурной жидкости. [c.266]

На практике полного динамического подобия потоков жидкости достигнуть не удается, так как одновременно действующие на жидкость внешние силы могут быть различными по своей физической природе, например, силы земного тяготения, силы поверхностного давления, силы вязкости и пр. Однако часто возможно выделить среди реально действующих сил одну из них в качестве доминирующей, пренебрегая влиянием остальных сил. В таком случае будем иметь не полное, а частичное подобие. [c.340]

Полученные уравнения дают представление о достоинствах и недостатках метода анализа размерностей. Главное достоинство метода — чрезвычайная простота и легкость получения безразмерных комплексов (отметим попутно, что приведенный способ составления комбинаций далеко не единственный в работах [48] и [63] рассматриваются иные, не менее простые, способы). Использование при этом я-теоремы дает возможность оценить по предварительным данным сложность результата анализа. К недостаткам метода следует отнести прежде всего некоторую неопределенность в составе критериев подобия (в примере произвольно выбраны независимыми т.1, 2 и /Л4) и полное отсутствие сведений об аналитическом виде функциональной зависимости между критериями. Кроме того, от интуиции исследователя зависит перечень физических параметров, принимаемых во внимание. Последнее обстоятельство наглядно поясняется на рассмотренном примере. Полученные уравнения выражают подобие процессов при установившемся движении через конкретный насос различных жидкостей, отличающихся значениями плотности. При этом не учтено влияние вязкости жидкости. Если включить в перечень исходных параметров величину (г (динамическая вязкость жидкости), то число определяющих критериев подобия увеличится на единицу за счет числа Re, характеризующего режимы течения жидкости. В данном примере допустимо этого не делать, так как в центробежном насосе реализуется лишь турбулентное течение, при котором коэффициент вязкого трения практически постоянен. Поэтому учет числа Re приведет лишь к масштабному изменению экспериментальных графиков. При желании распространить полученные условия подобия на серию насосов в число исходных величин должны быть введены размеры 1 , 1 , 1 yi критериальное уравнение примет вид [c.20]

Основные понятия. Движения главного сооружения (Г.) и модели (М.) происходят динамически подобно, если оба явления во всех своих частях как в геометрическом смысле, так и в смысле времени и сил подобны. Соответственно трем основным/единицам технической системы измерений — м, сек, кг — положенным здесь всюду в основу, существуют три основных масштаба X, т, и масштаб длины X равняется отношению соответственных длин во всех частях (например твердое тело и окружающая его жидкость) обоих геометрически подобных приспособлений, следовательно 1 1 масштаб времени -с равняется отношению соответствующих времен Г. и М., следовательно 1=Т 1 и масштаб сил равняется отношению соответственных сия, следовательно, % — К к. Для данного опыта с моделью X, т, у. являются постоянными числами. Масштаб переноса соответственных скоростей будет V V = Х/-с, а ускорений а -.а =Х/ сЗ. При динамически подобных явлениях диференциальные уравнения движение для Г. возможно привести в полное согласование с таковыми же для М. В практических выполнениях опытов с моделями следует обращать внимание на геометрическое подобие местных границ обоих сравниваемых, явлений и следить, чтобы начальные условия для обоих отвечали динамическому подобию. [c.390]

Построение динамических характеристик автопогрузчика при использовании в его трансмиссии гидротрансформатора основывается на зависимости крутящего момента ведомого вала передачи от частоты вращения последнего. Требуемая зависимость определяется при испытании гидромеханической коробки передач одновременно с двигателем на тормозном стенде при работе двигателя с полным открытием дросселя. При проектировании новых моделей автопогрузчиков такой зависимостью не располагают. В этом случае удобно использовать свойство подобия гидротрансформаторов, позволяющее получать характеристику проектируемого трансформатора путем пересчета имеющихся характеристик одинакового по конструкции трансформатора, отличающегося только размерами. [c.129]

Для установления достаточных условий существования динамического подобия обратимся к уравнениям движения вязкого, теплопроводного совершенного газа. Эти уравнения представлены формулами (6.2), (6.3), (6.9), (7.20). В векторной форме они сведены в систему (7.24). Заменим в этих уравнениях полную производную от параметров движения через сумму локальной и конвективной производных по формуле (3.10) и затем преобразуем их так, чтобы входящие в них величины стали безразмерными. Этого можно достигнуть, если указанные величины (скорость, давление, температура, внешние силы и т. д.) выразить через их отношение к некоторым типичным для данной задачи параметрам. [c.136]

Первые два условия требуют соблюдения полного подобия геометрического, кинематического и динамического. Геометрическое подобие рассматриваемых систем выдерживается тогда, когда отношение между всеми соответствующими размерами одинаково, а сходственные углы равны. Кинематическое подобие двух систем имеет место, если отношение скоростей всех соответствующих частиц жидкости равны между собой, а траектории движения обеих систем геометрически подобны. Две геометрически и кинематически подобные системы будут считаться динамически подобными, если равны отношения между соответствующими силами, которые влияют на движение соответствующих частиц жидкости. [c.124]

Таким образом, полное динамическое подобие представляет собой одинаковость отношений всех сил, действующих на натурном объекте и в его модели, к соответствующим силам инерции. Однако весьма часто подобие по одним силам исключает возможность подобия по другим. В таких случаях считается достаточным обеспечить частичное (приближенное) подобие, при котором соблюдается одинаковость отношений основных сил, преобладающих в потоке, к силам [c.161]

Полное гидромеханическое подобие возможно только при равенстве в рассматриваемых подобных потоках всех критериев, определяемых условием (10.33). Для установившегося движения определяющими являются критерии Рейнольдса и Фруда, неопределяющим — критерий Эйлера. Однако, строго говоря, условие полного динамического подобия не может быть выполнено, так как даже определяющие критерии Ре и Рг на практике оказываются несовместимыми. Очевидно, для совместимости критериев необходимо, чтобы масштабы физических величин, входящих в критерии подобия, были одинаковыми. [c.391]

Физическое или предметное моделирование базируется на законах теории механического подобия и теории размерностей. Полное физическое моделирование встречается столь же редко, что и полное динамическое подобие. На практике обычно используется частичное или приближенное моделирование, когда исследуется модель лишь по основным признакам, соответствующим реальному явлению. В этом смысле при частичном моделировании используются свойства приближенного подобия по одному из определяющих безразмерных критериев при этом основной задачей является нахождение связи между неопределяющими и определяющими критериями, а также выявление масштабов для основных физических величин. [c.392]

Одновременное соблюдение кинематического и динамического подобия при моделировании на рабочем теле, отличном от натурного, принципиально невозможно. Соблюдение полного динамического подобия по одному из наиболее существенных критериев— числу Маха —требует изменений геометрии проточной части, что является крайне нежелательным. Кроме того, это влечет за собой нарушение подобия треугольников скоростей. Хорошие результаты в ряде случаев дает сохранение одинаковым для натуры и модели комплекса йЛР. Целесообразным может оказаться выбор числа модели средним из условий М = idem и = idem [53. [c.109]

Исследованные на стенде ЭРТ-1 ступени являются моделями ДРОС, предлагаемых ЛПИ в качестве разделителей потока для двухпоточных ЦНД мощных паровых турбин. Модели спроектированы и изготовлены с масштабом моделирования 6,25, обусловленным производительностью воздуходувной станции лаборатории турбиностроения. При моделировании учитывалась разница физических свойств рабочего тела натуры и модели. Для натурной ступени использовался перегретый пар k = 1,3), для модельной — холодный воздух (k = 1,4). Поскольку соблюсти одновременно кинематическое и динамическое подобие достаточно сложно, при моделировании полностью соблюдено кинематическое подобие процесса в натуре и модели, а также максимально возможно сохранено геометрическое подобие. При этом числа Маха М(,1, Ми,. получаются как средние между их значениями, соответствующими М = idem и kW = idem. В области дозвуковых скоростей при Мд1 = 0,857 такой выбор числа М модели наиболее полно отвечает динамическому подобию процессов [53]. [c.121]

Так как, но предположению, имеет место полное динамическое подобие потоков I и II, то отношение сил инерции к силам давления, действующим па выделенный элемент, долнгно быть в потоке / таким же но величине, как и для сходственного элемента потока II. ЗанишвхМ это разделив друг на друга выражения для проекций сил давления и сил инерции, получим, что в сходственных точках обоих потоков должно выполняться равенство [c.448]

Рассхмотрим так называемые критерии подобия. Критерий Ньютона — основной критерий, определяющий полное динамическое подобие по условию (в соответствии с законом Ньютона F—mj) [c.340]

Опираясь на ряд работ, например на [ ], [ ], [ ], Т. И. Ли и X. Т. На-гамацу в своих двух блестящих исследованиях [ ], показали, что для сжимаемых пограничных слоев также существуют подобные решения. В динамическом пограничном слое для осуществления подобия по-прежнему требуется изменение масштаба продольной составляющей и скорости, а в температурном пограничном слое — изменение масштаба удельной полной энтальпии h == = СрГ + uV2, которая уже была введена в безразмерной форме как температурная функция S (13.35). Система уравнений в частных производных, определяющих и, у и Г, заменяется двумя связанными между собой обыкновенными дифференциальными уравнениями, определяющими функцию тока и полную энтальпию. [c.324]

Решение этой сложной инженерной задачи методо1М динамической фотоупругости с полным соблюдением условий подобия )моде-ли и натуры в настоящее время не представляется возможным. Исходя из того что длина туннеля и зарядной камеры значительно больше размера их поперечного сечения, исследования проводились в плоской постановке (плоская деформация). В предположении, что материалы натуры (граниты серые крупнозернистые) и модели (эпоксидная смола Э40-МА) являются упругими, однородными и изотропными, подобие волновых явлений при равенстве коэффициентов Пуассона модели и натуры [c.209]

Бее другие безразмерные комбинации, составленные из параметров Г, /, 7 , Е, С, р или из любых величин, определяемых этими параметрами, будут функциями комбинаций (И 1.30). Так как необходимое и достаточное условие подобия двух явлений состоит в пос оянстве численных значений безразмерных комбинаций, образующих базу то при полном динамическом подобии между натурой и моделью можно записать [c.118]

Из условий (И 1.31) и (III 32), в частности, следует, что при полном динамическом подобии должно выпол 1ять я соотношение [c.118]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...