Отрыв потока от стенки

Из рис. 1.20 и 1.21 следует, что отрыв потока в диффузорах с < 40° происходит не по всему периметру сечения. Начинается он в той части сечения, где по тем или иным причинам (несимметрия диффузора, несимметричность профиля скорости на входе и т. п.) скорость потока в пристенном слое меньше, чем в других частях сечения. Однако, как только происходит отрыв потока на одной стороне поверхности диффузора дальнейшее повышение статического давления вдоль диффузора прекращается или ослабляется настолько, что отрыв потока от поверхности на противоположной стороне уже произойти не может. Односторонний отрыв потока обусловливает и несимметричное распределение скоростей по сечениям диффузоров. В симметричном диффузоре с симметричным профилем скорости на входе отрыв потока от стенки возникает попеременно то на одной, то на другой стороне диффузора (см. рис. 1.20, г), что приводит к значительному колебанию скоростей всего потока. [c.31]

Рассмотрим подробнее местное сопротивление в виде внезапного расширения трубы (рис. 83). Наблюдения показывают, что при выходе струи из узкой части трубы образуется отрыв потока от стенок, и пространство между струей и стенками заполняется вихрями. На некотором расстоянии 1р струя полностью расширяется, но может иметь в сечении 2 —2 резко неравномерную [c.184]

При изменении направления потока на вогнутой стороне внутри трубы давление больше, чем на выпуклой (рис. 4.6, е, ж), что влечет за собой изменение скоростей в направлении движения, вызывающее отрыв потока от стенок и вихреобразование в нем. При резком повороте потока (острое колено) возникают максимальные потери напора, при этом к возрастает с увеличением угла поворота а. Потери напора определяют по формуле [c.51]

Взаимодействие осесимметричной сверхзвуковой струи воздуха по нормали с пластиной. Теплообмен при взаимодействии сверхзвуковой струи с преградой, как и дозвуковой, осложнен совместным действием высокой интенсивности турбулентности, отрицательного градиента давления и дополнительно волновой структурой (может порождать турбулентность, обусловливать отрыв потока от стенки и пр.) [69]. Механизм переноса теплоты в указанных условиях до конца не ясен, поэтому теплоотдачу изучают экспериментально. [c.399]

Постепенное сужение трубы. При движении жидкости в конфузоре (рис. 4.46) скорость потока вдоль трубы возрастает, а давление уменьшается. Так как жидкость движется от большего давления к меньшему, то причин для срыва потока (как в диффузоре) в конфузоре меньше. Отрыв потока от стенки с небольшим сжатием возможен на выходе из конфузора в месте соеди-динения конической трубы с цилиндрической, поэтому сопротивление конфузора всегда меньше, чем сопротивление диффузора с теми же геометрическими характеристиками. Потери в конфузоре также складываются из потерь на постепенное сужение и потерь на трение, т. е. [c.207]

На практике, когда необходимо эффективно преобразовать кинетическую энергию потока в потенциальную, угол конусности диффузора должен быть менее 14°. При этом отрыв потока от стенки не происходит. Такие устройства широко используются в насосных и вентиляционных установках. [c.183]

Важно отметить, что в конфузоре, когда сечения трубы (канала) постепенно уменьшаются, а скорости в процессе движения возрастают и давление понижается (течение с отрицательным градиентом давления), отрыв потока от стенок [c.183]

В отличие от конфузоров, в диффузорах течение направлено в сторону повышенного давления, в результате чего увеличивается толщина пограничного слоя и возможен отрыв потока от стенок с возникновением обратных токов. Это объясняет более низкие значения КПД диффузоров по сравнению с конфузорами. Безотрывное течение в конических диффузорах соответствует углу раскрытия 7<8°, диапазон углов от 8 до 15° является переходным от безотрывного течения к отрывному. [c.91]

Обращению знака неравенства сопутствует отрыв потока от стенок сопла. В наших опытах, проведенных со шлифованными соплами (знак обработки внутренней поверхности V 9, угол раствора 2а = 10°), отрыв возникал при массовой скорости wQ порядка 3-10 кг -сек. При сравнительно высокой для конденсированной среды скорости движения и резком снижении давления вполне вероятно выделение из жидкости растворенных в ней газов. Это обстоятельство может способствовать отрыву потока от стенок канала. Заметим, что аналогичные явления — отрыв от стенок и возникновение затяжной зоны пониженных давлений — наблюдались и в опытах [3], проводившихся с соплами несколько иной конфигурации. [c.191]

Наибольшее влияние на поток относительный вихрь оказывает у периферии рабочего колеса, где окружная скорость максимальна. Это влияние может быть настолько большим, что у передней стенки лопатки скорости в результате этого могут снизиться до нуля и возникнет отрыв потока от стенки канала. Условие отсутствия такого отрыва — Дш < w . Для колеса с радиальными лопатками на входе можно считать, что ж а так как Wi, = i sin то условие безотрывного течения на входе [c.17]

Потери давления происходят при местном внезапном расширении поперечного сечения трубы. При входе в расширенную область образуются вихри и отрыв потока от стенки. Это создает значительные потери и тем большие, чем больше отношение сечений /б О Л//мен- Для определения потерь на внезапное расширение потока служит коэффициент i pa , значение которого можно найти по графику рис. 1-11. [c.34]

Переход широкой трубы в узкую. При сужении потока (рис. 1.30), когда жидкость из резервуара входит в трубу, она не может сразу заполнить сечение трубы. Поэтому близ входного сечения происходят отрыв потока от стенок трубы, резкое падение давления и, как результат этого, завихрение потока. За входным отверстием поток растекается по трубе, заполняя ее сечение. Вход в узкую часть трубы сопровождается сужением потока в некотором сечении а—б, отстоящем на большее или меньшее расстояние от входного сечения. В этом сечении имеет место наибольшее падение давления потока. При известных условиях здесь может наступить явление кавитации, т. е. парообразование в жидкости. [c.63]

В реальном воздухозаборнике возникает пограничный слой на стенках, быстро нарастающий по длине канала. Если бы профиль канала в сверхзвуковой части имел изломы для образования косых скачков уплотнения, то при их взаимодействии с пог- g раничным слоем был бы возможен отрыв потока от стенок канала и нарушение расчетной схемы течения. Для сохранения расчетной картины течения воздухозаборники с внутренним сжатием должны иметь плавный контур (т. е. иметь изэнтропическое торможение сверхзвукового потока) и перфорированные стенки для отвода пограничного слоя. [c.264]

При входе в прямую трубу (канал) поток обтекает кромку входного отверстия, но при недостаточно закругленной кромке входного отверстия поток по инерции отрывается вблизи входа рт внутренней поверхности. Этот отрыв потока и вызванное их вихреобразование являются основными источниками потерь давления при входе. Отрыв потока от стенок трубы влечет за собой уменьшение поперечного сечения (сжатие) струи. Для прямого входного отверстия с острой кромкой коэффициент заполнения сечения (коэффициент сжатия) z = F JFq в случае турбулентного течения равен 0,5. [c.114]

Отрыв потока от стенок диффузоров с углами расширения примерно до а=40° начинается, как правило, не по всему периметру сечения, а а той области, где по тем или иным причинам (несимметрия диффузора, несимметричность профиля скоростей на входе и т. п.) скорость потока в пристеночном слое меньше, чем в других областях сечения. Как только отрыв произошел на одной стороне диффузора, дальнейшее повышение статического давления вдоль диффузора [c.186]

В симметричном диффузоре с симметричным профилем скоростей на входе отрыв потока от стенки возникает попеременно то на одной, то на другой стороне диффузора (рис. 5-7), что приводит к значительным колебаниям потока в целом. [c.187]

Утолщение пограничного слоя на входе в диффузор способствует более раннему появлению неустойчивости пристеночного слоя, периодическому срыву отдельных вихрей. Чем больше угол расширения диффузора, тем сильнее это явление, пока при определенных значениях а не происходит полный отрыв потока от стенок. Все это, в свою очередь, повышает общее сопротивление диффузора. [c.188]

Сопротивление плоских диффузоров (расширение сечения в одной плоскости) при одинаковых углах и степенях расширения заметно меньше, чем в диффузорах с расширением сечения в двух плоскостях, и во многих случаях даже несколько меньше, чем в конических. При одинаковых углах и степенях расширения плоские диффузоры соответственно длиннее, чем конические и прямоугольные с расширением в двух плоскостях. Отсюда получается более плавное изменение сечения, меньший градиент давления вдоль потока и слабее отрыв потока от стенок. [c.191]

При сравнительно малых числах Рейнольдса (примерно до Re =10 ) в отводе, расположенном близко от плавного входа, пограничный слой ламинарен, поэтому при небольших Ло/ о имеет место ламинарный отрыв потока от стенок с внутренним закруглением. Критическое число Re, при котором начинается падение характеризуется переходом от ламинарного течения к турбулентному. Турбулизация оторвавшегося пограничного слоя, ведущая к усилению обмена количеством движения между отдельными частицами жидкости, вызывает сужение внутренней вихревой зоны и, как, следствие, расширение струи в этом слое (рис. 6-8). [c.262]

Как следствие, если требуется широкий диапазон регулирования тяги, необходимо изменять давление в камере или массовый расход топлива. Так как зависимость Ср от рк невелика, можно допустить, что величина тяги пропорциональна давлению в камере сгорания. Нужно, однако, помнить, что на малых высотах уменьшение рк может вызвать отрыв потока от стенки сопла. С другой стороны, не следует забывать и о квадратичной зависимости перепада давления на форсунках от расхода [c.212]

Для выяснения физической картины течения в области замыкающего скачка подробно исследовались характеристики пограничного слоя до замыкающего скачка и за ним. Было обнаружено, что профиль скорости в пограничном слое до замыкающего скачка подчиняется степенному закону с показателем 1/7. Непосредственно за ним профили скоростей подобны профилю скорости в плоском канале. При этом четко проявляется отрыв потока от стенок в месте возникновения замыкающего скачка (в окрестности точки А на рис. 3). По мере удаления от замыкающего скачка вниз по потоку поля ско- [c.465]

Отрыв потока от стенок влечет за собой определенную потерю энергии. Поэтому в технических сооружениях чрезвычайно важно предупреждать возможность отрыва в тех случаях, когда такая возможность создается характером изменения давления в направлении течения. Для этой цели каналы и другие направляющие сооружения устраиваются с очень постепенным расширением (если расширение вообще необходимо), а обтекаемые тела делаются достаточно удлиненными, чтобы таким путем обеспечить перевес увлекающего действия внешнего потока над тормозящим действием повышения давления. Однако такое решение задачи приводит к удовлетворительному результату обычно только при турбулентном движении в пограничном слое, на том его участке, который соприкасается с областью замедленного движения внешнего потока. [c.191]

Воздушные пузыри, увлекаемые движущейся водой, а также газы, растворенные в воде, значительно облегчают возникновение кавитации. Наоборот, в воде, почти свободной от примеси воздуха, кавитация в течение короткого промежутка времени не возникает не только при давлениях, меньших давления насыщения, но даже при значительных растягивающих напряжениях. Это обнаруживается при некоторых опытах, когда возникновение кавитации начинается в том же месте, где происходит отрыв потока от стенки, т.е. там, где частицы пограничного слоя, близкие к стенке, останавливаются и остаются в таком состоянии продолжительное время. Необходимо, впрочем, заметить, что, измеряя давление путем устройства отверстия в стенке, невозможно обнаружить в жидкости давление, меньшее давления насыщения, так как жидкость, находящаяся в отверстии в состоянии покоя, начинает кипеть, как только давление над нею становится меньше р. В дальнейшем мы будет предполагать, что в текущей жидкости всегда содержатся пузырьки воздуха или другого газа, которые и разрастаются в полости, наполненные парами воды, при падении давления ниже давления насыщения. В практических условиях почти всегда именно так и бывает. [c.413]

Отрыв потока от стенки произойдет там, когда ди/ду—О при у = 0, т. е. когда ди/д =0 при = 0. Из равенства (247) получается в первом приближении для времени Т, через которое произойдет отрыв [c.317]

Как и раньше, будем считать, что отрыв потока от стенок будет происходить в том месте, в котором сила вязкости обращается в нуль. Тогда из (4.41) получим уравнение для определения точки отрыва [c.383]

Вместе с парообразованием происходит отрыв потока от стенки лопатки колеса в том ее месте, где скорость наибольшая. Образующиеся вследствие разрежения водяные пары, соприкасаясь с областью повышенного давления, частично конденсируются. Конденсация сопровождается значительным [c.65]

Предельные значения, ниже которых происходит отрыв потока от стенки [c.315]

В зависимости от угла Ь движение жидкости в диффузоре может быть безотрывным (при 0<8° 1О°) либо может происходить отрыв потока от стенок на части длины диффузора (при lO°<0<5O°- -6O°) или полный отрыв потока от стенок на всей длине диффузора (0>5О°-Ь6О°). Отрыв бывает несимметричным и даже односторонним. [c.191]

При протекании через отверстие диафрагмы поток суживается до площади отверстия а>о, за отверстием образуется транзитная струя, которая сначала испытывает сжатие, а затем расширяется до размеров сечения трубы. Происходит отрыв потока от стенок, между струей и стенками образуется водоворотная зона. Граница раздела между водоворотной областью и транзитной струей неустойчива, пуль- [c.195]

При постепенном сужении сечения скорость вдоль трубопровода возрастает, а давление падает.. Отрыв потока от стенок в этом случае возможен только на выходе из конфузора в цилиндрическую часть трубопровода. Поэтому при одинаковых гидравлических характеристиках и размерах местные сопротивления в конфузоре меньше, чем в диффузоре. [c.103]

Протекание однородного потока через перфорированную пластинку (плоскую решетку) в пространство, ограниченное стенками. В случае, когда на решетку в осевом направлении набегает равномерный поток, общая струя, образованная после слияния струек за решеткой и ограниченная с одной стороны стенкой налипает на эту стенку (рпс. 1.50, а). Если поток за решеткой ограничен со всех сторон (поступает в прямой канал, рабочую камеру пли в вентилируемое помещение), он также налипает на одну из стенок и. твпжется вдоль нее с максимальной скоростью, в то время как у противоположной стенки образуется большая отрывная (вихревая) зона (рис. 1.50). Отрыв потока от стенки обус.човлен возникновением положительного градиента давления при расширении (уменьшении скорости) потока за суженным сечением 1-1 струн (см. рис. 1.49, й). [c.55]

Наблюдения показывают, что при выходе струи из узкой части трубы образуется отрыв потока от стенок и пространство между струей и стенками заполняется вихрями. На некотором расстоянии /р струя полностью расширяется, но может иметь в сечении 2 2 резко неравномерную эпюру скорости, что обусловлено нарушением осесимметричности (искривлением) потока на участке /р. Эпюра скорости выравнивается на участке /ц, в конце которого (сечение 2-2) устанавливается распределение скоростей, характерное для стабилизированного турбулентного потока (например, логарифмическое). [c.171]

Рассмотрим процесс поперечного обтекания одиночной цилиндрической трубы потоком жидкости (рис. 17.7). Плавное обтекание цилиндра возможно только при малых скоростях потока — при Re < 5. При всех значениях Re > 5 наблюдается отрыв потока от стенки трубы и образование в кормовой части двух симметричных вихрей, которые с увеличением скорости потока вытягиваются по течению, удаляясь от трубы. Ламинарный пограничный слой, образующийся на лобовой части по обе стороны от точки О, ирн 5 < Re < 2-10 отрывается от поверхности трубы в точке а, характеризующейся углом ф 82° (рис. 17.7, а). Увеличение толщины пограничного слоя от минимального в точке О до максимального в точке отрыва а приводит к увеличению термического сопротивления и уменьшению коэффициента теплоотдачи а. Коэффициент а имеет максн.мальное значение в точке О, минимальное — в точке отрыва а. В кор.мовой части значения а вновь увеличиваются за счет разрушения пограничного слоя и образования вихрей, турбулизирующих поток. При значительных числах Рейнольдса (Re > 2-10 ) ламинарный пограничный слой переходит в турбулентный (точка Ь на рис. 17.7, б) и место отрыва от трубь перемещается по потоку (точка а). Это приводит к улучшению обтекания цилиндра (ср 120") и уменьшению вихревой зоны. [c.191]

Чтобы объяснить это явление, обратимся к эпюрам ос-редненных скоростей по сечению (на рис. 105 такие эпюры показаны для двух сечений). Нетрудно заметить, что условия движения для струек в основной толще потока и вблизи стенки неодинаковы. В основной толще потока струйки обладают значительной кинетической энергией, за счет которой и происходит указанный переход части кинетической энергии в потенциальную. Струйки же вблизи стенки вследствие малой скорости имеют весьма малую кинетическую энергию , поэтому движение частиц здесь вообще затруднено в направлении положительного градиента давления, т. е. в сторону от меньших давлений к большим. Может наступить момент, когда частицы в этих струйках остановятся и начнут двигаться в обратном направлении, несмотря на то что в основном потоке частицы продолжают двигаться вперед. Количество заторможенной жидкости между стенкой и основным потоком быстро увеличивается и область возвратного течения все больше расширяется, пока совсем не вытесняет транзитный поток от стенки. Так возникает указанный выше отрыв потока от стенки. [c.183]

Изменение угла наклона кривой давления к оси абсцисс показывает, что работа диффузора ухудшается, как только возникает отрыв потока от стенок. Это выполаживание кривой р/рщ = / (/) [c.122]

Для диффузорных каналов, где возникает отрыв потока от стенок, целесообразно использовать уравнительные (демпферные) камеры, со-ьеднненные с проточной частью канала системой равномерно расположен-Л1ЫХ отверстий (рис. 10.17). [c.286]

В охладителях пара ЧЗЭМ, приведенных на рис. 2.16, 2.18 и 2.19, и им подобных между соседними дроссельными решетками располагается расширяющийся участок с большим углом раствора (около 35°). На этом участке происходит гашение кинетической энергии струек пара, вытекающих из предыдущей решетки. Хаотическое движе-ние струек, вытекающих из дроссельной решетки под различными углами к оси ОП, отрыв потока от стенки кинетического участка в связи с его большим углом раствора превращают весь объем между решетками в большую турбулентную область, которая является мощным источником генерации аэродинамического шума. Применение пакета шумоглушителей устраняет этот недостаток, причем в том же или даже меньшем пространстве располагается большее число дросселей, что способствует дополнительному снижению уровня шума. Дроссели в пакете [c.167]

Как указывалось в гл. 7, во многих случаях при прохождении жидкости через конструктивные элементы (рис. 9.1) происходит отрыв потока от стенок, образуются циркуляционные зоны (если жидкость—вода, то эти зоны называются водоворотными) и интенсивное вихреобразо-вание с последующим гашением вихрей в толще потока, в турбулентном потоке усиливаются пульсации скоростей. В результате этих явлений часть удельной энергии (напора) затрачивается на преодоление сопротивлений движению жидкости, возникающих в связи с работой сил трения внутри вязкой жидкости, часть механической энергии переходит в теплоту. При этом местная потеря напора определяется по (7.6) [c.184]

При движении жидкости в конфузоре вдоль потока скорость растет, а давление уменьшается (градиент давления с1р1с11<0). Причин к появлению вихреобразования и отрыва потока в конфузоре нет. Лишь на выходе из конфузора при прямолинейных образующих труб имеется сжатие потока и отрыв потока от стенки, но эта зона меньше, чем при внезапном сужении. [c.193]

Задвижка. Для простой плоской односторонней задвижки, установленной на трубе круглого поперечного сечения, коэффициент потерь зависит от степени перекрытия сечения трубы, которая характеризуется отношением aid (рис. 9.14). При обтекании такой задвижки такн е происходят сужение, а затем расширение потока, отрыв потока от стенок и образование водоворотной области. На границе транзитной струи происходят интенсивное вихреоб-разованне и пульсации скорости. Отношение площади ип, перекрытой такой задвижкой, к площади сечения трубы определяется по формуле [c.196]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...