Распределение скоростей в сечении струи

Задача 3.9. На рисунке показана схема устройства для исследования истечения через отверстия и насадки. Резервуар с жидкостью укреплен на двух опорах А и имеет возможность покачиваться в плоскости чертежа. При истечении из отверстия или насадка сила реакции струи выводит резервуар из положения равновесия, однако груз весом G возвращает его в это положение. Подсчитать коэффициенты сжатия струи е, скорости ф, расхода х и сопротивления t, при истечении воды, если известны размеры а= 1 м, й=1 м, диаметр отверстия do=10 мм. При опыте измерены напор Н=2 м, расход Q = 0,305 л/с и вес груза 0 = 1,895 Н. Распределение скоростей в сечении струи принять равномерным. [c.51]

Для получения данных о форме и размерах внешней границы струи и о распределении скоростей в сечениях струи был проведен анализ опытных характеристик, содержащихся в указанных ранее работах, а также были поставлены дополнительные опыты уже непосредственно со струйными элементами, предназначенными для использования в устройствах автоматического управления. [c.61]

Приведенная выше схема струи является условной, так как формирование потока происходит иначе, чем при истечении турбулентной струи из отверстия. Однако имеются следующие основания для принятия данной схемы при приближенных расчетах характеристик течения, получающегося при взаимодействии струй в элементах рассматриваемого здесь типа. Значения угла отклонения оси результирующей струи от оси канала питания, получаемые расчетом по предлагаемой методике, хорошо согласуются с опытными его значениями. Вместе с тем из опытных данных следует, что в рассматриваемой струе уже при небольшом удалении от места, где встречаются исходные струи, профили распределения скоростей приближаются к тем, которые характерны для одиночных турбулентных струй, вытекающих из каналов. Например, по данным работы [53] смешение струй практически заканчивается на расстоянии от точки пересечения осей каналов питания и управления, определяемом величинами 1,5/г —2/г, и на расстоянии 3,5А — 4/г профили скоростей уже становятся симметричными. На рис. 11.6,6 представлены совмещенные кривые распределения скоростей в сечении струи, отстоящем на расстоянии /г =12, построенные по опытным данным, приведенным в работах [100, 101] для плоского струйного элемента, у которого Яо=2,5 мм и п = 5 мм. Кривая / на рис. 11.6,6 относится к случаю, когда отсутствует управляющее воздействие и имеется лишь одиночная турбулентная струя, вытекающая из канала питания. Кривая 2 на этом рисунке получена при отклонении струи, вытекающей из канала питания, струей, вытекающей из канала управления, на угол а 7°. В последнем случае профиль скоростей лишь несколько шире, что связано с увеличением массы движущихся частиц. По форме же данная характеристика почти не отличается от характеристики, полученной для одиночной турбулентной струи. [c.120]

Распределение скоростей в сечении струи 64. 80, 82 [c.505]

Возмущения, возникшие на срезе сопла, сносятся потоком, образуя конус Маха, проходя через который линии тока искривляются. При равномерном распределении скоростей по сечению струи серия волн возмущения имеет вид прямых линий (рис. 1, а), пересекающихся на оси. При неравномерном распределении скоростей по сечению, а также в результате взаимодействия между собой, волны возмущения образуют конус более сложной формы, так что его образующая уже не представляет прямой линии. [c.13]

Распределение скорости по сечению струи неравномерно. В центре скорость максимальная и равна теоретической скорости истечения Шт. Скорость, определенная по уравнению (1.88), равна осредненной по сечению скорости, коэффициент скорости ф играет роль осредняю-щего коэффициента. [c.56]

При анализе распределения осредненных скоростей в сечениях струи широко используются интегральные соотношения для количеств движения и энергии в пограничном слое струи [1, 5, 6]. [c.468]

При истечении жидкости из отверстий, размеры которых по вертикали превышают 0,1Я, скорости в различных точках живого сечения вытекающей струи будут значительнее отличаться друг от друга, чем при истечении из малого отверстия. Давления в различных точках поперечного сечения струи у выхода также будут существенно отличаться. Такие отверстия относятся к большим отверстиям. В то же время давление окружающей струю среды будет одним и тем же и, следовательно, будет заметно нарушаться распределение давлений в сечении струи и движение не будет соответствовать условиям плавно изменяющегося движения. Следовательно, применить уравнение Бернулли ко всей вытекающей из большого отверстия струе нельзя. Формулы для средней скорости истечения и расхода жидкости получим, если разобьем площадь поперечного сечения отверстия на элемен- [c.148]

Не следует думать, что сечение струи а равно сечению отверстия в стенке сосуда. Дело в том, что на выходе из сосуда давление становится равным атмосферному только на поверхности струи. В глубине струи оно остается выше атмосферного. Из-за этого скорость жидкости при вытекании из сосуда только на поверхности струи становится равной своему установившемуся значению (14). В самой струе она меньше. На рис.5 качественно показано это распределение скоростей по сечению струи с минимумом на оси в момент выхода жидкости за стенку сосуда. [c.136]

Как начальный участок свободной затопленной струи, так и основной (особенно) отличаются большой неравномерностью распределения скоростей по сечению. При этом вследствие подобия профилей скоростей основного участка относительная неравномерность остается постоянной, тля всех сечений, т. е. коэффициенты количества движения Л4з и кинетической энергии Ns одинаковы для всех сечений. На начальном участке относительная неравномерность но сечению меняется вдоль струи, соответственно изменяются и коэффициенты Ли Л, ,. Значения этих коэффициентов приведены в [63]. В табл. 1.1 [c.50]

В случае, если распределительное устройство представляет собой плоскую (тонкостенную) решетку и она предназначена для равномерного распределения скоростей по сечению в условиях полной неравномерности набегающего на нее потока, требуется определить, в каких пределах допустимо применение такой одиночной решетки и какова связь между степенью растекания струи в конечном сечении за решеткой и коэффициентом ее сопротивления. [c.79]

Различие коэффициентов сжатия струек при входе в отверстия или каналы того или иного вида решеток должно сказываться слабее, если это сжатие меньше влияет на общий коэффициент расхода всей решетки или (что то же самое) на общий коэффициент ее сопротивления. Если для плоской (тонкостенной) решетки коэффициенты сжатия и расхода практически совпадают, то для утолщенной или трубчатой решетки с относительно длинными продольными трубками коэффициент сжатия обусловливает только часть сопротивления, а следовательно, только частично влияет на общий коэффициент расхода. Такие решетки должны обеспечивать при одинаковом коэффициенте сопротивления p большую степень растекания струи по фронту, чем плоская (тонкостенная) решетка или сочетание плоской и ячейковой решеток и, тем более, чем ячейковая решетка с острыми входными кромками. (Вместе с тем при утолщенных, ребристых или трубчатых решетках эффект подсасывания ускоренными струйками струек с меньшими скоростями в сечениях за решеткой при очень малых величинах / может привести к дополнительному увеличению неравномерности распределения скоростей в конечных сечениях за ними.) Растекания струи перед фронтом и внутри слоевой решетки (насадки) будет рассмотрено дальше. [c.168]

Исследования показали, что при кольцевом (периферийном) вводе потока в аппарат движение жидкости значительно сложнее, чем при обычном боковом. Струя, поступая в кольцо и взаимодействуя со стенкой корпуса аппарата, разделяется на две части, обтекает эту стенку и устремляется по инерции в противоположный конец кольца. Отсюда через щели в стенке корпуса аппарата она выходит в его полость. При этом создаются условия для двойного винтового (вихревого) движения (рис. 8.8, а). В результате распределение скоростей по сечению рабочей камеры аппарата получается неравномерным (Ai = 1,8-н2, табл. 8.3). Закручивание потока столь значительное, что сохраняется даже после установки в начале рабочей камеры плоской решетки. Поэтому и за решеткой неравномерность распределения вертикальных составляющих скоростей не устраняется (Л = = 1,5- 2,0). Только после наложения на плоскую решетку спрямляющего устройства в виде ячейковой решетки, устраняющей закручивание потока, достигается практически полное выравнивание скоростей по всему сечению (М — 1,08ч-1,10). Опыты показывают, что установка одного спрямляющего устройства без плоской решетки неэффективна (см. рис. 8.8, б), так как вследствие малого сопротивления это устройство не может выравнять скорости по величине. [c.213]

Рис. 10.1. Распределение скоростей в различных сечениях струи при входе ее в ограниченное пространство аппарата с F (/F = 39 [134]

При увеличении скорости течения жидкости в трубе возникают завихрения, которые нарушают ламинарное течение жидкости. Подкрашенная струя разрывается, и краска перемешивается в трубе (рис. 333, б). Такое течение называется турбулентным. При турбулентном течении падение давления в трубе резко возрастает — оно оказывается пропорциональным уже не скорости течения (закон Пуазейля), а квадрату скорости. Изменяется и распределение скоростей по сечению трубы. Скорости гораздо быстрее растут у края трубы и мало изменяются в средней части. Градиент скорости у стенок трубы оказывается очень большим. [c.553]

Предполагается, что струя жидкости с заданными начальной температурой То и распределением скорости по сечению круглого сопла радиуса / о вытекает в пространство, заполненное насыщенным паром той же жидкости с температурой Т . [c.66]

При равномерном распределении скоростей в начальном сечении струи (б = 0) т . = 1, откуда на основании (71) и (73) [c.396]

Измерения распределения скорости в сжатом сечении струи позволяют считать их почти одинаковыми по сечению и, следовательно, полагать а= 1. [c.100]

Глубину Лв можно определить следующим образом Г Пренебрегая избыточным давлением в струе в сечении на выходе, примем схему распределения скоростей по высоте струи, близкой к параболе вида и = 2ф 2о1, где — глубина погружения струйки, считая от напорного горизонта. Тогда эпюра скоростей будет иметь вид, показанный на рис. 28-7. Площадь эпюры (заштрихованная площадь) будет равна [c.283]

Рис. IX.5. Распределение скоростей в поперечном сечении струи tt=j (y)

Дадим прежде всего качественное описание структуры затопленной свободной, т. е. не стесненной стенками, турбулентной струи, вытекающей из плоского или круглого сопла (рис. 9.7). Если сопло надлежащим образом профилировано, то распределение скоростей в его выходном сечении будет равномерным. По мере продвижения струи происходит ее торможение окружающей жидкостью и наряду с этим вовлечение последней в движение. Поэтому на некотором расстоянии 1 поперечное сечение ядра течения с равномерным распределением скоростей уменьшается до нуля, а вокруг него образуется струйный пограничный слой, в котором скорость асимптотически изменяется от значения Ыд до нуля при удалении от оси струи. Участок длиной состоящий из ядра и струйного пограничного слоя, называют начальным участком свободной струи. За сечением х — лежит относительно небольшой переходный участок. [c.378]

Дадим прежде всего качественное описание структуры течения затопленной свободной, т. е. не стесненной стенками, турбулентной струи, вытекающей из плоского или круглого сопла (рис. 197). Если сопло надлежащим образом профилировано, то распределение скоростей в его выходном сечении будет равномерным. По мере продвижения струи происходит ее торможе- [c.415]

Рис. 8.2. Распределение скоростей в различных сечениях основного участка осесимметричной струи

Экспериментальные и теоретические исследования показывают, что угол наклона внешней границы струйного пограничного слоя (внешней границы струи) зависит только от характера распределения скоростей в начальном сечении. При заданном распределении скоростей, следовательно, радиус круглой струи или толщина плоской струи меняются линейно с изменением расстояния X. В этом случае для осесимметричной струи можно записать [c.337]

Запишем уравнение Бернулли для движения жидкости от свободной поверхности в резервуаре (сечение 0-0 на рис. 4.1) до одного из сечений струи (сечение 1-1) в той ее части, где она уже приняла цилиндрическую форму, а давление в ней, следовательно, сделалось равным р. Считая распределение скоростей в струе равномерным, получаем [c.74]

Здесь а — поправочный коэффициент Кориолиса на неравномерное распределение скоростей в сжатом сечении струи — коэффициент местного сопротивления отверстия. [c.126]

Найти силу реакции вытекающей струи, считая движение установившимся и распределение скоростей в выходном сечении равномерным. [c.166]

Если затвор клапана поднят на высоту т , то выходящая струя масла вследствие сжатия и неравномерного распределения скорости в проходном сечении будет заполнять не всю высоту т , а лишь часть ее г 1 = р/Пд = где р — коэффициент расхода масла, проходящего через площадь прохода клапана. Поэтому скорость масла через проходное сечение больше еко-рости V при проходе к затвору. [c.300]

Если дросселирующим устройством является отверстие малой длины, то коэффициент расхода (х зависит от сжатия е струи на входе и неравномерности распределения скорости в сжатом сечении струи, характеризуемым коэффициентом скорости ф. [c.37]

В простейшем случае суживающиеся сопла [ выполняют коническими. При этом распределение скоростей в выходном сечении сопла и в сечениях струи за соплом оказывается неравномерным. Неравномерность поля скоростей зависит от угла конусности сопла. Плавно суживающаяся форма сопла приближает распределение скоростей к равномерному. [c.155]

Полное количество движения, переносимое струёй, называется импульсом струи. Импульс струи считается заданным, так как считается заданным распределение скоростей в начальном сечении струи. [c.283]

По этой формуле можно вычислить с , если известно распределение скоростей по сечению спутной струи. Таким образом, движение жидкости в спутной струе полностью определяет сопротивление данного тела. [c.600]

При выходе из насадка и на некотором расстоянии от него в центральной части струи существует ядро струи с постоянными осредненными скоростями. С увеличением поперечного размера пограничного слоя толщина ядра уменьшается. Затем ядро с равномерным распределением скоростей исчезает. Сечение, где это происходит, называют переходным, оно разделяет начальный и основной участки струи. На основном участке осевая скорость уменьшается. Если принять угол расширения границ струи р одинаковым на основном и начальном участках (на самом деле они несколько отличаются) и продлить внешние границы основного участка, то найдем точку их пересечения — так называемый полюс струи (точка 0). Поперечные составляющие скорости в струях всегда заметно меньше, чем продольно направленные. [c.240]

Необходимо подчеркнуть, что на процесс выноса разбуренной породы определенным образом влияет неравномерность распределения скоростей по сечению потока. Основная масса частиц обычно выносится центральными струями потока, имеющими наибольшие скорости, однако часть частиц, попавших в зону малых скоростей (у стенок), может не выноситься вообще. Наиболее полная промывка скважины происходит при турбулентном режиме, когда благодаря турбулентному перемешиванию неравномерность распределения скоростей существенно сглаживается. [c.125]

Для оценки влияния неравномерности распределения скоростей по сечению аппарата на его технологические характеристики, как было показано, необходимо знать коэффициент неравномерности, характеризуемый коэффициентом количества движения. Если в качестве такого коэффициента Мрн примем отношение количества движения по средней скорости Шр в сечении растекания струи Ер непосредственно за решеткой, т. е. pWpFp, к количеству движения по средней скорости в сечении аппарата (канала) pwlFк (а практически такое отношение допустимо принять), то с учетом уравнения неразрывности [c.111]

Распределение скоростей непосредственно по отверстиям рещеток могло бы дать наиболее точное представление о степени растекания струи по ее фронту, однако ввиду малости отверстий, поджатия в них струек и неравномерности распределения скоростей по сечению отверстий, а также значительного отклонения большинства струек от направления оси отверстий непосредственное измерение скоростей потока в них с помощью трубки Пито не представлялось возможным. Поэтому соответствующие измерения производились с помощью цилиндрической трубки, перекрывающей полностью своим торцом поочередно каждое отверстие решетки. Очевидно, при этом измерялось полное давление р,1 в отверстиях. Так как при истечении струйки из отверстия в тонкой стенке в бoльшoii объем полное давлеппе практически равно динамическому в наиболее сжатом сечении, то при этом измерении можно было вычислить скорость в сжатом сечении [c.161]

Сопоставляя рассмотренные результаты с описанными в предыдущих главах результатами опытов, убеждаемся, что для получения равномерного распредет ения скоростей в сечении за насыпным слоем в отличие от распределения перед его фронтом требуется значительно меньший коэффициент сопротивления, чем за одиночной плоской или ячейковой решеткой. Объясняется это именно тем, что отсутствие в слое продольных разграничивающих поверхностей способствует продолжению растекания струи внутри него, так что к выходному сечению поток подходит уже достаточно выравненным. [c.282]

Здесь II в других случаях ниже имеются в виду экспериментальные дашгые о распределении скоростей в иоиеречном сечении турбулентной струи, обработанные с помощью расчетов по полуэмпирическим теориям турбулент-мости (см. примечание на с. 214). [c.211]

Предполагается, что струя жидкости со среднерасходовой скоростью и начальной температурой 7(, и заданным при л = 0 распределением скорости по сечению круглого отверстия радиусом / (, вытекает в пространство, заполненное насыщенным паром той же жидкости с температурой насыщения (7 ) радиальная составляющая градиента температуры много больше осевой. При не слишком низких давлениях процесс конденсации определяется в основном процессами переноса тепла в струе. Это позволяет описать данный процесс уравнениями количества движения в постановке Прандтля и энергии при турбулентном истечении струи [c.70]

Система уравнений (2.4.6)-(2.4.8) интегрировалась численно методом Рунгс-Кутта для различных законов распределения скоростей в начальном сечении (2.4.3) и различных выражений для коэффициентов турбулентной вязкости, представленных соответственно уравнениями (2.4.10) и (2.4.11). В результате численного решения этой системы найдено распределение скоростей и температуры в сечении струи и по ее длине, а на основании последних зависимостей найдено выражение для локального коэффициента теплоотдачи. [c.72]

Подобие скоростных полей обусловливает подобие полей избыточной температуры (если струя и среда имеют различную температуру), а также полей концентрации твердых примесей (если струя и среда имеют различную кодцентрацию примеси), так как и температура и концентрации примесей (степень запыленности) в этих условиях связаны с переносом вещества струи. Это дает возможность, зная распределение скоростей в поперечном сечении струи, определять профили температур и концентрации шриме-сей в этой струе. В частности, распределение температур в основном участке круглой струи, по Г. Н. Абрамовичу, описывается уравнением [c.74]

При дальнейшем понижении противодавления (еа<е ) струя становится сверхзвуковой. Переход через скорость звука совершается на линии звуковых скоростей AB DLH, которая идет от кромок отверстия и вдается в струю в виде язычка (рис. 8.5,в). Линия звуковых скоростей (поверхность перехода) по мере уменьшения еа деформируется и нриблилоется к выходному сечению отверстия. Деформация линии Mi=l объясняется перестройкой поля скоростей в выходном сечении и в последующих сечениях, связанной с отклонением от стенки и изменением кривизны граничных линий тока. Сверхзвуковые скорости достигаются вначале во внешней части струи (вблизи границы), а затем в ядре, что соответствует распределению скоростей в поперечном сечении струи. [c.213]

Распределение скорости в струе. Если турбулентный сдвиг выразить в терминах гипотезы длины пути перемешивания, то произвольный выбор распределения скорости (как алгебраической функции, так и экспериментальной кривой) приведет к однозначному распределению длины пути перемешивания I в сечении. И обратно, если задаться распределением длины пути перемешивания в сечении и допустить, что l — pxf r/b), то это приведет к однозначной форме распределения скорости. Подстановка в уравнение (278) обычного допущения о постоянстве / в поперечном сечении, как и в двух предыдущих случаях для зоны установившегося течения, дает дифференциальное уравнение [c.356]

Пример 34. На приложенной схеме изображена двухмерная струя в ограниченном вторичном потоке. Для простоты распределение скорости в зоне диффузии принято треугольным, а давление — постоянным в любом поперечном сечении. Пренебрегая развитием пограничного слоя вдоль внешних стенок, определить осевую скорость м, , скорость кг вне зоны диффузии и интенсивность давления Р2 в сечении, где ширина диффузионной зоны равна удвоенной ширине щели. Массовую плотность жидкости принять равной 2 slugs на кубический фут. [c.374]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...