Модели дискретные вихревые

Модели дискретные вихревые консервативные 321 Мо.мепт имну н)са 73 --вихревой 73 [c.501]

Вихревая модель плоской несущей поверхности представляет собой совокупность множества дискретных вихревых систем, каждая из которых представляет собой нестационарный подковообразный (прямой или косой) вихрь. Такой вихрь размещается в элементарной ячейке поверхности, расположенной на пересечении разграничивающих линий, идущих вдоль размаха крыла, с прямыми, параллельными корневой (центральной) хорде (сечениями крыла). Рассмотрите методы деления полосы (сечения) на ячейки, а также размещения в них дискретных нестационарных вихрей и контрольных точек, для которых определяются граничные условия. [c.249]

Рассмотренные теоремы определяют основные свойства вихревых движений идеальной жидкости. В вязкой жидкости эти движения являются преобладающими, и здесь мы сталкиваемся как с непрерывным распределением завихренности, так и с дискретными вихревыми трубками и вихревыми образованиями. Закономерности вихревого движения, установленные на основе модели идеальной жидкости, позволяют объяснить и многие особенности течения вязкой жидкости. Часто для этого достаточно использовать результаты решення задачи о движении жидкости в круговом вихревом цилиндре и в его окрестности. [c.97]

Рис. 10.7. Дискретная вихревая модель следа в теории тонкого профиля.

Рис- 10.8. Модель вихревого следа, состоящего из непрерывных и дискретных вихревых элементов. [c.448]

Области приложений теории вихрей чрезвычайно широки и многообразны, так как все реальные течения являются вихревыми. При изучении процессов формирования отдельных гидродинамических структур зачастую оказывается достаточным ограничиться рамками относительно простых моделей. Так, в частности, решение задачи о движении дискретных вихрей в канале может быть использовано для определения характеристик обтекаемого тела. Модель простейшей вихревой конструкции — пары вихрей — оказывается полезной при описании поведения, с одной стороны, термических аномалий в атмосфере или океане, а с другой — концевых вихрей при срыве их с крыла самолета. [c.10]

Сложность и многообразие явлений, сопровождающих течение газожидкостных потоков по трубам, являются причиной того, что их изучение до настоящего времени не выходит за рамки чистого эмпиризма. Дискретные вихревые образования в виде газовых и жидкостных пузырьков в турбулентном газожидкостном потоке стимулируют попытки создания теоретических моделей газожидкостного потока, аналогичных модели однофазного турбулентного течения, где пульсирующими индивидуумами являются однофазные вихри. Однако они не объясняют процессов, происходящих при движении многофазных жидкостей и не дают возможности получить аналитические решения, хотя бы приближенные. В связи с этим возникает вопрос о привлечении дополнительных зависимостей для ана- [c.41]

Вихревой слой. До сих пор мы рассматривали только одиночные или дискретно расположенные источники, вихри, диполи. Представим теперь, что вдоль некоторой цилиндрической поверхности, след которой на плоскости чертежа изображается кривой (рис. 116), в каждой ее точке расположены точечные вихри, т. е. рассматривается непрерывное распределение вихрей на поверхности. Будем называть совокупность этих вихрей вихревым слоем. В теории идеальной жидкости вихревой слой может служить моделью встречающихся в реальных жидкостях поверхностей, при переходе через которые скорость течения меняется очень резко. [c.237]

Для вихревой модели пятиугольного крыла с размерами, показанными на рис. 9.7, определите числовые значения координат контрольных точек (в которых должны удовлетворяться граничные условия) и концов дискретного косого присоединения вихря, а также найдите размах и угол стреловидности при неравномерной схеме размещения по сечению [c.249]

Логарифмическая особенность на остальных участках пелены связана лишь с дискретностью принятой модели, поскольку описание криволинейной вихревой поверхности посредством плоских вихревых прямоугольников приводит к появлению бесконечной кривизны в местах их стыка. Более того, при моделировании винтовой поверхности прямоугольными элементами возникают места пропусков или накладывания частей прямоугольников друг на друга. Именно такая аппроксимация реальной системы вихрей приводит к появлению бесконечных скоростей. При плавном, не имеющем разрывов и бесконечной кривизны соединении вихревых элементов логарифмические особенности в местах их стыковки взаимно уничтожаются. Исключить такую особенность у прямоугольных вихревых элементов путем перехода к вихревым трубкам конечного переменного сечения довольно сложно. Лучше всего, по-видимому, просто строить расчеты таким образом, чтобы в них не приходилось производить вычисление скоростей вблизи кромок вихревых элементов. [c.497]

Были опробованы различные модели вихревого следа. Интенсивные концевые вихри хорошо описываются с помощью прямолинейных вихревых отрезков, имеющих вязкое ядро конечных размеров (см. разд. 10,8), причем криволинейная форма вихревых нитей хорошо описывается ломаной из прямолинейных отрезков, соответствующих изменению азимута на 15—30°, Модель следа, в которой пелена вихрей, сходящих с внешней части лопасти, сворачивается в концевой вихрь, используется почти всеми авторами некоторые различия возникают при описании ядра вихря с целью устранения особенности индуктивной скорости в центре вихря. Моделирование же пелены продольных и поперечных вихрей, сходящей с внутренних сечений лопасти, отличается разнообразием. Эта часть пелены влияет гораздо слабее, чем концевые вихри, что открывает большие возможности выбора удовлетворительной по точности модели. Чаще всего применяется модель пелены в виде сетки дискретных вихрей, т. е. прямолинейные отрезки вихря используются, для моделирования не только концевых вихрей, но и пелены вихрей, сходящих с внутренних сечений лопасти (рис. 13.4). Такая модель пелены соответствует ступенчатому изменению циркуляции присоединенных вихрей лопасти как по радиусу, так и по ази- [c.655]

Произведенный расчет экранированного местного отсоса методом наложения потоков имеет существенный недостаток не учитывается образование вихревых зон. При взаимодействии двух параллельных струй, истекающих в неограниченное пространство, согласно экспериментальным исследованиям, возникает зона обратных токов газа, которая в рамках модели потенциального течения не образуется (см. рис. 1.47). Образующаяся вихревая зона также способствует повышению эффективности вытяжного патрубка при определенном расположении приточных отверстий. Определение поля скоростей в указанной вихревой области изложено в рамках модели вязкого несжимаемого газа в главе 3 и на основе метода дискретных вихрей (п.4.5). [c.501]

Пусть во всасывающем проеме ВС задана скорость (рис.ЗЛ2). Па остальной части границы задано условие непротекания. Необходимо определить скорость воздуха в любой точке области течения, построить линии тока и вихревую структуру течения. Решение будем строить в рамках модели идеальной несжимаемой жидкости с использованием метода дискретных вихрей [112,113,116]. [c.582]

С точки 5 вдоль направления нормали к границе, направленной внутрь области, сходит первый свободный вихрь интенсивностью уь равной циркуляции присоединенного вихря, расположенного в точке 5. Заметим, что определение точки отрыва вихревого слоя с гладкой поверхности является проблемой. Она решается достаточно сложно с учетом вязкости и с привлечением уравнений пограничного слоя. Выдвинем в качестве гипотезы следующее кинематическое условие для отрыва потока отрыв вихревого слоя осуществляется между расчетными точками с разными знаками тангенциальной составляющей скорости. Строго говоря, отрыв должен происходить по касательной к поверхности. Однако, в силу дискретности модели это осуществить не удается, поскольку оторвавшийся вихрь может вылететь за границу области течения. Поэтому первый свободный вихрь помещается над точкой отрыва 5 на расстоянии равном шагу дискретности к 2. Затем он движется по траектории жидкой частицы. Возможно, что с течением времени точка 8 будет менять свое положение и соответственно в каждый момент времени необходимо ее расположение определять заново. Естественно предположить, что при значительном увеличении I точка 8 уже не будет плавать . [c.583]

Течение идеальной несжимаемой жидкости на входе в щелевой отсос исследовалось методами конформных отображений и граничных интегральных уравнений [22], глава 1 (безотрывная модель) методом Жуковского [16, 89] (отрывное течение) и методом дискретных вихрей [117]. Наиболее перспективным, на наш взгляд, является метод дискретных вихрей (МДВ), позволяющий определять не только очертание вихревых зон течения, но и распределение скоростей в них, в том числе турбулентные характеристики течения. В работе [117] исследовалось течение на основе суперпозиции МДВ и конформных отображений с точным выполнением граничных условий. Однако такой строгий подход возможен для узкого класса задач, где возможно найти функцию, отображающую физическую область течения на геометрическую. К таким областям не относятся плоские многосвязные и пространственные области течения. [c.589]

Основные подходы к построению вихревых методов описаны в упомянутых обзорах. Опищем здесь метод построения моделей дискретных вихревых частиц, базируюпшйся на вариационном принципе [Веретенцев и др., 19866]. Преимущества таких моделей заключаются в консервативности на дискретную модель течения автоматически переносятся все законы сохранения, присущие континуальной модели течения. [c.321]

Если крыло конечного размаха или нестационарно движущееся крыло бесконечного размаха создает подъемную силу, то за крылом возникает след, состоящий из продольных и поперечных свободных вихрей (вихревая пелена). Вихри следа в свою очередь вызывают на поверхности лопасти дополнительные индуктивные скорости, оказывающие существенное влияние на аэродинамические нагрузки. Поэтому расчет скоростей, индуцируемых пеленой вихрей, представляет собой важную часть определения аэродинамических нагрузок. Чтобы рассчитать последние с удовлетворительной точностью при приемлемых затратах на проведение вычислений, целесообразно аппроксимировать непрерывную пелену свободных вихрей решеткой из дискретных вихревых элементов. Индуцируемая таким элементом скорость может быть описана аналитическим выражением, а полная индуктивная скорость определяется путем суммирования скоростей от каждого из элементов. Наиболее важен учет концевых вихревых жгутов. Эти жгуты хорошо описываются последовательностью прямолинейных вихревых отрезков, образующих ломаную линию. Свободные продольные и поперечные вихри, сходящие с внутренних участков лопасти, существенно меньше, влияют на результаты расчета индуктивной скорости. Поэтому для них могут использоваться более грубые модели — от полностью игнорирующих влияние этих вихрей до использующих сетки дискретных вихревых элементов или вихревые по-вёрхности. [c.488]

Из уравнений (6.17) при соответствующем выборе функции формы ( и параметров Оц можно получить практически все известные дискретные вихревые модели гиюских течений. В частности, устремляя все Оа к нулю, находим Уа ] = 1 И приходим К уравнсниям движения системы точечных вихрей (6.1). [c.325]

Рассмотренная выше модель дискретных вихрей в высшей степени идеализирована. Вихри всегда имеют конечный горизонтальный масштаб, тем более — вихри геофизической природы. Следующим приближением к реальности может служить уже обсуждавшаяся в разделе 2 модель вихревых пятен — конечных областей с постоянным значением завихренности. Распределенные вихри имеют два принципиальных отличия от дискретных — это свойство неустойчивости (даже для одиночного хетона) [34, 62, 64, 65, ИЗ, 136, 107, 144] и тенденция к слиянию достаточно близко расположенных друг другу вихревых пятен одного знака [52, 76, 112, 130, 144, 151, 153]. [c.583]

Другой способ получения потоков влажного пара мелкодисперсной структуры состоит в применении специальных поверхностных холодильников-турбули-заторов, устанавливаемых в контурах влажного пара перед исследуемой моделью (рис. 2.3, а). Поверхность охлаждения сформирована из продольно обтекаемых полых пластин с отношением //А=6-ь10 (рис. 2.9, а), внутри которых циркулирует охлаждающая вода. Каждая пластина выполнена двухходовой. За пластинами образуются вихревые аэродинамические следы, начальные участки которых состоят из дискретных вихрей, расположенных в шахматном порядке (дорожки Кармана). [c.37]

В работе [D.14] показано, что расчет подъемной силы и момента при высоких частотах может быть уточнен, если вихревой след, соответствующий нескольким первым дискретным элементам сетки, представить в виде непрерывного слоя вихрей (рис. 10.8). Были подсчитаны нагрузки для такой модели и проведено их сравнение с теоретическими нагрузками, определяемыми функцией Теодорсена. Этот расчет не соответствовал [c.447]

Происходит переход к установившемуся донному точению (для модели, изображенной на фиг. 13, М = 0,975), область постоянного давленжя возникает внизу по потоку, что свидетельствует об образопавии застойной зоны, и статическое давление в следе приближается к давлению во внепшем потоке без промежуточного плато давления. Таким образом, хотя имеется подтверждение существования дискретных вихрей в следе при сверхзвуковых скоростях, уменьшение их интенсивности таково, что след почти но обнаруживает свойств полностью развитой вихревой дорожки. При исследовании развития следа прежде всего определяется ширина следа Ы в данном сечении как расстояние между точками на противоположных сторонах от центральной линии, в которых значение параметра Щ-Н [c.87]

Уравнения (6.33), (6.34) позволяют рассчитывать динамику плоских завихренных течений в односвязных областях с твердыми границами с учетом генерации завихренности при отрывном обтекании острых кромок. Кроме того, в силу гамильтоновости уравнений движения вихревых частиц (см. (6.10)) в случае, когда dup/dt = 0, в дискретной модели выполняется закон сохранения энергии pH = onst. Если движение происходит вблизи плоской бесконечной стенки или в бесконечном канале, то из гамильтоновости системы следует закон сохранения проекции импульса на линию границы [c.334]

Теоретическая модель ПВЯ для струйного течения в трубе с кольцевые сдвиговым слоем построена Ю.А. Кныщем и А.Ф. Урывским [1981]. Они исследовали процесс, начиная с первичной неустойчивости сдвигового слоя которая приводит к образованию дискретных вихрей. Далее - в результат вторичной неустойчивости - вихри объединяются в вихревое облако , цент] которого смещен относительно оси трубы, а само облако совершает круговое прецессионное движение. При моделировании вторичной неустойчивостр авторы используют плоскую модель точечных вихрей. Однако, как уже говорилось выще, в системе точечных вихрей развиваются неустойчивости, нехарактерные физическим свойствам течения. [c.377]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...