Течение вихревое

Нужно отметить, что иногда ошибочно считают, что ламинарное течение — это безвихревое течение, а турбулентное течение — вихревое. Ламинарное течение тоже может быть вихревым, если в нем происходит вращение макрочастиц жидкости. [c.146]

Отсюда следует, что данное течение — вихревое, причем век- [c.49]

Уместен вопрос допустимо ли гидравлический к. п. д. одной и той же турбины ( 3-3) в ее подобных режимах при разных напорах считать постоянным Рассмотрим гидравлические потери в турбине (подробнее см. гл. 12). Их можно разделить на путевые (аналогичные потерям в цилиндрической трубе при турбулентном течении), вихревые (при обтекании тел и выступов на стенках, внезапных изменениях скорости) и выходные. Последние два вида потерь пропорциональны квадрату скоростей, а следовательно, и напору. [c.33]

На образование вторичных течений затрачивается часть кинетической энергии потока. Потери энергии, обусловленные кривизной канала, складываются из дополнительных потерь на трение вследствие вторичного течения, вихревых потерь в зоне отрыва и потерь, вызванных компенсирующими течениями. Основную долю потерь на поворотах составляют потери, связанные с отрывом потока, причем на вогнутой стенке АВ зона отрыва невелика, а отрыв с выпуклой стенки захватывает значительную область вниз по течению. [c.257]

Пусть внутри угла ВОС течение вихревое, а внутри угла АОВ — потенциальное АО, ОС м ОВ — линии тока, на которых о) = 0. [c.161]

Области течения вихревые 45 (1) , , [c.326]

Вихревые течения. Вихревые течения с осевой симметрией встречаются в различных случаях в водоворотах, в смерчах, в течениях через турбины и в течении, образующемся при выпуске воды через отверстие в ванне и др. Математическая теория была в основном разработана в связи с теорией турбин 9) здесь будут рассматриваться некоторые простые соображения, касающиеся таких вихревых струйных течений. [c.300]

При рассмотрении плоской задачи для несжимаемой жидкости мы прежде всего обратим внимание на построение кинематической картины течения при обтекании неподвижного тела или при движении тела в покоящейся жидкости. Это построение сводится к нахождению комплексного потенциала, т. е. к подбору такого распределения особых точек течения — вихревых п источников — на всей плоскости течения, которое при отсутствии тела давало бы ту же самую кинематическую картину течения, какая наблюдается при внесении тела в поток. Построив кинематическую картину течения, мы можем, применяя интеграл Бернулли для установившегося движения и интеграл Коши (Лагранжа) для неустановившегося, сделать расчет сил давлений на обтекаемое тело. [c.238]

Эффективное вычисление гидродинамических реакций при установившемся течении. Формула Кутта—Жуковского. Допустим, что течение, получаемое при внесении тела в поступательный поток, потенциально везде вне тела и может быть осуществлено путем замены тела известным нам наперед расположением особых точек течения—вихревых, источников и дублетов, лежащих внутри контура С, ограничивающего тело кроме того, будем считать, что [c.254]

Вибрации сосуда, содержащего неоднородные по плотности среды, не только приводят к возбуждению пульсационных течений, но и генерируют при определенных условиях медленные осредненные течения. Так, высокочастотные вибрации твердого тела, погруженного в жидкость, как показано Шлихтингом и другими [1, 2], приводят к тому, что в тонком вязком стоксовском слое вблизи твердого тела генерируется среднее течение вихревого характера, распространяющееся за пределы этого скин-слоя. В [1, 2] методами осреднения получены уравнения и эффективные граничные условия для средних течений такого типа при линейных поступательных вибрациях твердого тела. В [3] задача о генерации средних течений вблизи твердой поверхности обобщена на случай вибраций произвольного характера. [c.192]

По аналогии с однородным течением, сохраняющим постоянные значения скорости во всем пространстве, движение жидкости с винтовой симметрией при выполнении (2.5) можно условно назвать течением с однородным движением вдоль винтовых линий. Анализируя (2.2), можно заключить, что рассматриваемый класс течений только условно можно считать однородным. Действительно, компоненты скорости течения Ur,u ,Uz могут принимать произвольные значения в пространстве при выполнении соотношения (2.5), связывающего всего лишь значения осевой и окружной компонент скорости. И только в предельном случае, когда I оо, а винтовые линии становятся прямыми, течение действительно будет однородным в направлении оси г осевая компонента скорости совпадет с мо и будет постоянной во всей области течения вихревая нить станет прямой и будет индуцировать только круговое движение вокруг своей оси. Из (2.2) для ортогональной к Ur и к Ut компоненты скорости — = и — ruz/l получим [c.396]

Теплопроводность 219, 262 Теплосодержание 247 Течение вихревое 117 [c.491]

При равномерном поступлении в мундштук М (рис. 5.176) воздух проходит через узкую щель Щ, за которой образуется турбулентный поток. Образующаяся при таком течении вихревая дорожка является источником щелевого тона, основная частота которого обратно пропорциональна периоду следования вихрей. По существу система мундштук + щель представляет собой сложную автоколебательную систему, теоретическое описание которой — серьезная проблема. Вихри, выходящие из щели, поочередно проходят слева и справа от язычка Я, вызывая его вибрацию. Язычок оказывает периодическое воздействие на столб воздуха в трубе. Возникающие в столбе импульсы сжатия, добежав до открытого конца трубы, отражаются в виде импульсов разрежения и возвращаются к щели через время Т = 2И с I — длина трубы, с — скорость звука в воздухе), управляя поступлением воздуха через щель. Таким образом, основная частота V] = ИТ формируется резонаторной системой. Однако можно вдувать воздух так, чтобы в трубе одновременно существовали два импульса сжатия, и мы услышим звучание трубы на частоте первого обертона (удвоенной частоте). [c.112]

Движение, при котором rot У О называют вихревым, при rot / = О - безвихревым либо потенциальным. Из чего следует, что если течение вихревое, то движение жидких частиц происходит с вращением. [c.36]

В ядерных реакторах с шаровыми твэлами практически отсутствует ламинарный режим течения теплоносителя, поскольку наличие касания шаровых твэлов между собой и стенками канала или отражателя и резкое изменение сечения для прохода теплоносителя способствуют раннему образованию турбулентного, а затем и отрывного вихревого течения. Раньше [c.46]

Таким образом, в реальных укладках или засыпках целых шаровых ТВЭЛОВ одинакового размера в активной зоне реактора В ГР объемная пористость т может колебаться от 0,26 до 0,68. Физическая модель течения теплоносителя практически не зависит от типа активной зоны, и в случае канальной и бесканальной зон сечение по ходу элементарной струйки в шаровой ячейке характеризуется значительными изменениями, струйки могут сливаться и разъединяться имеет место образование застойных вихревых зон с турбулентным обменом энергии и массы с движущимся потоком. [c.52]

Турбулентное течение за пределами буферного слоя проявляется настолько интенсивным вихревым, пульса-ционным обменом оличества движения и тепла, что влиянием молекулярного переноса пренебрегают. Тогда (г) и (д) дадут [c.187]

Так как вихревая зона у внутренней стенки колена с углом поворота 90° заканчивается на относительном расстоянии == / р/Ьк = 6ч-8, то при таком промежутке между поворотами (или большем) течение в первом повороте не оказывает влияния на течение во втором. Поэтому структура потока за обоими поворотами получается одинаковой (рис. 1.38, а). Если же расстояние между поворотами меньше указанной величины, то вихревая зона у внутренней стенки после первого поворота не исчезает и, вследствие возрастания скорости у острого угла поворота, она замыкается, плавно закругляя поток (рис. 1.38,6). Это приводит к уменьшению интенсивности отрыва потока после второго поворота на 90°. Очевидно, что наиболее плавное скругление поворота вследствие замыкания вихревой зоны получается в том случае, когда второй поворот расположен близко к сечению с максимальной шириной вихревой зоны, образующейся за первым поворотом (7 , 1,6-н2,4). При этом поток за вторым поворотом не отры- [c.41]

Эльдер проводит аналогию между течением через проволочную (прутковую) решетку и потоком через вихревую цепочку.В результате он получает [c.121]

Усовершенствованная и усложнившаяся экспериментальная техника, используемая в исследованиях последних лет, позволила внести как количественные, так и некоторые качественные поправки в картину течения в камере энергоразделения вихревых труб. [c.27]

В последнее время некоторыми учеными отмечено влияние на процесс энергоразделения нестационарности газового потока в вихревых трубах, сопровождающейся интенсивными акустическими эффектами [35-39, 93-98, 109, 140, 155-157, 159]. К сожалению, достаточно подробных прямых экспериментов по выяснению взаимосвязи возбуждаемой нестационарности с изменениями микро- и макроструктуры течения и термодинамикой [c.27]

Рис. 2.2. Газодинамическая картина течения в противоточной (а) и двухконтурной (б) вихревых трубах

Предположим, что внутри массы несжимаемой жидкости покоящейся в бесконечности и имеющей невихревое движение, находится масса несжимаемой жидкости, движущаяся таким вихревым движением, что на поверхности раздела обе массы имеют одинаковые нормальные и тангенциальные скорости. В этом случае рассматриваемая поверхность является только поверхностью раздела компонентов вихря, и так как циркуляция скорости по всякому замкнутому контуру на этой поверхности для обоих течений одинакова, то эта поверхность будет непременно поверхностью вихря внутреннего течения. Ограничим наружную жидкую массу босконечно большой сферой и сложим скорости, которые дает для нее теорема Бельтрами, с подобными же выражениями скоростей для внутренней жидкой массы. Мы увидим, что при этом силы, получаемые от магнитных масс и токов, раснолоясенных на поверхности раздела, взаимно уничтожатся (вследствие равенства нормальных и тангенциальных скоростей), силы, происходящие от магнитных масс и токов, расположенных на бесконечно удаленной сфере, будут бесконечно малыми величинами порядка где а — радиус сферы (по 12), и у нас останутся только силы, происходящие от токов, текущих по имеющимся вихревым нитям. Этп силы и выразят скорости обеих жидких масс. Мы будем называть жидкую массу с вихревым течением, погруженную в жидкость, имеющую невихревое течение, вихревой массой. Понятно, что сказанное нами одинаково приложимо как к одной, так и ко многим вихревым массам, погруженным в беспредельную жидкость, покоящуюся в бесконечности и имеющую невихревое течение. Скорости этого невихревого течения, равно как и скорости всех, вихревых масс, геометрически равны силам, действующим на единицу магнитной массы гальванических токов, пробегаюгцих по всем имеющимся вихревым нитям с силой тока ш 2т . [c.384]

Вязкий стоксовский слой возникает при вибрациях не только вблизи твердых поверхностей, но и около свободной поверхности жидкости и поверхности раздела несмешивающихся жидкостей. Генерация средних течений вблизи свободной поверхности изучалась Лонге— Хиггинсом [4], а вблизи поверхности раздела сред — Дором [5]. Ими рассматривались малоамплитудные волны на свободной поверхности жидкости (или соответственно на поверхности раздела жидкостей), при этом анализ течений в стоксовских слоях показал, что и в этом случае они являются местом генерации средних течений вихревого характера, распространяющихся за пределы скин-слоев. Авторами работ [4, 5] получены уравнения и граничные условия, определяющие указанные средние течения. Выяснено, что генерация средних течений вблизи свободной поверхности или поверхности раздела сред имеет некоторые особенности по сравнению с рассмотренной Шлихтингом в [1] генерацией среднего течения вблизи поверхности вибрирующего твердого тела. Осреднение пульсационных движений в стоксовском слое вблизи твердой поверхности приводит к граничному условию, определяющему касательную к поверхности тела компоненту скорости среднего течения. В ситуациях, рассмотренных Лонге-Хиггинсом и Дором, генерация среднего течения проявляется в эффективном дисбалансе касательных напряжений. Механизм Шлихтинга в этих [c.192]

Таким образом, доказано, что если течение — вихревое po ) ф onst), то равенство д п.р 3)/д х у) = О не может выполняться ни в какой его подобласти. Это означает, что замена переменных (х,у) (1пЛ,/3) в потенциальном течении всегда возможна, кроме подобластей простой волны, а в существенно вихревом течении (т. е. без подобластей, где ро ф) = = onst) замена переменных (х, у) (In Л, /3) возможна всегда. [c.28]

В области вверх по потоку от скачков течение потенциально, там Po ) = Ро = onst, а в области вниз по потоку от скачков течение вихревое и там po ) Ро, что соответствует возрастанию энтропии. [c.181]

Поскольку для вихревого режима течения невозможно применить гидродинамическую теорию теплообмена, то обычно расчетные зависимости в области гидродинамики и теплообмена получают на основе обобщения экспериментальных данных. Экспериментальные исследования гидродинамики и теплообмена в активных зонах с шаровыми твэлами реакторов FP оеу-ш,ествить весьма трудно, а на стадии проектирования просто и невозмфкно, поэтому обычно используют теорию подобия, которая позволяет установить, от каких безоазмерных параметров зависит гидродинамическое сопротивление при обтекании газом тепловыделяющих элементов и его нагрев за счет теплоотдачи от поверхности твэлов. [c.47]

Авторами работы [41] было установлено, что при Rea>300 отношение максимальных к минимальным локальным кб ффи-циентам остается неизменным. Это указывает на то,-Чтй тер распределения локальной массоотдачи мало зависит ласти вихревого течения от числа Rea. Это поЯ Вёрждается также и тем, Что разницы в локальной маСсоотдаче для Лобовой и кормовой частей сферы практически не обнаруя<ено. [c.81]

Бетатрон — наиболее распространенный ускоритель. Ускорение электронов в нем происходит нри их движении но круговой орбите нри возрастающем в течение времерж магнитном поле. Он состоит из тороидальной вакуумной ускорительной камеры, расположенной между полюсами электромагнита, и электронной нушки, генерирующей электроны, а также ианравля10щей их в тороидальную камеру, где они ускоряются в вихревом электрическом поле, создаваемом магнитным нолем. В конце никла ускорения электроны смещаются с орбиты, вылетают на мишень, где возникает тормозное излучение. [c.125]

Таким образом, небольшие колебания режима вызывают в этой области значительные смещения вала, которые легко переходят в циклические вихревые движения. При возникновении вихрей ламинарное течение масла становится турбулентным, в связи с чем резко возрастает трение и тепловыделение в подшипнике. В масляном слое возникают кавитацион-. ные процессы, приводящие к разрушению материала додшипника. [c.341]

Открытый Ранком в 1931 г. эффект состоит в том, что при подаче сжатого газа внутрь специальным образом сконструированной трубы в виде интенсивно закрученного потока он разделяется на две результирующих, которые отличаются друг от друга и от исходного по величине полной энтальпии. Несмотря на изучение вихревого эффекта в течение почти семидесяти лет, многое остается неясным и до сих пор не создана адекватная общепризнанная физико-математическая модель. Прямое решение уравнений Навье—Стокса для столь сложного трехмерного интенсивно закрученного потока вряд ли целесообразно (если даже удастся решить все неимоверные трудности постановочного характера). Это оправдывает попытки разработки модели, описывающей явление, поиск лучшей из которых продолжается и в настоящее время. [c.3]

Естественно, что постановка целенаправленных опытов является основным методом изучения таких течений, довольно успешно помогающим конструкторам и исследователям в п >иклад-ных задачах использования закрутки потока, однако, поиски новых областей приложения и возрастающая стоимость опытов требуют разумного сочетания опытных и аналитических методик, что на данном этапе стимулирует работы в области совершенствования физико-математичес сих моделей, описывающих процесс. Тем более, что в настоящее время разработана целая гамма вихревых горелочных устройств на базе вихревого энергоразделителя, совершенствование которых возможно лишь при разумном сочетании опытных и теоретических данных в закрученных потоках в совокупности с постановкой численных математических экспериментов и развитием программ их реализации. Важность рассматриваемых проблем, большой накопленный объем информации и оригинальных разработок побудили авторов к опубликованию настоящей книги. [c.4]

Пути совершенствования техники и технологии неразрывно связаны с расширением научных исследований в области нетрадиционного использования недостаточно изученных физических явлений, эффектов. Известно, что закрутка потока очень часто полезно влияет на процессы, наблюдающиеся при течении обычных и реагирующих потоков в теплообменных аппаратах, в вихревых трубах Ранка—Хилша, циклонных сепараторах, центробежных форсунках, вихревых диспергаторах и т. п. [c.7]

В последние годы закрутку потока стали широко использовать для интенсификации процесса горения. При создании эффективных фронтовых устройств камер сгорания в воздушно-реактивных двигателях, для стабилизации фронта пламени в различных камерах сгорания, при создании эффективных горелочных устройств, плазмотронов с вихревой стабилизацией все большее применение находят потоки с различной интенсивностью закрутки. Это обусловливает актуальность работ, направленных на понимание и описание термогазодинамики закрученных течений как при окислительно-восстановительных экзотермических химических реакциях, так и в их отсутствие. Необходимо вооружить практику методиками экономного расчета и проектирования технических устройств с закруткой потока, а сами устройства сделать более эффективными и экологически чистыми. [c.7]

Эти критерии получены на основе анализа дифференциальных уравнений движения закрученного потока в трубе в проекциях на оси хкув приближении погра ничного слоя. Использование этого приближения для течений с интенсивным радиальным градиентом давления требует дополнительного исследования и тщательного обоснования, отсутствующего в цитируемых публикациях. Достаточность этих критериев для описания течения закрученных потоков в теплообменных аппаратах, циклонах, горелоч-ных устройствах с предварительной закруткой потока некоторых классов не обеспечивается, когда речь идет об интенсивно закрученных потоках, которые наблюдаются в камерах энергоразделения вихревых труб [15, 62, 196]. Это связано с неоднозначностью обеспечения подобия режимов течения в них при равенстве приведенных выше критериев. Вопрос о подобии потоков в камерах энергоразделения в вихревых трубах интересует исследователей достаточно давно [15, 18, 29, 40, 47, 62, 70, 204]. Пытаясь объяснить наблюдаемые эффекты по энергоразделению турбулентным противоточным теплообменом, А.И. Гуляев предположил, что в геометрически подобных вихревых трубах режимы подобны тогда, когда одинаковы такие критерии, как показатель изоэнтро-пы к= С /С , число Рейнольдса Re-= Kp i/v, число Прандтля Рг = v/a, число Маха М = и безразмерный относительный [c.10]

Одной из достаточно важных характеристик закрученных течений являются наличие и размеры в поперечном направлении зоны обратных токов — рециркуляционной зоны, которая возникает в приосевой зоне для струйных течений с достаточно высокой интенсивностью закрутки S > 0,4. При этом возросший радиальный фадиент давления обусловливает заметный рост поперечных размеров струи и снижение осевой составляющей скорости по сравнению с прямоточной струей, что совместно с при-осевым тороидальным вихревым потоком рециркуляционной зоны ифает достаточно важную роль при решении прикладных задач в процессах горения и стабилизации пламени в камерах сгорания. [c.25]

Специфические особенности термогазодинамики течения в вихревых трубах позволяют существенно улучшить качество процесса смесеподготовки. [c.30]

Циклонно-вихревые устройства применяются в промышленности с конца 19 века [15, 2091 Для разделения сыпучих материалов. Использование особенностей течения закрученного потока в циклонных камерах относится к 20-30-м годам текущего столетия. Уже в середине века появились монографии, посвященные вопросам организации р1абочего процесса в циклонных топках. Сепарационная способность закрученных потоков широко используется в системах осушки и очистки газов. Типичная схема циклонного сепаратора показана на рис. 1.12. Обеспечение [c.33]

Вихревой эффект, или эффект Ранка реализуется в процессе течения интенсивно закрученного потока по осесимметричному каналу, на торцевых поверхностях которого устанавливаются ограничительные элементы — лроссель на горячем и диафрагма с центральным отверстием на холодном концах трубы. При определенном сочетании режимных и конструктивных управляющих параметров из отверстия диафрагмы истекает некоторая охлажденная часть исходного закрученного потока, а из дросселя — другая подогретая его часть. При этом на основе закона сохранения вещества можно составить уравнение баланса массы для вихревой трубы классической схемы с одним источником подвода газа через закручивающее сопло [c.38]

По характеру организации течения в камере энергоразделения вихревые трубы (вихревые энергоразделители) могут быть разбиты на четыре группы (рис. 2.1). [c.38]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...