Каверны за пластиной

Каверна за пластиной. Рассмотрим сначала теоретическую каверну за горизонтальной пластиной, составляющей угол а с направлением безграничного потока. Случаи а = 90°, а = 45° и а = 15° показаны на диаграммах 1—3 приложения. Отметим, что при а = 15° точка разветвления находится ближе к передней кромке пластины и что соседняя с ней свободная линия тока делает очень крутой поворот навстречу течению, чтобы принять потом направление основного потока. [c.38]

Каверна за пластиной. Сначала, в 1949 г., мы использовали вычислительную машину Марк I (Гарвард) ) для расчета линий тока и эквипотенциальных линий в случае каверны за пластиной, составляющей угол а с направлением безграничного потока (гл. И, п. 2). [c.268]

Трудность состоит в том, что на поверхности каверны скорость, как и давление, должна оставаться постоянной, но в точке соединения двух ветвей линии тока, воспроизводящих поверхность каверны (точка замыкания), скорость должна обратиться в нуль. Чтобы устранить это противоречие, Д. Рябушинский предложил схематизировать конечную каверну за плоской пластиной с помощью двух параллельных пластин и граничных свободных линий тока (рис. 10.10, а). В этой схеме, как видно, концевая часть каверны заменена пластиной, вдоль которой происходит убывание скорости от значения Uo на ее концах до нуля в критической точке К- Хотя данная схема не соответствует реальному течению в концевой части каверны, но весьма точно воспроизводит течение в ее передней части. На ее основе получено точное решение задачи [c.401]

Характеристику структуры пограничного слоя позволяют получить экспериментальные исследования скоростей за каверной. Ыа рис. VI. 15, а, б приведены эпюры местных относительных скоростей V (г/)/Кос в пограничном слое за каверной в сечении на расстоянии 1250 мм от передней кромки пластины при различных длинах каверны /ц. [c.227]

Ц е й т л и н М. Ю. Симметричное струйное обтекание пластины при наличии источника, расположенного за каверной.— Технический отчет ЦАГИ, вып. 170, 1960. [c.243]

Рассмотрим модель течения в шнеке постоянного шага. Решетка такого шнека (см. разд. 2.10.3) является решеткой пластин (рис. 2.49). Возьмем решетку на среднем радиусе шнека. При некотором давлении на нерабочей стороне пластины, вблизи входной кромки, в зоне пониженного давления возникает присоединенная паровая каверна 1 (рис. 3.56, а), замыкающаяся на длине в области повышенного давления. Струйки жидкости, прилегающие к каверне, огибая ее, как плохообтекаемое тело, отрываются и образуют за ней вихревой след 2. Из-за отрыва потока давление в следе понижено. Это приводит к подсосу в области следа 2 жидкости из невозмущенного потока и смещению ее с жидкостью в зоне отрыва, в результате чего давление в следе увеличивается по направлению к выходной кромке и вихри исчезают на длине сл- След разрушается в пределах решетки. [c.191]

В случае симметричных каверн практическое значение имеют форма каверны и лобовое сопротивление. Согласно экспериментальным и теоретическим данным для стоек и лопаток с длинными кавернами конечных размеров, каверна по форме близка к эллипсоиду, а лобовое сопротивление линейно зависит от числа кавитации. На фиг. 5.28 и 5.29 приведены зависимости теоретических значений ширины и длины каверны от числа кавитации при обтекании клиньев безграничным потоком, рассчитанные Перри [57] методом Плессета и Шеффера (модель Рябушинского) [58]. Там же представлены результаты измерений форм каверн за плоской пластиной, цилиндром и клиньями, полученные Уэйдом [906] в высокоскоростной гидродинамической трубе Калифорнийского технологического института. Эксперименты охватывали диапазон от течений с полностью развитой кавитацией до течений с частично развитой кавитацией. Неза-черненные значки на фиг. 5.29 соответствуют прозрачным кавернам, а зачерненные—-кавернам, заполненным смесью газовых пузырьков и воды. Испытываемые тела устанавливались горизонтально поперек плоской рабочей части трубы шириной 74 мм и высотой 356 мм. Отношение максимальной толщины тела к высоте рабочей части трубы составляло 0,027. Скорость течения изменялась в пределах от 7,83 до 12,2 м/с, что соответствовало интервалу чисел Рейнольдса от 0,6- 10 до 10 . Точного совпадения экспериментальных и теоретических данных ожидать не приходится, так как рабочая часть трубы имеет конечные размеры и, кроме того, в ней существует градиент давления в на-правлерши течения. Теоретически же рассматривается неограниченное течение с постоянным давлением во всей области течения. Сравнение показывает, что экспериментальные результаты в целом согласуются с теоретическими, но, как правило, экспериментальные значения ширины и длины каверны при том же числе кавитации больше. [c.227]

При обтекании круглого цилиндра потенциальным потоком благодаря симметричному распределению давлений по поверхности цилиндра результирующая этих сил равна нулю (парадокс Даламбера). Следовательно, для этого случая = 0. Можно доказать, что во всех случаях безотрывного обтекания цилиндрических тел потенциальным потоком сопротивление давления равно нулю. Однако при отрывном обтекании, когда за телом образуется мертвая зона или суперкавитационная каверна (см. п. 10.2), теория потенциальных течений дает не равное нулю значение силы сопротивления давления. Так, в п. 7.12 было доказано, что при струйном обтекании пластины, поставленной нормально к потоку (см. рис. 7.30), коэффициент лобового сопротивления, являющегося в данном случае сопротивлением давления, равен 0,88. Это подтверждается опытом только в тех случаях, когда за обтекаемым телом действительнсГобразуется зона, заполненная парами или газом, в которой давление приблизительно постоянно, как это предусмотрено теорией. Но в большинстве случаев за обтекаемым телом образуется так называемый гидродинамический след, представляющий собой область, заполненную крупными вихрями, которые, взаимодействуя и диффундируя, постепенно сливаются и теряют индивидуальность. На достаточном расстоянии от тела (дальний след) образуется непрерывное распределение дефекта скоростей в потоке, близкое к распределению скоростей в струнном пограничном слое. Наличие вихрей в гидродинамическом следе приводит к понижению давления на тыльной части поверхности тела и соответствующему увеличению сопротивления давления, которое часто называют также вихревым сопротивлением. [c.391]

А. А. Бутузовым была разработана теория опрелеления параметров искусственных каверн, образованных под пластиной, основанная па использовании метода особенностей. Согласно этой теории задача сводится к приближенному решению интегро-дифференциальных уравнений. А. А. Бутузов провел большую серию лабораторных и натурных экспериментов. Одновременно с этим рядом авторов были проведены исследования поля давлений, а также характеристик пограничного слоя вдоль кавитатора, вдоль каверны и на пластине за каверной. [c.11]

Как видно из рисунков, есть три характерные области распределения давлен ни но длине пластины. Левая область — это распределение давлений на клиновидном кавитаторе в средней области в пределах длины каверны давление постоянно правая область — давлеппе за каверпой, для этой области характерен пик давления сразу же за каверной. [c.227]

Ниже приведены резул1)таты 1115 1 экспериментального определения профиля скоростей течения газа в каверне, образованной за клиновидным насадком иод горизо1П альной пластиной. Опре- [c.230]

В некоторых случаях присоединенная каверна может стабилизироваться до такой степени, что ее длина колеблется около среднего значения, но сама она не проходит фазы полного заполнения, отрыва и повторного образования. Цикличность может сохраниться, но периодическое накопление и выброс жидкости, внесенной в каверну обратной струей, будет происходить только в ее концевой зоне. Именно так ведут себя каверны, замыкающиеся на криволинейных хвостовых частях симметричных стоек и погруженных тел (разд. 5.4.4). В этом смысле они являются квазистационарными. Такие квазистационарные каверны, длина которых меньше длины тела, образуются на гидропрофилях, обтекаемых под углом атаки. Длинные суперкаверны, тянущиеся за телом, также стремятся к стационарному состоянию. Ниже в этой главе при рассмотрении суперкавитации будет показано, что прогресс в исследовании стационарных каверн был достигнут благодаря линеаризации, которая не требует учета условий в обратной струе, образующейся в конце каверны. Линейная теория для расчета двумерных профилей с замыкающимися на поверхности тела кавернами была применена в работах [1,26, 39]. Акоста [1] рассматривал плоскую пластинку с каверной, присоединенной на острых передней и задней кромках. Он получил следующие соотношения для длины каверны 1с и коэффициента подъемной силы для пластины с хордой I в зависимости от числа кавитации К и угла атаки а [c.209]

Если не накладывается ограничений на отрыв потока, то минимум, равный нулю, достигается в случае каверны нулевого сопротивления за любым таким препятствием. Теперь примем, однако, условие отрыва Бриллюэна (гл. I, п. 14) скорость мак- 49. симальна на свободной линии тока. Далее, определим профиль Кирхгофа К, состоящий из плоской пластины или диска L, за которым образуется симметричная каверна, имеющая на некотором расстоянии а за препятствием ширину 2Ь (рис. 49), как в гл. II, п. 2. [c.123]

Хотя некоторые примеры с особенностями и некоторые приближенные решения были даны раньше, первое явное построение симметричной каверны с точкой возврата (за криволинейным препятствием) было дано Лайгхиллом ). В этом пункте мы рассмотрим некоторые каверны с точкой возврата за телами обтекаемой формы. Рассматриваемый метод может быть применен вообще к упомянутому в конце п. 2 случаю двух изломанных пластин (клиньев), разделенных двумя свободными линиями тока. [c.160]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...