Вихревая теория сопротивления

Сопротивление давления. Исходные уравнения теории сопротивления давления. Струйная теория. Метод Леви-Чивита. Пластинка под углом к потоку. Формула Релея и ее сравнение с данными эксперимента. Вихревая теория сопротивления. Формула Кармана. [c.214]

Следуюш ая схема отрывного течения невязкой жидкости была дана в вихревой теории сопротивления Кармана. Важнейший шаг в понимании природы отрыва — влияние вязкости жидкости или газа — был сделан благодаря теории ламинарного пограничного слоя Прандтля. При больших числах Рейнольдса отрыв возможен, если есть положительный градиент давления во внешнем течении. Однако остались нерешенными следуюш,ие два вопроса [c.5]

Это нарушение симметрии можно сделать, исходя из указаний опыта, т. е. путем введения некоторой физической гипотезы, учитывающей специфику реальных течений маловязкой жидкости. Мы рассмотрим два приема нарушения симметрии в распределении местных нормальных давлений (две гипотезы), которые приводят при последующем математическом оформлении к струйной теории сопротивления и вихревой теории сопротивления соответственно. [c.339]

Вихревая теория сопротивления. Принципиальный вопрос, который прежде всего должна решить любая теория сопротивления давления, строящаяся на уравнениях идеальной жидкости, есть вопрос о физической схеме течения. Именно, необходимо решить вопрос о способе (или физической гипотезе), которым будет эта теория пользоваться для нарушения симметрии потока. Если физическая гипотеза правильно схватывает основные особенности процесса обтекания тел реальной маловязкой жидкостью (или воздухом), тогда из уравнений идеальной жидкости можно получать результаты, хорошо подтверждающиеся опытом. Ярким примером плодотворной гипотезы является гипотеза Н. Е. Жуковского в теории подъемной силы профиля крыла. Гипотеза Гельмгольца о полном покое частиц жидкости в кильватерной зоне обтекаемого тела, по-ви-димому, не отражает суть происходящих процессов. В самом деле, если мы поместим в потоке реальной маловязкой жидкости плохообтекаемое тело (например, цилиндр, пластину, параллелепипед и др.), то процесс течения, как показывает опыт, будет развиваться во времени следующим образом [c.349]

Вихревая теория сопротивления 349 Вихрь (точечный) 293 Воробьев И [c.393]

Указанные оценки весьма приближенны, но в данном случае даже значительная ошибка допустима, так как отношение АТ/Т невелико. Более точное решение задачи затруднительно требуется близкая к реальности схема следа несущего винта, учитываюш,ая интерференцию следа и помещенного в него тела, а достаточных для построения такой схемы экспериментальных данных обычно не имеется. Известно, что скорость течения в следе значительно изменяется по радиусу и что это изменение следует принимать в расчет. Известно также, что сопротивление тела в следе периодически изменяется с большой амплитудой. Это изменение может быть причиной вибраций вертолета. Действительно, сопротивление максимально, когда тело находится на минимальном расстоянии от диска несущего винта, и быстро убывает, когда тело удаляется от плоскости диска. Такая зависимость сопротивления от расстояния до диска обусловлена периодическим изменением поля скоростей в следе. Хотя в соответствии с вихревой теорией средняя скорость потока при переходе от диска к дальнему следу увеличивается, средний скоростной напор вблизи диска значительно возрастает благодаря периодическим составляющим скорости. Если тело, помещенное в след, велико, то и загромождение следа оказывается значительным. Уменьшение эффективной площади диска, особенно вследствие загромождения следа концевых сечений, снижает эффективность несущего винта. При полете вертолета вперед набегающий поток сдувает след назад, так что за диапазоном переходных режимов сопротивление фюзеляжа становится небольшим. [c.125]

ИНДУКТИВНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ, сопротивление, к-рое получается у движущегося в жидкости тела при наличии циркуляции, обусловливающей по теореме Жуковского нек-рую подъемную силу от определенной системы вихрей, образовавшихся в жидкости при двишении данного тела (см. Вихревая теория]. Эти вихри образуются следующим образом. Предположим, что нек-рое крылообразное тело движется в воздухе у него сила сопротивления получается как за счет трения, так и за счет придания нек-рой массе воздуха определенных скоростей. При наличии у этого крыла подъемной силы, т. е. силы, перпендикулярной направлению движения потока, струя над крылом сужается, а под крылом расширяется, за счет чего соответственно [c.55]

ВИХРЕВАЯ ТЕОРИЯ, теория вихрей, учение о вихревом движении жидкости, имеющее большие приложения в аэродинамике и гидродинамике и являющееся одной из важнейших глав этих наук. Т. к. почти во всех действительных гидродинамич. явлениях возникают вихри, то приложение теории вихрей к изучению этих явлений имеет большое значение. За последнее время В. т. дала возможность исследовать такие сложные явления, какими являются работа гребного винта (см. Пропеллер], сопротивление тел (см. Индуктивное сопротивление] и т. п. [c.435]

Рассмотрим движение цилиндра (фиг. 4) в вязкой среде. Теоретически в точках А и А имеется повышенное давление и в точках С и С—пониженное. Поэтому около поверхности цилиндра получаются течения от к С и С и от Л к С и С з этими течениями пограничный вихревой слой увлекается, и за точками С и С вследствие получившихся противоположных токов начинают появляться вихри. При малых скоростях движения течение получается почти точно симметричное (фиг. 5). При увеличении же скорости вихри ва цилиндром приобретают известную интенсивность и питаются пограничным слоем, смываемым общим течением (фиг. 6), и ва телом образуются два симметрично расположенных вихря. Однако такое расположение парных вихрей не является устойчивым наличие каких-либо случайных причин, хотя бы в виде сотрясений, ведет к изменению их на вихри, отрывающиеся от цилиндра поочередно и располагающиеся сзади в шахматном порядке (фиг. 7). Периодич. отрывание таких вихрей наблюдается и при обтекании других тел и может при известной частоте произвести слышимый звук (напр, в органных трубах) или, попадая в резонанс, произвести колебания других систем (напр, вибрации проволок на аэроплане или стабилизатора от вихрей, срывающихся с крыльев аэроплана). Система шахматных вихрей позволила проф. Карману создать вихревую теорию лобового сопротивления. [c.437]

До 1910 г. ученые считали, что сопротивление крыла самолета образуется только в результате разности давлений перед К)рылом и за ним, а также в результате трения. Но С. А. Чаплыгин, исследуя условия обтекания крыла, установил, что сопротивление крыла зависит и от разности давлений под крылом и над крылом, т. е. и от подъемной силы. В этот же период Н. Е. Жуковский разработал вихревую теорию винта. Н. Е. Жуковский и С. А. Чаплыгин показали, что при наличии подъемной силы на крыле образуются так называемые вихревые усы, создающие дополнительное сопротивление. [c.52]

Поскольку сопротивление давления определяется только распределением давления по поверхности тела, естественно попытаться в рамках теории идеальной жидкости построить такую схему течения, которая давала бы теоретическое распределение, близкое к действительному. Схема безотрывного обтекания круглого цилиндра потенциальным потоком, рассмотренная в гл. 7, дает удовлетворительный результат только для лобовой части поверхности цилиндра, а на тыльной ее стороне теоретическое и опытное распределения давлений резко расходятся, причем теория приводит к парадоксу Даламбера. Схема отрывного обтекания (Кирхгофа), как отмечено выше, дает более точный результат по распределению скорости, однако расчетное сопротивление при этом почти в 2 раза меньше действительного. Хорошая согласованность теоретических и экспериментальных результатов получается при использовании схемы так называемой вихревой дорожки Кармана, согласно которой за обтекаемым телом образуется полоса, заполненная дискретными вихрями, расположенными в шахматном порядке (рис. 10.3). При определенном соотношении расстояний между вихрями эта дорожка является устойчивой и с помощью уравнения импульсов можно найти теоретическое значение вихревого сопротивления. [c.393]

Однако структура потока типа вихревой дорожки существует в относительно узком диапазоне чисел Re. При увеличении Re картина течения в следе изменяется. Тем не менее дальнейшее развитие теории идеальной жидкости и применение вычислительной техники позволили достаточно надежно рассчитывать не только сопротивление давления при обтекании простейших цилиндрических тел, но решать гораздо более трудные задачи (например, нестационарные обтекания крыловых поверхностей сложных конфигураций [2]). [c.394]

В заключение отметим, что при изучении обтекания цилиндрических тел нельзя значения сил, полученных для плоской задачи, распространять на все тело путем простого их умножения на размер цилиндра вдоль образующей. Дело в том, что при обтекании цилиндров конечной длины возникают так называемые концевые эффекты , которые заключаются в образовании вблизи концов цилиндра вторичных течений, создающих за цилиндром особую систему вихрей, которая может заметно влиять на силы, действующие на тело. Такая система вихрей (вихревая пелена) изменяет направление поперечной силы Жуковского, что приводит к появлению индуктивного сопротивления. Эти вопросы изучаются в теории крыла. [c.398]

Такой же результат получен Юдиным [Y.27] на основе допущения, что вихревой щум вращающейся лопасти происходит от пульсаций аэродинамических сил в сечении, вызванных следом поперечных вихрей, аналогичных вихрям дорожки Кармана. (При этом предполагалось, что индуцируемая вихрями дорожки периодическая подъемная сила зависит от стационарной силы сопротивления лопасти. В изложенном анализе такое допущение не требуется.) Приведенные Юдиным экспериментальные данные показывают, что шум пропорционален (sin 0о) У /. Это подтверждает дипольный характер излучения при вихревом шуме и предположение о малости длины корреляции, ибо при большой длине получается Р. Небольшое снижение (по сравнению с теорией) темпа роста шума с увеличением скорости [c.829]

Выведем теперь, согласно теории Ренкина, силу сопротивления, происходящую от течения жидкости около боковых обводов нашего судна. Ренкин замечает, что к поверхности судна прилегает вихревой слой жидкости, в котором жидкость течет со скоростями, отличными от скоростей, вычисляемых для невихревого движения. Такие скорости получаются только на внешней границе слоя внутри же слоя скорости меньше и на стенках судна они могут быть [c.630]

Можно установить, что зависимость между индуктивным вихревым сопротивлением и подъемной силой будет одна и та же в дозвуковом и сверхзвуковом потоках по крайней мере в пределах приближения линейной теории. [c.36]

Однако сравнение вычисленного волнового сопротивления и сопротивления, замеренного в действительности, показывает, что, несмотря на различие физической природы этих сопротивлений, теория волнового сопротивления дает прекрасное приближение. Это происходит потому, что теория волнового сопротивления достаточно правильно представляет условия на большом, но конечном расстоянии от тела. В известной степени это аналогично линейной теории индуктивного сопротивления крыла конечного размаха в дозвуковом потоке, — плоская вихревая пелена позади крыла не может простираться в бесконечность, тем не менее вычисления индуктивного сопротивления, основанные на этом допущении, дают хорошее приближение. [c.57]

III) Рассмотренная теория не позволяет определить лобовое сопротивление профиля, так как не учтено наличие вихревого следа и сил вязкости (см. п. 19.74). [c.189]

В заметке А.И. Морогакина К вихревой теории сопротивления (Труды Все-эосс. съезда математиков в Москве. Гиз, 1928) приводится любопытный экспе-эиментальный материал из опытов аэродинамической лаборатории МГУ опыты показали, что вихри в воздухе производят заметное вращение только близко к вихревой трубке и очень быстро затухают при удалении от нее. Другим подобным вопросом, также весьма важным и для теории и для приложений, является вопрос о сохранении вихря в вязкой жидкости. Этому последнему вопросу посвящена интересная работа А.И. Некрасова Диффузия вихря (Труды ЦАГИ. №84, 1931). В этой работе показано, что вследствие диффузии вихря он быстро ослабляется в вязкой жидкости, и весьма быстро вихревое движение становится неощутимым. Замечательным здесь является то обстоятельство, что оказывается, что вихревое состояние определяется уравнением параболического типа [c.178]

Постепенно курс увеличивался. В него были включены полу-эмпирические теории турбулентности Прандтля и Кармана, а также вопросы турбулентного трения. Позднее в курс вошли теории сопротивления давления (струйная и вихревая теории сопротивления, а также асимптотическая теория сопротивления Oseen a). Курс был переведен в разряд специальных, что означало рекомендацию его студентам, специализирующимся по аэродинамике. Если студент выбирал этот курс в качестве курса по выбору и сдавал экзамен, то ему засчитывалось выполнение в учебном плане одного полугодового спецкурса. [c.214]

Первая попытка построить вихревую теорию сопротивления давления принадлежит ТЬ. V. Кагтап у , который предложил следующую схему течения (фиг. 101). Набегающий потенциальный поток идеальной жидкости плавно обтекает переднюю (лобовую) часть контура (на фиг. 101 обтекаемым контуром является круглый цилиндр). В кильватерной зоне образуется бес- [c.351]

В постановке и решении ряда задач аэродинамики, в частности для схематизации движения воздуха и его действия на тела, немаловажную роль ыграли различные гидродинамические модели [26] При этом большую роль сыграли ударная теория сопротивления И. Ньютона (1686 г.), теория идеальной несжимаемой жидкости, разработанная Д. Бернулли (1738 г.) л Л. Эйлером (1769 г.), теория вязкой несжимаемой жидкости, созданная А. Навье (1822 г.) и Дж. Г. Стоксом (1845 г.), теория струйного обтекания тел, развитая Г. Гельмгольцем (1868 г.), Г. Кирхгофом (1869 г.), а в дальнейшем Рэлеем (1876 г.), Д. К. Бобылевым (1881 г.), Н. Е. Жуковским (1890 г.), Дж. Мичеллом (1890 г.), А. Лявом (1891 г.). Особое значение для становления аэродинамики имели работы Г. Гельмгольца, заложившего основы теории вихревого движения жидкости (1858 г.). В начале XIX в. появились понятия подъемной силы (Дж. Кейли) и центра давления. Дж. Кейли впервые попытался сформулировать основную задачу расчета полета аппарата тяжелее воздуха как определение размеров несуш,ей поверхности для заданной подъемной силы [27, с. 8]. В его статье О воздушном плавании (1809 г.) предложена схема работы плоского крыла в потоке воздуха, установлена связь между углом атаки, подъемной силой и сопротивлением, отмечена роль профиля крыла и хвостового оперения в обеспечении продольной устойчивости летательного аппарата я т. п. [28]. Кейли также занимался экспериментами на ротативной маши-де. Однако его исследования не были замечены современниками и не получили практического использования. [c.283]

В Москве к началу советского периода сформировалась научная школа в области гидромехаштки и аэромеханики во главе с Н. Е. Жуковским. Этот замечательный ученый на закате своего жизненного пути имел многих выдающихся учеников и последователей, разрабатывавших такие актуальные проблемы механики жидкостех , как теоретические и экспериментальные методы определения сопротивления и подъемной силы при движении твердого тела в жидкости и вихревая теория гребного винта. Самым видным представителем школы Жуковского был С. А. Чаплыгин. В этой школе выросли и крупные теоретики, такие, как А. И. Некрасов (1883—1957), [c.280]

Дженни, Олсон и Лендгриб [J.10] сравнили несколько методов расчета аэродинамических характеристик на режиме висения а) простые формулы с равномерной скоростью протекания и постоянным коэффициентом сопротивления, б) элементно-импульсную теорию, в) вихревую теорию Голдстейна — Локка, г) численное решение с неравномерной скоростью протекания без учета и с учетом поджатия следа (в последнем случае структура следа была заранее задана по экспериментальным данным). Обнаружилось, что классические методы и численное решение без учета поджатия следа завышают величину потребной мощности на висении, причем ошибка возрастает с увеличением нагрузки лопасти Сг/а (а также с увеличением концевого числа Маха и коэффициента заполнения и уменьшением крутки). Ошибки были объяснены тем, что не учтено под-жатие спутной струи или, другими словами, не принята во внимание действительная форма концевых вихрей. На нагрузку лопасти сильное влияние оказывает концевой вихрь, сходящий с предыдущей лопасти, т. е. нагрузка в значительной степени зависит от положения этого вихря по радиусу и вертикали относительно лопасти. Влияние вихря заключается в увеличении углов атаки внешних (для вихря) сечений лопасти и уменьшении углов атаки внутренных сечений. При умеренных (0,06 Ст/о 0,08) и больших нагрузках лопасти вихрь может вызвать срыв в концевой части, а значит, ограничить достижимую нагрузку концевой части и увеличить ее сопротивление, снизив тем самым эффективность несущего винта. Так как в концевой части лопасти нагрузка максимальна, аэродинамические характеристики винта в сильной степени зависят от характера обтекания концевых частей, а следовательно, от небольших изменений положения вихря (а также изменений профиля и формы лопасти в плане). Эффекты сжимаемости тоже играют важную роль, так как число Маха на конце лопасти максимально. Если бы сжимаемость воздуха и срыв не сказывались, влияние концевых вихрей на распределение нагрузки было бы еще сильнее, но эти факторы действуют взаимно исключающим образом. Если поджатием следа пренебречь, то все сечения лопасти становятся внутренними для вихря и он нигде не увеличивает углов атаки. При использовании схемы распределенной по следу завихренности или даже более простых схем влияние концевых вихрей вообще нельзя оценить. Таким образом, уточнение формы следа является решающим моментом в усовершенствовании методов расчета амодинами-ческих характеристик винта на режиме висения. Положение концевого вихря по радиусу и вертикали относительно следующей лопасти, к которой он подходит очень близко, имеет [c.99]

Для промежуточных скоростей полета строгое теоретическое обоснование полученных формул отсутствует. Однако аэродинамические характеристики несущего винта, рассчитанные по этим формулам, хорошо согласуются как с экспериментальными данными, так и с результатами расчетов по вихревой теории. Поэтому указанные формулы можно считать приемлемыми во всем диапазоне скоростей полета. В выражении Р = 7(l/sina + у). слагаемое Tv определяет индуктивную мощность, а слагаемое JFsina — мощность, затрачиваемую на подъем по вертикали и на продвижение вертолета вперед (преодоление вредного сопротивления). Как и в случае вертикального полета, это соотношение можно представить в безразмерном виде Р/Рв = = P/ Tvb) = F(sin а -f v)/Vb, где по-прежнему vl = Г/(2рЛ). Индуктивная скорость определяется выражением [c.135]

С совергаенно иной точки зрения теория вихревых дорог Кармана разобрана в работе молодого казанского математика Г.И. Каменкова О вихревой теории лобового сопротивления (подготовляется к печати). [c.173]

Значительный прогресс в этом направлении был сделан в работе С.Н. Мичурина К вихревой теории лобового сопротивления аэроплана (Известия Са-эат. института с.-х. и мелиорации, 1929). Опираясь на соображение, вытекаюгцее из работ С.А. Чаплыгина по газовым струям и отмеченное впоследствии как возможный метод решения ряда задач аэродинамики В.В. Голубевым, о невозможности установившегося течения в случае, если есть области со сверхзвуковыми скоростями, С.Н. Мичурин дал теорию лобового сопротивления Жуковского и для случая округленных и неокругленных крыльев Антуанетт и для крыла типа инверсии параболы ). В работе С.Н. Мичурина указаны и некоторые экспериментальные результаты, подтверждаюгцие его теоретические результаты. Надо, однако, заметить, что все эти вопросы требуют дальнейшего изучения, так как невозможность установившегося течения с областями со сверхзвуковою скоростью не может считаться вполне установленною. Но-видимому, некоторые новые заботы противоречат этому положению ). [c.174]

В сохранившейся у меня программе, отпечатанной в 1945 г., курс именовался Теория лобового сопротивления и читался на 9-м семестре для студентов-аэромехаников. Он состоял из следующих трех разделов Теория ламинарного сопротивления трения , Теория турбулентности и турбулентное трение , Теория сопротивления давления . Конечно, в этом курсе излагались и мои научные результаты по теории ламинарного и турбулентного трения, а также по теории вихревого сопротивления. [c.214]

Фактически, ввиду парадокса Даламбера, этот результат ме-Яве интересен сам по себе, а интересен в качестве иллюстрации важного метода. Однако приведенные рассуждения равным образом применимы к течениям Жуковского ( 8), к следам ) Кирхгофа ( 39), к течениям Гельмгольца — Бриллюэна ( 47) и к теории вихревых дорожек Кармана ( 56). Принцип инерциального моделирования справедлив также для примитивной ньютоновой кинетической теории сопротивления воздуха и для квазиэмпирической формулы Эйлера, выражающей лобовое [c.141]

Известно, что еще в 1910 г. С. А. Чаплыгин пришел к вполне законченным общим представлениям о вихревой системе крыла конечного размаха, а в 1913 г. ему удалось преодолеть математические трз дности и дать основные формулы подъемной силы и индуктивного сопротивления. Примерно в то же время (начиная с 1912 г.) Н. Е. Жуковский создал свою вихревую теорию винта, содержавшую как частный случай вихревую теорию крыла конечного размаха. Однако ни Чаплыгин, ни Жуковский не выпустили специальных публикаций по теории крыла конечного размаха это дало возможность зарубежным ученым приписать приоритет создания общей теории крыла конечного размаха немецкому аэродинамику Л. Прандтлю, опубликовавшему свою теорию значительно позднее. [c.33]

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]

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]

Гидродинамическая теория теплообмена устанавливает связь между теплоотдачей и гидравлическим сопротивлением трения. При поперечном омывании цилиндра его полное сопротивление складывается из сопротивления трения и сопротивления формы. Сопротивление формы обусловливается отрывом потока и последующим образованием вихрей. При этом сопротивление трения представляет собой небольщую долю полного сопротивления. Обычно измеряют полное сопротивление цилиндра. Поэтому в случае вихревого омывания трубы гидродинамическая теория теплообмена не используется. [c.226]

Таким образом были заложены основы аэродинамики крыла бесконечного размаха. Почти одновременно с разработкой этой теории были предприняты исследования в теории крыла конечного размаха. Одной из первых работ, в которой для построения течения около крыла использовалась вихревая схема, был трактат Ф, Ланчестера, опубликованный в 1907 г. [43]. В 1910 г. Чаплыгин предложил вихревую схему крыла, а в 1913 г. на основе замены крыла П-образным вихрем дал метод расчета индуктивного сопротивления крыла. Аналогичная идея была использована Л. Прапдтлем, опубликовавшим теорию несущей линии [44], пригодную для расчета индуктивного сопротивления крыла достаточно большого удлинения. Ему же принадлежат важные для последующего развития аэродинамики результаты в теории пограничного слоя (1904 г.), в том числе объяснение сопротивления формы при обтекании тела с отрывом пограничного слоя от его поверхности [45]. [c.288]

Соотношение (1-7-34) аналогично формуле (1-5-77), полученной метбДЬм молекулярно-кинетической теории. Качественные соотношения для границы твердого тела с текучей средой вихревой структуры также аналогичны выводам из решений уравнений ггсимметричной гидродинамики. Эти результаты сводятся к следующему. Отклонение от результатов классической (симметричной) гидродинамики тем больше, чем меньше линейные размеры системы. Неклассические результаты можно получить,, если в формулах обычной гидродинамики (количество вытекающей-жидкости из труб, силы сопротивления, вязкость) заменить истинный размер на эффективный эф( эф = + Д). где А определяется свойством жидкости. Последнее равнозначно тому, что, сохраняя размеры системы (/ = onst), мы принимаем условия скольжения жидкости у поверхности твердого тела. [c.55]

Полное теоретическое исследование описанной пространственной схемы вихревого движения встречает, однако, большие трудности. Линеаризация этой схемы (рис. 147, в), обычная для теории индуктивного сопротивления крыла, основана на предположении о малости скоростей вторичного потока по сравнению со скоростями основного потока. Действительный поток рассматривается при этом как сумма основного потока, в котором движение происходит в плоскостях, параллельных торцовым стенкам, и вторичного потока, возникающего в поверхностях, перпендикулярных к линиям тока основного потока. За решеткой в основном потоке все линии тока тоже считаются параллельными. Вторичный поток в перпендикулярной к ним плоскости можно рассматривать как плоское вихревое движение идеальной несжимаемой жидкости. При линеаризации задачи интенсивность вихревой пел ны, сходящей с кромок лопаток, не зависит от вторичных течений, в озникающих в межлопаточном канале, а определяется только изм не.шем циркуляции в зависимости от заданною изменения скорости вдоль лопатки перед решеткой. [c.435]

В то же время экспериментальные данные Хирасаки и Лау-сона указывают на недостаток их теории измеренный перепад давления отличался от предсказываемого на порядок Авторы считают, что причина такого расхождения в сложных физикохимических взаимодействиях ПАВ с пленкой при течении. Другая причина повышенного сопротивления ламеллы была высказана Натом и Бюрлей (Nutt и Burley, 1989), экспериментально продемонстрировавшими сложную вихревую картину течения на границе Плато при движении одиночной ламеллы. Возникновение вихрей внутри границы Плато и соответствующее повышение диссипации энергии можно лишь ожидать при достаточно больших скоростях движения ламеллы, точнее, при режимах движения, когда, несмотря на малые капиллярные числа в зависимости перепада давления от скорости появляется и число Рейнольдса. Однако для фильтрационных течений пены такая зависимость не наблюдалась. [c.113]

Вслед за этим возник технологический феномен чрезвычайной важности. Прогресс в аэродинамической теории привел к изменениям в мышлении конструкторов Англии, Германии и Италии. Они уяснили, что из-за вихревого сопротивления на две трети снижается мощность самолета, летающего на обычной тяге, применили к осевым компрессорам и турбинам прандтлеву теорию крыла ("несущей плоскости") с ее концепцией подъемной силы и поняли, что сверхзвуковые реакции на кончиках пропеллеров не позволят аэропланам двигаться намного быстрее 650 км/ч. В совокупности эти три фактора привели к технологическо]и парадигме — концепции самолета с реактивным двигателем. И это была не эволюция, а революция. [c.18]

Для крыла конечного размаха характерно сопротивление, связанное с образованием подъемной силы оно называется индуктивным и возникает вследствие затрат энергии на образование вихревой пелены, отходящей от крыла вниз по потоку. Для крыльев большого удлинения индуктивное сопротивление зависит от распределения индуктивных скоростей, причем теория Р1есущей линии позволяет при заданных распределениях углов атаки и хорд сечений находить как нагрузки, так и индуктивные скорости. [c.430]

Слабым местом современной теории крыла, основанной на идее нрисоединне-ных вихрей, является то, что она не дает объяснения происхождению лобового сопротивления. Известно, что основная часть лобового сопротивления находит объяснение в конечности размаха крыла и во влиянии на поток сбегающих с крыла вихревых усов. Это так называемое индуктивное сопротивление. Но, помимо индуктивного сопротивления, есть и другие факторы, вызывающие лобовое со-противленпе. Одним из них является образование за крылом так называемых вихревых дорог Кармана, другой фактор был указан Н.Е. Жуковскими мы назовем соответствующую часть сопротивления сопротивлением Жуковского. [c.172]

В книге Ламба нашла свое отражение ббльшая часть всей мировой литературы по многим вопросам гидродинамики, но не в одинаковой мере. Например, вопросам теории волн посвящена почти половина всей книги, тогда как вопросам, составляющим проблематику современной гидродинамики, уделялось раньше очень малое внимание. И лишь только в последнем, шестом, издании этим вопросам уделено ббльшее внимание, в частности были внесены добавления по теории пограничного слон, по теории вихревого сопротивления, по теории неустановившегося движения плоского контура в идеальной жидкости, по электромагнитной аналогии и др. [c.3]

Два новых существенных раздела гидродинамики идеальной жидкости волновое и вихревое движения — были созданы в рассматриваемый период времеии. Теория волнового движения развивалась главным обрааом в связи с вопросами качки волнового сопротивления корабля, а также теории приливных волн в каналах и реках. [c.26]

Известно из экспериментов [49], что сделанные предположения в общем случав не справедливы, хотя стремление давления к постоянному значению в области отрыва очевидно, когда выступающая игла становится очень длинной. Предположение о постоянстве давления в области отрыва не выполняется в связи с наличием вихревого движения, создаваемого отсосом газа вязким слоем из области отрыва. Сравнение экспериментальных значений коэффициентов сопротивления с расчетными показывает, что для длинных игл совпадение результатов неудовлетворительное. При малой длине иглы экспериментальные значения коэффициентов сопротивления стремятся к кривым, соответствующим коническому отрыву с конца иглы, в то время как при большой длине иглы экспериментальные значения коэффициентов сопротивления уменьшаются в соответствии с решением уравнения (16). При больших длинах иглы коэффициент сопротивления оказывается несколько меньше рассчитанного по теории конического отрыва. Меккель [49] показал, что переход от отрыва на поверхности иглы к отрыву с конца иглы сопровождается большим изменением коэффициента сопротивления. Однако эксперимент не подтверждает этот вывод. [c.250]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...