Распределение давления в свободной струе

Возвращаясь к рис. 6-12, отметим, что кривые давлений в свободной струе за суживающимся соплом и расширяющейся части сопла Лаваля (см. рис. 6-7) качественно совпадают. Начальный участок струи является сверхзвуковым и давление в нем падает в волнах разрежения, образующихся за срезом сопла. Следовательно, распределения параметров по оси начального участка и в расширяющейся части сопла Лаваля являются тождественными. [c.153]

Движение спокойного потока выше сечения 1—1 будет плавно изменяющимся, а на участке между сечениями 1—1 и Г—1 — резко изменяющимся со значительной кривизной линий тока. Вследствие этого распределение давлений в сечении над ребром стенки падения отличается от гидростатического. При свободном падении струи избыточное давление в нижних точках потока в сечении 1 —1 равно нулю. [c.236]

Как первый, так и второй способы расчета не дают приближающихся к действительным значений коэффициента расхода. Как уже указывалось, распределение статического давления вдоль сопла показывает, что в случае сухого насыщенного или перегретого пара течение в сопле сопровождается переохлаждением. Детальные исследования течения влажного пара в свободной струе за срезом сопла (см. 6-1) показали, что даже при большой начальной влажности пар в критическом сечении всегда переохлажденный. [c.213]

Для сопоставления здесь же показано распределение давления в отсутствие отражателя (верхняя кривая). Так как струя полностью тормозится диском, то у его поверхности давление должно иметь максимальное значение. С другой стороны, конец ячейки тоже характеризуется подъемом статического давления (в идеальном случае до значения давления на срезе сопла Рс). Поэтому, хотя при удалении диска за пределы первой ячейки (в свободной струе) абсолютное значение давления у отражающей поверхности несколько снижается (рис. 48, б и г), максимум давления всегда сохраняется. [c.71]

На рис. 2.19 представлены распределения максимального давления за ударной волной в свободной струе и на поверхности преграды, установленной под углом 90° к оси струи. [c.66]

Рис. 1. Генератор Гартмана, а — схема 1 — сопло, 2 — резонатор, з — скоба для крепления резонатора, 4 — отсоединённый скачок уплотнения, Рс — давление на срезе сопла б — распределение статического давления вдоль оси в свободной струе (без резонатора).

В отличие от прямоточной закрученная струя практически всегда трехмерна. Вектор скорости V имеет три компоненты радиальную аксиальную, или осевую и тангенциальную Кроме того в закрученных струях всегда имеются радиальный и осевой градиенты давления, а также достаточно сложный характер распределения полной и термодинамической температуры, во многом определяемый конструктивными особенностями устройства, по проточной части которого движется поток. Все многообразие закрученных потоков целесообразно разбить на две группы свободно затопленные,струи различной степени закрутки офаниченные закрученные потоки, протекающие по каналам различной конфигурации. [c.20]

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]

Испытания в дозвуковой свободной струе по схеме на рис. 11-10, а ограничены обычно точкой торможения, причем размер модели d может почти в 1,5 раза превышать диаметр среза сопла D. Это объясняется особенностями распределения давления при натекании дозвуковой струи на бесконечную пластину (см. 11-3). [c.325]

Если введение в струю стержня изменяет лишь длину ячейки, то наличие отражающей поверхности существенно деформирует струю. Исследования деформации струи путем ее торможения отражающим диском или резонирующей камерой были выполнены для того, чтобы разобраться в механизме генерации газоструйного стержневого излучателя, так как уже самые общие соображения показывали, что распределения давлений и скоростей в струе при наличии резонатора сильно отличаются от подобных характеристик в режиме свободного истечения струи. [c.71]

Чтобы завершить рассмотрение влияния различных факторов на частоту возбуждения газоструйного излучателя, следует еще остановиться на влиянии рабочего давления. Мы уже отмечали, что длина ячейки увеличивается с повышением давления в сопле. Физически это связано с тем, что при увеличении скорости истечения вне сопла возникшие возмущения (см. гл. 1) все сильнее сносятся потоком и волны разрежения пересекаются со стержнем все дальше от сопла. Однако напрашивающееся объяснение повышения частоты при увеличении давления приближением скачка к резонатору при проверке оказалось ошибочным. Как показали измерения, в случае струи, деформированной резонатором, при изменении давления(в отличие от свободной струи) положение скачка не меняется, но зато сильно изменяются распределение давления за скачком и его абсолютные значения. [c.85]

Высокоскоростная струя, истекающая в свободный поток, имеющий относительно низкую скорость, тоже вызывает поверхностное взаимодействие, индуцируя течение или подсасывание окружающего воздуха к струе. Эта эжекция также приводит к отрицательным давлениям или подсасыванию на поверхности, из которой истекает струя, и частично является причиной появления отрицательных давлений при торможении, рассмотренном выше. Наличие дозвукового внешнего потока на переходном режиме полета увеличивает эжекцию по сравнению с имеющей место при висении, а также отклоняет струю в направлении движения внешнего потока. Изгиб траектории струи также влияет на поверхностное распределение давлений. [c.242]

Стыковые соединения (встык). Этот тип соединения элементов плоских и пространственных заготовок и узлов является наиболее распространенным. Соединения имеют высокую прочность при статических и динамических нагрузках. Их выполняют практически всеми способами сварки плавлением и многими способами сварки давлением. Некоторая сложность применения способов сварки с повышенной тепловой мощностью (автоматической под флюсом, плазменной струей) связана с формированием корня шва. В этом случае для устранения сквозного прожога при конструировании соединений необходимо предусматривать съемные или остающиеся подкладки. Другой путь — применение двусторонней сварки, однако при этом необходимы кантовка заготовки и свободный подход к корневой части сварного соединения. При сварке встык элементов различных толщин кромку более толстого элемента выполняют со скосом для уравнивания толщин, что обеспечивает одинаковый нагрев кромок и исключает прожоги в более тонком элементе. Кроме того, такая форма соединения работоспособнее вследствие равномерного распределения деформаций и напряжений. [c.373]

Отметим, что при увеличении угла атаки растет и лобовое сопротивление. Отношение полезной подъемной силы к вредной силе лобового сопротивления определяет качество крыла . Для легких спортивных самолетов и истребителей это отношение находится в пределах 12 +15, а для тяжелых грузовых и пассажирских самолетов оно достигает величин 17 + 25. Аэродинамическое качество повышается при улучшении обтекания (уменьшении С ) и увеличении отношения размаха крыла Ь к длине его хорды Ь. Из распределения сил давления следует, что равнодействующая этих сил смещена к передней кромке крыла. Это необходимо принимать во внимание при определении моментов сил, действующих на крыло и определяющих устойчивость самолета. Весьма поучительным является опыт с тонким диском, находящимся в потоке воздуха. Если струю от вентилятора направить на диск, который может свободно вращаться вокруг вертикальной оси (рис. 4.31), то диск займет устойчивое положение, при котором его плоскость перпендикулярна потоку воздуха. Если диск случайно повернется, и кромка окажется ближе к вентилятору, чем кромка К , то возникнет подъемная сила, точка приложения которой будет расположена между кромкой и осью вращения диска. Момент этой силы повернет диск в исходное устойчивое положение. Отметим, что положение, при котором плоскость диска направлена по потоку, является также положением равновесия, однако это равновесие является неустойчивым. [c.84]

Рассмотрим теперь случай, когда А > До+ 4 Ах, т. е. когда донышко резонатора находится в конце второй ячейки свободной струи (А = 26мм), а все остальные параметры системы те же, что и в предыдущем случае. Сравнение графика распределения давления для кольцевой струи [c.74]

Что касается устройства трубы в отношении распределения в ней давления, то было сделано так, чтобы в свободной струе нмадо есто атмосферное давление, а не пониженное, как в трубе Эйфеле. Етаго-даря этому рабочая камера может оставаться открытой и вход а нее во время работы трубы не сопряжен нн с какими затруднениями. [c.261]

Наибольший интерес представляет зона поворота III, граница которой показана штри.ховой линией. При движении вдоль оси струи скорость в пределах зон / и II изменяется так же, как и в свободной струе. Вблизи стенки (зона III) скорость на оси быстро уменьшается до нуля на стенке. В точке торможения давление достигает максимума. При этом распределение давлений по стенке аналогично распределению давлений торможения в струе перед разворотом. [c.177]

Задачи о струях. Характерным признаком таких задач является наличие гак называемых свободных границ. Этим термино.м принято называть такие части границы области течения, которые сами заранее неизвестны, но на которых задается два граничных условия кинематическое и динамическое, Кинематическое условие состоит в требовании, чтобы свободная граница была контактной линией, т.е. состояла все время из одних и тех же частиц. Для установивщихся течений это равносильно тому, что свободная граница является линией тока. Динамическое условие заключается в задании распределения давления вдоль свободной границы. Обычно заданное давление считается постоянным. Это позволяет интерпретировать струйное течение как такое, которое происходит в некотором окружающем изобарически покоящемся газе, линия раздела с которым и представляет собой свободную границу, Действительно, тогда линия раздела является контактным разрывом, при переходе через который на ней выполнено условие непрерывности давления. Кроме свободных границ в задачах о струях могут быть и другие участки границы течения, которые считаются заданными твердыми непроницаемыми стенками. На таких участках задается Д словые обтекания (говорят также условие непротекания), равносильное условию, что и эта часть границы является линией тока (заранее заданной). Таким образом, каждая струя, имеющая конечную величину поперечного сечения, течет между двумя линиями тока, и потому расход газа (см. 22) в ней постоянен. Наконец, в струях, уходящих в бесконечность и имеющих либо обе границы свободными, либо одну из них в виде твердой прямолинейной стенки, требуется вы- [c.242]

Теория Рейхарда. Эта теория была разработана для турбулентных свободных струй. Суть ее сводится к следующему. Отметив, что распределение полной продольной скорости в поперечных сечениях зоны смешения струи следует кривой Гаусса, Рейхард предположил, что процесс турбулентного переноса является статистическим и в точности аналогичен процессу молекулярного переноса. Следовательно, дифференциальное уравнение, описывающее изменение oj должно быть идентично уравнению молекулярной диффузии. Зтачит, надо преобразовать уравнение движения так, чтобы получить уравнение диффузии. Так, при условии пренебрежения членами, содержащими давление, и членами, содержащими вязкость, проекцию уравнения движения на направление движения струи напишем в виде уравнения [c.63]

Круглая струя жидкости с осесимметричными свободными границами представляет собой исторический и уникальный пример безвихревого течения, поле скоростей которого было точно описано с помощью аналитических функций. В других случаях, в том числе и в случае осесимметричных трехмерных течений, не существует формул, аналогичных полученным в двумерной теории. Важный вклад в строгую математическую теорию трехмерных струй и каверн внесли Рябушинский [62], Гилбарг [29], Серрин [72, 73], Гарабедян, Леви и Шеффер [23] и др. Однако практический расчет осесимметричных свободных струйных течений по-прежнему основан на разнообразных приближенных методах. К ним относятся, например, два метода расчета полей течения и сил с помощью замены каверны телом, близким по форме к телу Рэнкина, определяемому методами распределения источников — стоков [59, 89], а также релаксационные [53, 77] и электролитические [67] методы расчета осесимметричных течений. Гарабедян [22] предложил итерационный метод аппроксимации функции тока и использовал его для расчета поля кавитационного течения и сопротивления круглого диска по модели Рябушинского. Сопротивление дисков, конусов и других тел рассчитывалось по известным распределениям давления для аналогичных двумерных профилей [4, 58, 60]. В случае кавитационных течений для трехмерных аналогов двумерных тел получаются другие формы каверн. Однако распределения скоростей (и следовательно, давления) на смоченной части эллипсов и сфероидов подобны. Поэтому для тел с затупленной носовой частью лобовое сопротивление определяется с достаточной точностью. Наоборот, результаты для клина и конуса с одинаковым углом при вершине различны. [c.226]

Щит, как правило, служит для регулирования расхода и может быть установлен в горизонтальном лотке, над порогом входа в начале лотка, в конце лотка над уступом и на водосливе. При истечении из-под щита над уступом (перепадом) в конце лотка в струе за щитом нет сжатого сечения с гидростатическим распределением давления, как при истечении в горизонтальный лоток. При расположении щита на уступе струя будет поджата снизу, при входе ее в лоток. Истечение из-под щита на перепаде может быть не только свободным (незатопленным) или затопленным, но и полузатопленным. [c.160]

В настоящее время накоплен экспериментальный материал по структуре свободной струи, истекающей из сопел различного профиля и сечения при разных расходах кислорода. В качестве примера на рис. 54 приведены данные по структуре струи (распределению скоростей и давлений по ее сечениям) для фурмы с цилиндрическим соплом диаметром 47 мм при расходе кислорода 59 м 1мин. Отмечается резкая неравномерность распределения скоростей и давлений в поперечных сечениях вблизи выхода из сопла (на расстоянии 200—400 мм, т. е. 4—8 диаметров сопла или калибров). [c.164]

ДЛЯ внешнего и внутреннего максимума (рис. 3.15) и соответствующие вычисления указывают на то, что вихрь распространяется от сопла к преграде со скоростью = МнОн- В отличие от свободной струи здесь отсутствует азимутальная составляющая. Перемещаясь к преграде, вихрь нарастает по интенсивности на рис. 3.16 по вертикальной оси отложена амплитуда колебаний полного давления. В области I < 4,0 распределение удовлетворительно аппроксимируется зависимостью [c.71]

Представленные в статье результаты следует рассматривать как первый шаг на пути изучения описанных здесь чрезвычайно интересных в теоретическом и очень важных в практическом аспекте газодинамических эффектов. Обозначим наиболее важные из задач, требующих своего решения. Применительно к обоим эффектам (свободная и натекающал на плоскую преграду струя) — это изучение нелинейной стадии развития колебаний и описание установившегося автоколебательного режима. В случае струи, натекающей на плоскую преграду, даже в линейном приближении остался неучтенным следующий важный эффект. Колебания диска Маха в неоднородном (осевое распределение числа М перед диском Маха) потоке представляют собой источник энтропийных волн, распространяющихся к преграде. Иначе их можно представить волнами полного давления ро. Достигая преграды, они вызовут дополнительные возмущения. Это обстоятельство должно каким-то образом выделить область течения между диском Маха и преградой. Однако в предложенной модели данный эффект не был учтен. Для его объяснения нужны дополнительные исследования как теоретического, так и экспериментального плана. [c.93]

За прямым скачком СВ давление значительно более. высокое, чем за скачками СВ и ВВ, Следовательно, в струе создается сложное распределение давлений по сечению выравнивание давлений приводит к резкому уменьшению р в ядре струи, т. е. к ускорению ядра, что сопровождается уменьшением его сечения. Линии раздела СЕ и ВР образуют суживающийся участок ядра, вдоль которого скорости растут и в сечении ЕР достигают звуковых значений. Кроме того, внутренний поток дозвуковых скоростей непосредственно за скачком СВ. ускоряется внешним сверхзвуковым потоком. Косые скачки СВ и ВВ отражаются от свободной границы в форме волн разрежения, которые также ускоряют ядро струи. В результате скорость внутреннего пото-ка становится сверхзвуковой. Интенсивность изменения давления в прямом скачке СВ и за ним по данным А. А. Гухмана и А. Ф. Гандельсмана для двух режимов иллюстрируется кривыми на рис. 6-21. Опыты подтверждают, что на весьма коротком участке за скачком поток достигает расчетного давления р и соответственно сверхзв/ковой скорости. [c.353]

Графики распределения давлений на рис. 7-29 позволяют установить характер изменения удельного импульса в зависимости от X и pJPq. На рис. 7-32 приведена такая зависимость для входной части с углом конусности 20°. Отсюда можно заключить, что при больших значениях х, отвечающих условиям заполнения свободной струей входного сечения горловины, величина близка к нулю. С уменьшением х возрастает давление за диффузором и во входном сечении горловины (на стенке входного участка). Повышение давления от до давления во входном сечении горловины (рассматриваются режимы = onst) осуще- [c.439]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...