Движение жидкости в виде струи

Вторым исходным положением при изучении движения жидкости в свободной струе и в следе за обтекаемым телом явилось предположение о наличии подобия в распределении по сечениям струи или следа отношения основной скорости в произвольной точке сечения к основной скорости, например, на средней линии струи или следа. Если через Ь х) обозначить половину условной ширины струи или следа, через и, —значение основной скорости на средней линии и через Т — отношение расстояния з< рассматриваемой точки в данном сечении до средней линии к половине ширины струи, то указанная выше гипотеза о подобии в распределении отношения скоростей в соответственных точках различных сечений струи или следа будет представляться в виде [c.495]

Рассмотрим теперь задачу о плоском установившемся движении вязкой жидкости в виде струи, исходящей нз узкого отверстия ). Пусть в покоящейся жидкости, расположенной справа от оси Оу, распространяется струя жидкости, исходящая из узкого отверстия, находящегося в начале координат, и имеющая ось Ох осью симметрии. Так как поперечные размеры струи весьма малы по сравнению с продольными, то мы можем применить уравнения теории пограничного слоя. Конечно, как и в случае пластинки, полученные результаты будут пригодны, только начиная с некоторого удаления от начала координат. [c.584]

При испытаниях распределителя могут проводиться исследования сопротивления движению жидкости через окно при изменяющейся площади его проходного сечения. Такие испытания целесообразны при исследовании распределения гидромоторов многократного действия, у которых проходное сечение окна практически непрерывно изменяется. При этом необходимо иметь в виду, что исследование сопротивления движению жидкости через окно распределителя путем пролива этого окна при различных его сечениях жидкостью с определенной производительностью приводит к неверным результатам. Это объясняется тем, что сопротивление движению жидкости в окне распределителя зависит не только от местных потерь давления, но и от потерь при перерезании струи жидкости движущимся окном. Поэтому такие испытания должны проводиться при скорости изменения сечения окна, близкой к реальной. [c.204]

Формулы (2) и (4) также являются приближенными, поскольку при их выводе сделаны следующие допущения в сечении трубы вся масса жидкости движется с одной и той же скоростью отток струй из отверстий происходит непрерывно в направлении,- перпендикулярном оси потока. В действительности же скорость движения в сечении трубы неодинакова. Она максимальна по оси трубы и минимальна у ее стенок. Кроме того, вода выходит через отверстия в стенке трубы прерывчато в виде струй под некоторым углом, величина которого возрастает по мере снижения скорости потока. [c.12]

В отличие от пульсационных в вибрационных экстракторах эффективное разделение достигается при возвратно-поступательном движении пакета ситчатых тарелок, через которые жидкость проходит в виде струй, распадающихся на капли в сплошной фазе. [c.164]

Величина t не является независимой от химических и физических явлений, происходящих в камере при неустойчивом сгорании. Рассмотрим сначала наиболее простой случай двигателя, работающего на однокомпонентном топливе. Однокомпонентное топливо подается в камеру в виде струй жидкости, которые дробятся на капли под совместным воздействием скорости впрыска и сопротивления движению. Величина расхода и степень распыла зависят, в частности, от типа форсунок, перепада давлений на форсунках и плотности газов в камере. Последняя возрастает вместе с ростом давления в камере,, так что более тонкий распыл получается при высоком давлении в камере и высоких перепадах давлений на форсунках. Точно так же обмен энергией между каплями топлива и продуктами сгорания зависит от расположения форсунок и скорости впрыска. [c.644]

Исследования показали, что при кольцевом (периферийном) вводе потока в аппарат движение жидкости значительно сложнее, чем при обычном боковом. Струя, поступая в кольцо и взаимодействуя со стенкой корпуса аппарата, разделяется на две части, обтекает эту стенку и устремляется по инерции в противоположный конец кольца. Отсюда через щели в стенке корпуса аппарата она выходит в его полость. При этом создаются условия для двойного винтового (вихревого) движения (рис. 8.8, а). В результате распределение скоростей по сечению рабочей камеры аппарата получается неравномерным (Ai = 1,8-н2, табл. 8.3). Закручивание потока столь значительное, что сохраняется даже после установки в начале рабочей камеры плоской решетки. Поэтому и за решеткой неравномерность распределения вертикальных составляющих скоростей не устраняется (Л = = 1,5- 2,0). Только после наложения на плоскую решетку спрямляющего устройства в виде ячейковой решетки, устраняющей закручивание потока, достигается практически полное выравнивание скоростей по всему сечению (М — 1,08ч-1,10). Опыты показывают, что установка одного спрямляющего устройства без плоской решетки неэффективна (см. рис. 8.8, б), так как вследствие малого сопротивления это устройство не может выравнять скорости по величине. [c.213]

О. Рейнольдс в 1884 г. в своих опытах установил, что при движении жидкости встречаются два вида потока, подчиняющихся различным законам. В потоке первого вида все частицы движутся только по параллельным между собой траекториям и движение их длительно совпадает с направлением всего потока. Жидкость движется спокойно, без пульсаций, образуя струи, следующие очертаниям канала. Движение такого рода называется ламинарным, или струйчатым. [c.402]

Рассмотрим вновь случай разреженной взвеси с размерами частиц больше 1 льк, когда распределение скорости в жидкости слабо зависит от присутствия частиц, а броуновская диффузия частиц незначительна. Ясно, что 1) рассеивание частиц в струе обусловлено движением жидкости 2) так как множество частиц замедляется, их концентрация увеличивается и в конечном счете они осаждаются 3) суммарное количество движения системы сохраняется, как и в случае струи однофазной н идкости, но количество движения частиц при этом диссипирует. Используя метод, предложенный в предыдущих разделах, запишем уравнение неразрывности и движения для дискретной фазы в виде [c.374]

Данная задача формулируется так требуется найти распределение температуры и скорости струи, ее геометрические размеры, а также тепловой поток в струю на различных расстояниях от устья сопла до места начала распада струи на капли. А это значит, что требуется решить систему уравнений для количества движения и энергии при ламинарном течении жидкости в струе. Эта система уравнений имеет вид [18] [c.66]

Уравнения движения и теплообмена для неньютоновской струи жидкости в плоскости А, у имеют вид [26] [c.82]

Теоретические и экспериментальные исследования показали, что струя, выходящая из отверстия с насадком в условиях плавного очертания входа в насадок и при условии, что давление на выходе из него не превышает критического (в случае истечения газа), постепенно расширяется в виде конуса и благодаря вязкости увлекает в движение окружающую ее жидкость. Вместе с тем между струей и жидкостью внешнего пространства происходит обмен масс, причем в процессе этого обмена струя захватывает несколько большую массу, так что в направлении движения струи ее масса несколько увеличивается. [c.135]

Следует иметь в виду, что полученные решения опираются на предположение о том, что углы наклона струи за преградой, от которых явно зависит сила, равны углам наклона преграды в точках схода. Но это условие обеспечивается лишь в тех случаях, когда размеры преграды достаточно велики по сравнению с поперечным размером струи в начальном сечении. Если же преграда мала (рис. 7.24 и 7.27), то углы наклона струи не определяются формой преграды и входят в уравнение количества движения в качестве неизвестных. В этом случае методы одномерной теории недостаточны для отыскания всех неизвестных. Для плоской задачи решение можно найти методами теории струй идеальной жидкости, основы которой изложены в гл. 7. [c.186]

Внезапное сужение. При внезапном сужении потока, образованного, например, соединением труб различных диаметров dj и d. (рис. 22.18, а), образуются две застойные зоны. Первая располагается в углах трубы большего диаметра. Вторая зона образуется в результате отрыва частиц струи от угла входа в трубу меньшего диаметра. Образуется зона отжима в виде кольцевого пространства вокруг суженной части потока, в которой происходит водоворотное движение частичек жидкости. На небольшом участке входа (до сечения —л ) струя жидкости сначала сужается до d , при этом ее скорость увеличивается до w , а затем расширяется до d с уменьшением скорости до w . Таким образом, наблюдается картина, аналогичная внезапному расширению потока, сопровождающаяся потерей скорости от до w . В целом при внезапном сужении скорость увеличивается от до W2, а давление уменьшается от до р . [c.294]

Эжекция — особый вид смешения веществ. Сущность ее состоит в том, что один поток, обладающий большим запасом кинетической энергии, передает часть этой энергии окружающей неподвижной среде или другому потоку путем непосредственного вовлечения в движение частиц эжектируемой жидкости рабочей (эжектирующей) струей. Смешение потоков О, и в свободной струе в расчетном отношении рассматривается как процесс изобарный. Такой процесс называется свободной эжекцией. Важнейшей характеристикой такого струйного процесса является отношение т = О /С,, называемое коэффициентом эжекции. [c.88]

Существуют два вида движения жидкости. Одно движение сопровождается потерями, зависящими от первой степени скорости движения, второе — от квадрата скорости. Первая форма движения называется ламинарной, вторая — турбулентной (рис. 1.27). При ламинарном (а) движении поток обтекает препятствие параллельными, не смешивающимися струями, при турбулентном (б) возникают вращательные движения жидкости (вихри). Естественно, что турбулентное движение сопровождается большими потерями энергии, чем ламинарное, так как частицы жидкости в этом случае проходят большие пути. [c.59]

Ряд простейших теорий [Л. 30, 93, 112, 139] основывается на том, что распад струи рассматривается как следствие нарушения равновесия свободной поверхности под действием сил поверхностного натяжения. Касательные напряжения на поверхности струи предполагаются при этом равными нулю. Возникшие в струе незначительные возмущения приводят к образованию волн с самопроизвольно увеличивающейся амплитудой. Этот процесс является ускоряющимся вследствие дополнительных возмущений, создаваемых относительным движением жидкости и газа. Уравнения неразрывности, движения и граничные условия, записанные через соответствующие пульсационные составляющие скорости и давления, могут быть в этом случае представлены в цилиндрической системе координат в следующем виде [c.243]

Характер струи в том и другом случае. показан на рис. 8-1 (Л. 2]. Таким образом были обнаружены свидетельства существования двух различных видов движения жидкости — ламинарного и турбулентного режимов, с которыми, как теперь стало ясно, приходится встречаться в самых различных приложениях гидродинамики. [c.171]

Как указывалось в гл. 1, при слабых возмущениях вязкого теплопроводящего сжимаемого газа (или жидкости) возникшее движение может быть представлено в виде трех видов возмущений давления (звук) Р, завихренности (турбулентность) Q п энтропии (теплота) S. До сих пор мы занимались различными нелинейными взаимодействиями возмущений давления Р и возмущений завихренности Q и оставляли в стороне возмущение тепла S. Так, в предыдущих двух главах речь шла об аэродинамической генерации звука без учета роли тепла например, излучение шума струями относилось к холодным струям. В этой главе мы в некоторой мере восполним этот пробел. [c.466]

Практические приложения теории крыла. Сравнение с экспериментом. При практическом приложении теории крыла, вкратце изложенной в предыдущем параграфе, необходимо иметь в виду, что в реальных жидкостях всегда имеет место сопротивление трения, а также сопротивление вследствие отрыва потока от поверхности крыла. Сумма этих сопротивлений, называемая профильным сопротивлением, может наблюдаться изолированно от индуктивного сопротивления в закрытой аэродинамической трубе при продувке крыльев, концы которых вплотную примыкают к стенкам трубы. В самом деле, в этом случае индуктивное сопротивление равно нулю. [В свободной струе между параллельными боковыми стенками, открытой сверху и снизу, крыло всегда испытывает индуктивное сопротивление вычисление этого сопротивления производится по формуле (98), причем для берется площадь поперечного сечения струи.] Другой способ определения сопротивления трения отдельно от индуктивного сопротивления состоит в приложении теоремы о количестве движения к области малых скоростей в кильватерном потоке (см. 22, п. с). [c.294]

Как и следовало ожидать, вследствие мальгх скоростей движения жидкости завихрение жидкостной струи не улучшало распыливания жидкости. Такой же вид зависимости получается и для остальных испытанных форсунок (рис. 5-11, б, в, г). Сравнительное расположение кривых зависимости (5-3 ) для всех испытанных форсунок приведено на рис. 5-12. [c.97]

Действительная (или истинная) скорость и)п пара 1В двухфазном слое обыч1но оказывается больше скорости всплывания всп отдельных пузырьков в малоподвижной жидкости. Это связано с тем, что при развитом кипении жидкость над поверхностью нагрева довольно интенсивно движется вверх в виде отдельных струй или столбов, увлекаемая шаровыми пузырьками. Нисходящее движение, компенсирующее это подъемное движение жидкости в центральной части сосуда, происходит около стенок, где количество пузырьков меньше и жидкость в среднем тяжелее Вследствие такой циркуляции основное количество пузырьков всплывает в восходящем потоке жидкости. Поэтому скорость их подъема относительно стенок сосуда оказывается большей, чем вычисленная по приведенным формулам для малоподвижной жидкости. [c.299]

Неравномерное движение жидкости в открытых руслах. 1. Общие понятия. Неравномерное невихревое движение жидкости — видуста-новившегося движения, характеризующийся изменением вдоль потока его основных элементов скоростей, ускорений площадей, живых сечений. По характеру (интенсивности) изменения формы свободной поверхности гидравликой рассматривается неравномерное невихревое движение, медленно изменяющееся и быстро изменяющееся. Медленно изменяющимся движением называется такой вид неравномерного (невихревого) движения жидкости, в котором угол расхождения струй в потоке настолько мал или радиус [c.70]

Рассмотрим поток при сопряжении двух цилиндрических труб разного диаметра (внезапное расширение) (фиг. 15-6). Жидкость вытекает, из трубы меньшего сечения <"1 в виде струи. Нз некотором расстоянии от начала расширения струя смешивается с окружак>ш,ей ее жидкостью, увлекая ее в движение. После пере-мешиваиия живое сечение потока увеличивается и делается равным ч>2- Скорость 1 2 вычисляется согласно уравнению неразрывности по ( рмуле [c.246]

Систематическое и последовательное применение методов анализа бесконечно малых к задачам механики было осуществлено впервые великим математиком и механиком Леонардом Эйлером (1707—1783), который большую часть своей творческой жизни провел в России, будучи членом открытой по указу Петра I в 1725 г. в Петербурге Российской Академии наук. В России механика начала развиваться со времен Эйлера. Творческая сила Эйлера и разносторонность его научной деятельности были поразительны. В работе Теория двилщния твердых тел Эйлер вывел в общем виде дифференциальные уравнения движения твердого тела вокруг неподвижной точки. В гидродинамике ему принадлежит вывод дифференциальных уравнений движения идеальной жидкости. Применяя метод анализа бесконечно малых, Эйлер развивает полную теорию свободного и несвободного движения точки и впервые дает дифференциальные уравнения движения точки в естественной форме. Им дана формулировка теоремы об изменении кинетической энергии, близкая к современной. Эйлером было положено начало понятию потенциальной энергии. Ему принадлелщт первые работы по основам теории корабля, по исследованию реактивного действия струи жидкости, что послужило основанием для развития теории турбин. [c.15]

Предполагается, что струя жидкости с начальной температурой и заданным при X = о раепределением скорости по сечению круглого отверстия радиусом / о вытекает в пространство, заполненное насыщенным паром той же жидкости с температурой насыщения 7 радиальная составляющая градиента температуры много больше осевой. В соответствии с этим уравнения количества движения и энергии для гечения струи жидкости имеют вид [c.74]

Структура струи. По исследованиям Г. Н. Абрамовича движение жидкости, образующей струю, можно характеризовать следующим образом (рис. IX.2). В выходном сечении а—б скорости потока во всех точках сечения равны между собой. На протяжении длины L (на так называемом начальном участке) осевая скорость постоянна по величине и равна скорости выходного сечения Vq. В некотором промежуточном сечении п начального участка эпюра скоростей имеет вид, указанный на рис. IX.2. Далее осевая скорость постепенно уменьшается. Участок струи L, на котором осевая скорость t>o начальный участок от основного, переходным. В области треугольника абс (рис. IX.2) во всех точках струи скорости жидкости равны между собой и равны Vq эта область образует так называемое ядро струи. На граничных линиях ON и ON продольные скорости равны нулю эти линии пересекаются на оси в точке О, називаемой полюсом . [c.135]

Винтовой насадок. Для охлаждения воды в брызгаль-ных бассейнах промышленных предприятий и тепловых электростанций применяют специальные насадки, которые в противоположность конически-сходящимся должны как можно интенсивнее разбрызгивать вытекающую струю. Наибольшее распространение получили винтовые насадки (рис. 136, е). Они обеспечивают вращательное движение струи, которая под действием центробежных сил выбрасывается из насадка в виде рассеивающего факела, способствующего быстрому охлаждению жидкости. Для такого насадка ф = = 0,95. [c.245]

При течении нерасслоенного и слабо расслоенного потока распределение жидкой и паровой фаз существенно зависит от смачиваемости стенки трубы. Жидкость, смачивающая стенку, образует на ней сплошную пленку, что обеспечивает высокую интенсивность охлаждения при пузырьковом режиме кипения. В этом случае пузырьки пара, отрываясь от поверхности нагрева, увлекаются в ядро потока. Если жидкость не смачивает стенку трубы (например, ртуть в стеклянной или стальной трубе), получается обратная картина движения, т. е. паровые пузырьки прорываются между стенкой и потоком жидкости. Жидкость движется главным образом в ядре потока в виде пульсирующей струи. При этом отдельные места поверхности нагрева обтекаются попеременно то жидкостью, то паром [10]. [c.57]

Заводом и институтом разработана также головка типа KVMA-5 с круговым движением электрода. Головка рассчитана на применение проволоки диаметром 0,5—2 мм и более. Механизм подачи электродной проволоки имеет 14 ступеней регулирования скорости подачи в диапазоне от 3,3 до 50 мм1сек. В головке осуществлен щелевидный способ подвода жидкости к детали в виде конусообразной струи. При использовании сменных оправок и удлинителей головкой можно наплавлять внутренние поверхности на значительную глубину. [c.192]

Существование двух видов движения жидкости было обнаружено экспериментаторами очень давно. Например, в 1839 г. Г. Гаген [Л. 1] обратил внимание на тот факт, что характер течения в цилиндрической трубе меняется, когда скорость достигает определенного предела. Он обнаружил, что при скоростях, меньших этого предела, вытекающая струя является гладкой, как твердый стеклянный стержень, но когда скорость превышает этот предел, поверхность струи приобретает возмущения и течение кажется цроисходящим рывками i. [c.170]

Основы теории движения идеальной жидкости в трубах и при истечении из сосудов были заложены в конце 20-х гг. XVIII века Д. Бернулли и Л. Эйлером. В своих исследованиях они исходили из закона сохранения живых сил (vis viva). Этот закон встречается у X. Гюйгенса, И. Ньютона, Г.-В. Лейбница, Д. Бернулли в разных формулировках. Начала учения о силе давления и реакции выте-каюш ей струи жидкости относятся ко второй половине XVII века и связаны с именами И. Ньютона и Э. Мариотта. Мариотт полагал, что давление струи при истечении из отверстия равно весу столба жидкости, имеюш его плош адь поперечного сечения струи (отверстия) и высоту, соответствуюш ую напору жидкости в сосуде над отверстием. Записывая это соотношение в виде формулы, получим для силы давления струи следуюш ее выражение [c.24]

Захват жидкости плоской турбулентной струей. Длительная выдержка при съемке позволяет видеть осредненное течение для случая плоской струи подкрашенной воды, вытекающей в неподвижную воду со скоростью 100 см/с. Мелкие пузырьки воздуха маркируют линии тока медленного движения, индуцируемого струей в окружающей воде. Фото ONERA. [Werle, 1974] [c.101]

Существование критической скорости при движении жидкости по трубе было известно еще до Рейнольдса. Наблюдатели отмечали, что при скоростях, меньших критической, струя, вытекающая из трубы, имеет вид гладкого, прозрачного, как бы стеклянного стержня при скоростях же, больших некоторой екорости. характерной для данного опыта, струя становится м тиой, начинает пульсировать и истечение происходит как бы толчками. Однако лишь Рейнольдс установил закон, обобщающий результаты наблюдений, проведен]1ых в ])азных трубах П[щ разных скоростях и тсмпс()атурах потока. Именно, он установил, что режиг. движения жидкости по трубе определяется величиной безразмерного выражения , где ё есть диаметр трубы. Если эта величина меньше некоторого определенного значения, то каковы бы ни былн [c.462]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...