Движение жидкости вихревое

Нетрудно убедиться, что рассматриваемое движение жидкости вихревое, несмотря на то, что линии тока являются прямыми вектор вихря О) можно вычислить по формуле [c.239]

Полученные соотношения позволяют вывести уравнение движения жидкости вихревой структуры. [c.51]

Докажем теперь, что вихревая линия остается при движении жидкости вихревой. Пусть в момент времени жидкая кривая ЛоВо есть вихревая линия. Проведем через какую-либо точку этой линии две пересекающиеся кривые. Проведя через точки этих кривых вихревые линии, получим вихревые поверхности 5 и Линия пересечения и 5 есть по построению вихревая линия А Во. В момент времени ( жидкие поверхности 5 и 5 перейдут в поверхности 5, и По доказанному выше поверхности и будут вихревыми. На поверхности будут все жидкие частицы, которые были на на — все частицы, которые были на Жидкие частицы, которые принадлежали сразу двум поверхностям и М , опять будут принадлежать сразу двум поверхностям и 82- Это значит, что вихревая линия ЛоВо перешла в линию пересечения АВ вихревых поверхностей 5] и [c.219]

Мы можем, кроме того, получить формулы для силы и момента, выраженные через функцию 1 ), которая существует, если данное движение жидкости вихревое. Б самом деле, с помощью ( юрмулы (1) п. 5.33 мы получаем [c.168]

Итак, имеем две основные группы движения жидкости вихревое и потенциальное. [c.67]

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]

Плавное, безотрывное омывание поверхности цилиндра наблюдается только в лобовой части (примерно 160—170°) вся остальная поверхность трубы находится в вихревой зоне (рис. 27-1). При большой степени турбулентности потока происходит уменьшение вихревой зоны за цилиндром и обтекание его улучшается. В соответствии с такой картиной движения жидкости меняется коэф- [c.432]

Достоинства предложенной модели всплывания пузыря в трубе при турбулентном профиле скорости заключаются в том, что она позволяет получить точное решение уравнения (5. 5. 3). При этом достаточно корректно описывается конвективное вихревое движение жидкости позади газового пузыря. [c.218]

Движение жидкости, при котором во всем пространстве rot V = О, называется потенциальным (или безвихревым) в противоположность вихревому движению, при котором ротор скорости отличен от нуля. Таким образом, мы пришли бы к результату, что стационарное обтекание всякого тела натекающим из бесконечности однородным потоком должно быть потенциальным. [c.32]

Если потенциала скорости не существует, т. е. движение является вихревым, то уравнения движения идеальной жидкости (81) также можно проинтегрировать, но только вдоль линии тока и при условии установившегося движения. [c.94]

Руководящим девизом этого ученого, как и большинства учеников московской школы теоретической механики, являлось решение определенных реальных задач механики. В своей диссертации Некоторые случаи движения несжимаемой жидкости И. С. Громека положил начало новому, особому разделу механики вихревых движений жидкости — теории так называемых винтовых потоков и потоков с поперечной циркуляцией. [c.12]

Движение жидкости, сопровождающееся вращением частиц жидкости вокруг осей, через них проходящих, называется вихревым движением. [c.45]

Уравнения Эйлера действительны для обоих видов движения жидкости. Однако применение их к каждому виду в отдельности позволяет установить различие в поведении жидкости при безвихревом и вихревом движениях не только с кинематической, но и с энергетической точки зрения. Поэтому целесообразно преобразовать уравнения Эйлера так, чтобы форма их явно отражала наличие или отсутствие вихря. [c.53]

Выясним, какое движение жидкости характеризуется последним выражением. Для этого подставим в уравнение (3-17) вихревой линии [c.55]

Уравнение (V.10) по написанию идентично полученному ранее уравнению Бернулли. Однако между ними имеется существенное различие. Уравнение Бернулли показывает, что сумма трех слагаемых левой части не меняется только вдоль данной элементарной струйки, но может меняться для различных струек при этом движение жидкости может быть как вихревым, так и потенци- [c.97]

Движению жидкости часто сопутствует вихревое движение, вызванное вращением элементарного объема. Угловая скорость вращения ш элементарного объема жидкости называется вихрем, а линия, касательная во всех точках к векторам вихря ш, вихревой [c.39]

Рис. 2.17- Вихревое движение жидкости между параллельными пластинами

Но вихревое движение не всегда сопровождается образованием визуально наблюдаемых вихревых шнуров. Например, при прямолинейном движении жидкости между неподвижными плоскими параллельными стенками (рис. 24) проекции скорости в системе координат, показанной на рисунке, имеют значения = I (у), Пу = и = О, где / (у) — непрерывная функция. [c.49]

Из теоремы Томсона вытекают свойства сохраняемости вихревых движений в идеальной баротропной жидкости. Действительно, пусть в начальный момент времени суммарная интенсивность вихревых трубок в некоторой части движущейся жидкости-имела значение J. В силу теоремы Стокса циркуляция Г по любому замкнутому контуру, охватывающему эти трубки, равна 2J. Так как по теореме Томсона dY/dt = О, то циркуляция, а значит, и интенсивность J не изменятся во все время движения. В частности, если в начальный момент движение было полностью безвихревым (всюду в области течения Г= О и У= 0), то оно останется безвихревым во все время движения. Иными словами, в идеальной баротропной жидкости вихревые движения не могут возникать или исчезать, если действующие на жидкость силы имеют однозначный потенциал . [c.118]

Нетрудно представить, что если в а жидкости единственным источником движения является вихревой слой, то по одну его сторону движение направлено вправо (скорость и ), а по другую — влево (скорость и ). Выделив малым замкнутым контуром (11 (см. рис. 116) элемент вихревого слоя /э и вычисляя циркуляцию, находим [c.237]

В теории вихревого движения жидкости интенсивность вихревой труб[<н [c.58]

Вихревое движение жидкости при обтекании сферы подсказывает путь решения уравнений сохранения. Используя векторное тождество [c.193]

Такое движение жидкости соответствует циркуляционному потоку вокруг вихревой нити. В случае плоского движения имеем поток вокруг точечного вихря, находящегося в начале координат. [c.166]

O. Рейнольдсом. В дальнейшем И. С. Громека были предложены уравнения вихревого движения жидкостей, а Н. П. Петровым разработана гидродинамическая теория смазки. Большой вклад в развитие гидравлики внес Н. Е. Жуковский, разработавший теорию гидравлического удара в трубах и предложивший классическое решение ряда технических вопросов водоснабжения, гидротехники и по расчету осевых насосов. Работы В. А. Бахметьева по исследованию движения жидкостей в открытых руслах, А. Н. Колмогорова и немецкого ученого Л. Прандтля продвинули вперед изучение турбулентных потоков и позволили создать полу-эмпирические теории турбулентности, получившие широкое практическое применение. Трудами Н. Н. Павловского и его школы разработана теория движения подземных вод и развита новая отрасль гидравлики — гидравлика сооружений. [c.8]

С другой стороны, применяя уравнение Бернулли для абсолютного движения жидкости, пренебрегая квадратами малых скоростей и считая размеры вихревых трубок малыми по сравнению с расстоянием между ними, получим [c.222]

В первую очередь здесь следует отметить работы профессора Казанского университета И. С. Громека (1851 —1889 гг.), рассматривавшего структуру потока жидкости как вихревую (уравнения Громека для вихревого движения жидкости). Профессор Н. П. Петров (1836—1920 гг.) опубликовал в 1882 г. исследование Гидродинамическая теория трения при наличности смазывающей жидкости , принесшее ему мировую известность. Известный русский инженер и ученый В. Г. Шухов в 1886 г. первым выполнил исследования в области гидравлики нефти, изучив движение жидкостей, характеризующихся большой вязкостью. [c.7]

Большую роль в развитии гидравлики того времени сыграли русские ученые. В первую очередь здесь следует отметить работы профессора Казанского университета И. С. Громека (1851 — 1889), основателя русской школы гидравликов, рассматривавшего структуру потока жидкости как вихревую (уравнения Громека для вихревого движения жидкости). Профессор Н. П. Петров (1836—1920) опубликовал в 1882 г. исследование Гидродинамическая теория трения при наличности смазывающей жидкости , принесшее ему мировую известность. Известный русский инженер и ученый В. Г. Шухов в 1886 г. первым выполнил исследования в области гидравлики нефти, изучив движение жидкостей, характеризующихся большой вязкостью. Великий русский ученый профессор И. Е. Жуковский (1847—1920) еще в конце XIX столетия решил вопрос о гидравлическом ударе в трубах (1898), положив тем самым начало исследованию одной из важнейших проблем гидравлики. [c.8]

В кольцевом пространстве между струей и стенками трубы жидкость находится в вихревом движении жидкость из этой зоны вовлекается в центральную струю с другой стороны, жидкость из центральной струи попадает в вихревую зону. Вследствие отрыва потока н связанного с ним вихреобразования на участке трубы между сечениями 1—1 и 2—2 наблюдаются значительные потери напора. [c.200]

В конце XIX — начале XX в. появились крупные работы русских ученых И. С. Громека (1851—1889 гг.), предложившего уравнения вихревого движения жидкости, Н. П. Петрова (1836—1920 гг.), разработавшего гидродинамическую теорию смазки, Н. Е. Жуковского (1847-— 1921 гг.), создавшего теорию гидравлического удара в трубах. [c.7]

Вихревое и безвихревое движение. Различают движение жидкости с вращением и без вращения частиц. Если вихрь [c.65]

Необходимо еще подчеркнуть, что при рассмотрении вихревого движения жидкости под скоростью и, входящей в уравнение Бернулли, следует понимать (также как и в случае безвихревого движения) скорость, относящуюся к действительному векторному полю скоростей, отражающему рассматриваемое движение жидкости к разложению движения на три его вида, поясненные в 3-4, здесь обращаться не следует. [c.98]

Обратим внимание на то, гго рассматриваемый здесь случай ламинарного потенциального движения принципиально отличается от рассмотренного ранее случая ламинарного движения жидкости в напорной трубе ( 4-4), где мы имеем ламинарное вихревое движение. [c.582]

Динамические структуры могут возникать в различных средах. Из гидродинамики хорошо известно, что при определенной скорости движения жидкости ламинарное течение сменяется турбулентным. До недавнего времени этот переход отождествляли с переходом к хаосу. В действительности же обнаружено, что в точке перехода путем самоорганизации диссипативных сфуктур происходит упорядочение, при котором часть энергии системы переходит в макроскопически организованное вихревое движение. Переход от ламинарного течения к турбулентности является примером реализации гидродинамической [c.62]

Но мы видели вьипе, что такое уравнение приводит к экспо-пенцнальному затуханию описываемой им величины. Мы можем, следовательно, утверждать, что завихренность затухает по направлению в глубь жидкости. Другими словами, вызываемое колебаниями тела движение жидкости является вихревым в некотором слое вокруг тела, а на больших расстояниях быстро переходит в потенциальное движение. Глубина проникновения вихревого движения [c.124]

Рассмотрим теперь хара <тер движения жидкости вокруг ко-леблюш,егося тела в случае выиолнення условий (24,11). В тонком слое вблизи поверхности тела движение является вихревым. [c.125]

Турбулент[1ое движение является, вообще говоря, вихревым. Однако распределение завихренности вдоль объема жидкости обнаруживает при турбулентном движении (при очень больших R) существенные особенности. Именно, при стационарном турбулентном обтекании тел весь объем жидкости можно обычно разделить на две области, отграниченные одна от другой. В одной из них движение является вихревым, а в другой завихренность отсутствует, и движение потенцнально. Завихренность оказывается, таким образом, распределенной не по всему объему жидкости, а лишь по его части (вообще говоря, тоже бесконечной). [c.207]

Чтобы выяснить особегпюсти обтекания тела вязкой жидкостью, вернемся к уже рассмотренному случаю обтекания цилиндра невязкой жидкостью и посмотрим, какие изменения в эту картину должны внести силы вязкости. В набегающем потоке (рис. 326) картина будет такой же, как и при обтекании цилиндра невязкой жидкостью, т. е. аналогичная изображенной па рис, 324. Однако при дальнейшем течении жидкости от точки А к точкам А и А", вследствие действия сил вязкости в пограничном слое, частицы жидкости, идущие из области АА и АА", теряют скорость и приходят в области jB и С с меньшими скоростями, чем в случае отсутствия сил вязкости. Потеря скорости на участках АА и А А" приводит к тому, что поток, обтекающий цилиндр, не может проникнуть в области D D и D"D. В результате вблизй точек D и D" происходит отрыв потока от поверхности цилиндра. В этом и заключается существенное изменение картины обтекания цилиндра, вносимое силами вязкости. В отличие от невязкой жидкости, полное обтекание цилиндра вязкой жидкостью оказывается невозможным. Позади цилиндра образуется область, в которую потоки, обтекающие цилиндр, не проникают и в которой движение жидкостей носит совсем особый характер —возникают вихревые [c.547]

Распространение завихренности или, что то же самое, диффузия вихря, в условиях турбулентного движения несжимаемой вязкой жидкости представляет собой достаточно трудную задачу, вследствие чего естественно начать рассмотрение с одномерного случая. Известная задача о диф( )узии прямолинейной вихревой нити в потоке несжимаемой жидкости не является при турбулентном движении жидкости одномерной из-за зависимости коэффициента турбулентной вязкости 1 от расстояния от стенки, вследствие чего приходится ограничиться рассмотрением диффузии вихря в обтекающем бесконечную пластину турбулентном потоке. [c.646]

В определениях понятия турбулентность , сформулированных разными авторами, в той или иной степени отражаются рассмотренные выше особенности турбулентного движения. Дж. И. Тейлор и Т. Карман /287, 371/ дают следующее определение турбулентности Турбу-лентность - это неупорядоченное движение, которое в общем случае возникает в жидкостях, газообразных или капельных, когда они обтекают непроницаемые поверхности или же когда соседние друг с другом потоки одной и той же жидкости следуют рядом или проникают одн[н в другой . И. О. Хинце несколько уточняет определение турбулентности /253/ Турбулентное движение жидкости предполагает наличие неупорядоченного течения, в котором различные величины претерпевают хаотическое изменение во времени и по пространственным координатам и при этом могут быть выделены статистически точные их осред-ненные значения . Р. Р. Чуг аев дает такое определение /256/ Движение турбулентное - движение кидкости, при котором частицы жидкости перемешиваются по случайным неопределенно искривленным траекториям, имеющим пространственную форму при этом движение траекторий частиц, проходящих в разные моменты времени через неподвижную точку пространства, имеют различный вид данное движение носит беспорядочный, хаотичный характер и сопровождается постоянным как бы поперечным перемешиванием жидкости, причем это движение характеризуется наличием пульсаций скорости и пульсаций давления . В терминологии АН СССР Гидромеханика /10/ определение турбулентного движения дается так Турбулентное движение - движение жидкости с пульсацией скоростей, приводящей к перемешиванию ее часггиц . Более емким является определение, данное М. Д. Миллионщи-ковым Турбулентный режим - это статистически упорядоченный обмен, вызванный вихревыми образованиями различного масштаба /148/. [c.13]

Тормозящее действие поверхности сферы вызывает появление вращательного движения жидкости — вязких вихрей, как это схематически показано на рис. 5.3. Количественной характеристикой вихревого движения служит вектор со = rot и. Осесимметричность тече- [c.192]

Второй вид движения жидкости, которое наблюдается при больших скоростях, называется турбулентным ( турбулентус по-латински — вихревой) движением (режимом). В этом случае в движении жидкости нет видимой закономерности. Отдельные частицы перемешиваются между собой и движутся по самым причудливым все время изменяющимся траекториям весьма сложной формы. Поэтому такое движение иногда также называют беспорядочным. В действительности, несмотря на кажущуюся на первый взгляд беспорядочность движения, и при турбулентном режиме имеют место определенные закономерности. [c.108]

В гл. 3 были установлены признаки потенциального движения. Следует отметить, что движение, строго соответствующее условиям безвихревого (потенциального) движения, в природе и технике отсутствует. Но в ряде случаев можно применить понятие потенциальное движение, условно идеализируя реально происходящее движение вязкой жидкости. Во многих задачах значительная часть области, занятой движущейся жидкостью, находится в условиях практически безвихревого движения. При обтекании твердых тел реальной жидкостью всю область движения делят на две тонкий пограничный слой, примыкающий непосредственно к телу, и внещнюю область, где пренебрегают силами вязкости и движение считают потенциальным. Как будет показано ниже, движение жидкости через оголовок водослива и из-под затвора при больщих скоростях также можно считать потенциальным. Движение вязкой жидкости в пористой среде, если рассматривать индивидуально поровые к.аналы, является вихревым, с уменьшающимися к стенкам местными скоростями в каждом норовом канале. Но, рассматривая осредненное по пространству, как было указано в гл. 27, движение (при линейном законе фильтрации), справедливо можно считать его потенциальным. [c.279]

Влияние воронкообразовання на истечение жидкости. При асимметричном подходе потока к отверстию жидкость приобретает вращательное движение, возникает вихревая воронка с воздушным ядром, проникающая в сливное отверстие. При этом коэффициент расхода может в несколько раз уменьшаться по сравнению с течением без воронки. В технике используются сооружения и устройства (например, гидроциклоны-классификаторы, циклоны для очистки воздуха от пыли и др,), работа которых основана на гидродинамических закономерностях вращающейся жидкости. [c.320]

Подчеркнем, что в рассматриваемом случае ламинарное движение является вихревым (см. 3-5), не имеющим потенциала скорости. В связи с тем, что и Ф onst (по живому сечению), отдельные частицы жидкости, благодаря наличию сил трения при своем перемещении вдоль трубы должны вращаться (даже на бесконечно малом перемещении их). [c.140]

Часто эти области называют вихревыми . Такое название неудачно, так как в пределах транзитной сгруи движение жидкости является также вихревым (см. 3-4). Иногда области А называют мертвыми зонами , что также нельзя признать удачным. [c.181]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...