Дорожка вихрей

Поле и потенциал скоростей дорожки вихрей [c.292]

Столь сложный характер рассматриваемой зависимости объясняется изменением соотношения между сопротивлением трения и сопротивлением давления при изменении Re. При очень малых Re обтекание цилиндра происходит практически без отрыва потока от его поверхности. Влияние вязкости распространяется на большое расстояние от поверхности обтекаемого тела, и основную роль играет сопротивление трения. С ростом Re действие вязкости локализуется в пристеночной области и появляются вихревые образования в кормовой области. При обтекании цилиндра в потоке за ним устанавливается дорожка вихрей, центры которых располагаются в шахматном порядке. Эта дорожка вихрей исследовалась Карманом, и ее обычно называют вихревой дорожкой Кармана. [c.188]

Рассмотрим теперь две вихревые цепочки, т. е. два параллельных ряда вихрей (фиг. 6.13), Расстояние между каждой парой вихрей одинаковое и равно I, а расстояние между вихревыми цепочками равно h. Такие две цепочки вихрей будем называть вихревой дорожкой вихри верхнего ряда обладают циркуляцией П, а нижнего — циркуляцией Га. Возьмем вихрь, находящийся в точке z=zi, и ближайший к нему из нижнего ряда в точке z=zt. В таком случае комплексный потенциал вихревой дорожки будет иметь вид [c.136]

Срывы вихрей наблюдаются у разнообразных по профилю тел частота срывов определяется числом Струхаля, значение которого колеблется в широких пределах, от 0,12 до 0,65 (см. табл. 3.1 и 3.5) и шире. Разные значения чисел Струхаля зависят от того, что принимается в формуле (3.28) за размер й ширина дорожки вихрей или характерный, т. е. поперечный к потоку, размер тела. Причиной разброса чисел Струхаля могут быть способы оценки частоты. [c.100]

Над теплой пластиной в режиме "вихревой дорожки" вихри могут двигаться в порядке, отличном от наблюдаемого в классической дорожке Кармана. [c.68]

Вторая основная задача связана с исследованием динамической устойчивости стержней в потоке и определением критических скоростей потока. Комплексные собственные значения позволяют выяснить возможное поведение стержня при возникающих свободных колебаниях во всем диапазоне скоростей потока (от нуля до критического значения) и тем самым ответить на вопрос, какая потеря устойчивости (с ростом скорости потока) наступит, статическая (дивергенция) или динамическая (флаттер). Задачи динамической неустойчивости типа флаттера подразумевают потенциальное (без срывов) обтекание стержня (рис. 8.1,а), что имеет место только в определенном диапазоне чисел Рейнольдса. Возможны и режимы обтекания с отрывом потока и образованием за стержнем вихревой дорожки Кармана (рис. 8.1,6). Вихри срываются попеременно с поверхности стержня, резко изменяя распределение давления, действующего на стержень, что приводит к появлению периодической силы (силы Кармана), перпендикулярной направлению вектора скорости потока. [c.234]

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]

На рис. 10.4 показана теоретическая конфигурация линий тока для такой вихревой дорожки, а на рис. 10.5 — фотография такого же течения, полученная в опытах при обтекании круглого цилиндра с числом Re = vgd/v =я 250, где d — диаметр цилиндра. При этом режиме течение становится нестационарным, с верхней и нижней кромки обтекаемого тела попеременно срываются крупные вихри, которые, перемещаясь по течению, образуют вихревую дорожку . Коэффициенты сопротивления, полученные теоретически с использованием схемы вихревой дорожки за круглым цилиндром и пластиной с достаточной степенью точности совпадают с результатами опытов (погрешность для цилиндра составляет 1,1 %f для пластины 9,4 %). [c.393]

PH, отрываются от поверхности тела и сносятся в аэродинамический след. Таким образом, возникает течение с. отрывом пограничного слоя и появление в аэродинамическом следе цепочки вихрей такая последовательность вихрей носит название вихревой дорожки Кармана (рис. 77). [c.125]

Процесс образования вихрей является автоколебательным процессом, обусловливаемым размерами тела, величиной и направлением вектора скорости обтекающего потока, а также вязкостью среды. На некотором расстоянии от препятствия вихревой слой распадается на отдельные вихри, срывающиеся поочередно с двух сторон тела и образующие за препятствием вихревую дорожку Кармана. Образование вихрей зависит от лобового сопротивления препятствия, так как при обтекании его возникает переменная по знаку сила, перпендикулярная направлению основного потока. [c.150]

При обтекании тела вязким потоком за ним образуются вихри. Они за счет энергии потока постепенно увеличиваются в размере и по достижении определенной (критической) величины отрываются от тела. При достаточно больших числах Re (10 - -10 ) вихри отрываются поочередно с двух сторон от тела и образуется регулярная вихревая дорожка Кармана [104]. При отрыве вихря на теле возникает импульс силы, который приводит к образованию вибрации и шума. [c.168]

Результаты опытов авторы объясняют пониженной температурой внутри вихрей, рассчитанной по методу К- И. Страховича, но при адиабатном процессе. При этом циркуляция вихрей определялась в предположении, что вся завихренность потока жидкости, обтекающего пластину, локализуется в пограничном слое и переносится на дискретные вихри в следе. При этом циркуляция скорости в вихрях достаточно высока, чтобы образовалась зона пониженных давлений. При сделанных допущениях температура в вихрях настолько снижается, что наступает переохлаждение и затем интенсивная конденсация пара. Таким образом авторы объясняют повышенную концентрацию влаги в следе, несмотря на перегрев пара. Заметим, что эта оригинальная гипотеза требует подтверждения адиабатного вихревого движения пара и возможности достаточно длительного существования вихревой дорожки Кармана в сильно турбулизирован-ном потоке в турбине. [c.229]

Затем на поверхностях моделей I и II устанавливались проволочные кольца, которые вызывали местное возмущение потока, а их влияние на положение перехода наблюдалось посредством хорошо заметных тонких струек белых чернил, непрерывно вытекающих из отверстия, расположенного перед проволочным кольцом. Каждое проволочное кольцо располагалось в ламинарном потоке в плоскости, нормальной к оси модели. Изменения в потоке пограничного слоя перед и за проволокой с увеличением скорости регистрировались поведением тонких струек чернил. При данной скорости их поведение зависело от диаметра и положения проволоки. При малых скоростях струйка чернил плавно обтекает проволоку, не образуя кильватера. С увеличением скорости за проволокой образовывались локальные вихри. Вначале эти вихри были довольно устойчивыми, однако с увеличением скорости они приобретали спиральное движение по периферии проволоки и вливались непрерывно или прерывисто в пограничный слой в виде слабой вторичной тонкой полоски чернил. При более высоких скоростях вращательное движение пропадало, образовавшиеся ранее вихри вытягивались, а их концы переходили в вихревую дорожку. С приближением к зоне перехода на некотором расстоянии за проволокой струйки чернил приобретают незначительное колебание и временно отрываются от поверхности. В пре- [c.130]

Необходимо отметить, что данные различных исследователей по определению частоты срыва вихрей при обтекании пластин существенно различаются. Это объясняется влиянием формы обтекаемых тел, режимных параметров и различной точностью методов измерения. Тем не менее для многих практических расчетов необходимые параметры могут быть приняты следующими число Струхаля Sh 0,20-b<3,25 скорость вихрей w 0,85m)oo ширина вихревой дорожки Ь 0,31 (в начальный момент скорость вихрей v будет существенно меньше, может быть принята равной 0,3i oo). [c.40]

Отсутствие парных слияний индуцированных звуком кольцевых вихрей в рассмотренных в настоящем параграфе случаях, по-видимому, может быть объяснена большой интенсивностью этих вихрей. Аналогичный эффект, как известно, наблюдается в вихревой дорожке Кармана при отрывном обтекании цилиндра, где также отсутствуют парные слияния плоских вихревых жгутов[4.2]. [c.138]

Наибольшее распространение получили вихревые расходомеры с телом обтекания, которое находится на пути потока и измеряет направление движения обтекающих его струй. При уменьшении проходного сечения их скорость растет, давление снижается. За миделевым сечением скорость уменьшается, а давление постепенно восстанавливается. На передней стенке тела обтекания создается повышенное давление, а на задней — пониженное. Пограничный слой после миделева сечения отрывается от тела и под влиянием пониженного давления за телом образует вихри. Образование вихрей с обеих сторон происходит поочередно, возникает дорожка Кармана. [c.363]

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]

Изучение большого числа двумерных задач на ЭВМ подтвердило, что эт и решения обладают высокой устойчивостью. Во-первых, вихревые структуры, в том числе вихревые дорожки при больших т, суммарные и распределенные аэродинамические характеристики повторялись в расчетах разных авторов с точностью, которую обеспечивает использованная ЭВМ. Во-вторых, незначительные сбои в счете, например искажения координат и величин циркуляций 1-2 дискретных вихрей в следе, не приводили к существенному искажению последующего решения и всегда носили локальный характер. В-третьих, при расчете строго симметричных течений, например обтекания пластины [c.77]

Отметим, что дискретный способ содержит более гибкие и широкие возможности для описания таких течений, в которых вихревые поверхности теряют устойчивость. Примером может служить изучение вихревых дорожек Кармана за пластиной. Здесь расчетньш путем устанавливаются устойчивые вихревые образования, обладающие конечными размерами. Вместе с тем классические дорожки Кармана [1.11, 1.12], строго говоря, неустойчивы [3.35]. Это связано с тем, что во введенной Карманом дорожке вихри имеют бесконечно малые размеры. Болес того, оказалось, что постулировать то или иное предельное течение для т —> оо в трывных задачах не всегда допустимо и при более широких допущениях, так как их может быть несколько (симметричная и несимметричная дорожки за пластиной). В теории решение может зависеть от начальных условий зада ш, а практическая реализуемость того или другого режима может определяться и другими обстоятельствами. В указанном случае наличие симметри шо поставленной разделительной пластины делает устойчивым симметричный режим, а отсутствие ее — несимметричный. [c.59]

В недавней работе Розенхид i) исследовал вопрос об устойчивости несимметричной кармановской дорожки вихрей с конечным поперечным сечением. Оказывается, что такая дорожка будет устойчивой для строго двумерных возмущений и неустойчивой по отношению к синусоидальной продольной деформации, длина волны которой меньше некоторой доли диаметра. [c.291]

Рис. 17. Схематическое представление геометрии хетонных вихревых дорожек (а) — симметричная (Ь) — антисимметричная дорожки. Вихри с интенсивностями +к и —к расположены в разных слоях.

Сравнивая (6.33) с (6,10 j можно выделить члены, привносимые электронами посредством плотности продольного электрического тока J. Видно также, что функция тока пропорциональна электрическому потенциалу. Левая часть уравнения (6.34) равна Е -компоненту электрического поля вдоль магнитного. Вихревые решения системы (6.33), (6.34) при = О называют конвективными ячейками. В ячейках происходит вращение плазмы вокруг силовых линий магнитного поля. В них Л = О, т.е. магнитное поле не возмущается, а функция тока Ф подчиняется уравнению d V Ф = 0. В [6.11] показано, что конвективные ячейки могут возбуждаться из-за параметрической неустойчивости монохроматической альфвеновской волны. Хорошо известны также покоящиеся вихревые решения, соответствующие так называемым магнитным островам. Им соответствует Ф = 0 и уравнение = [A,J], которое имеет решение в виде дорожки вихрей. [c.136]

Аэродинамическая неустойчивость может рассматриваться как процесс, происходящий исключительно внутри самого потока, когда, например, от неподвижного тела отрывается дорожка вихрей или быстро расходящаяся спутная струя. Но если тело в потоке жидкости отклоняется под действием некоторой силы и это начальное отклонение вызывает псюледующие отклонения, носящие колебательный характер [c.155]

Однако на шлирен-фотографиях потока [8.14, 8.15, 8.18, 8.21] ясно видны дорожки вихрей за системой скачков уплотнения. Оказалось, что при Мг>1,15 картина течения изменяется таким образом, что вихревая дорол<ка начинается не сразу на выходной кромке, а в месте слияния струй, сходящих со спинки и корытца профиля [8.21, 8.22]. В этом случае система ударных волн может колебаться с частотой схода вихрей [8.21], вызывая сильную взаимную корреляцию между вихревыми дорожками, сходящими с соседних лопаток [7.14, 8.18]. [c.228]

В качестве примера данные [7] измерения величины следа 5 за бесконечно длинным цилиндром приведены на рис. 5.11, а за сферой — на рис. 5.12. Заметим, что при одинаковых условиях обтекания (Не/ = соп81) протяженность отрывной области или гидродинамического следа за цилиндром существенно больше, чем за сферой. Кроме того, при обтекании цилиндра в диапазоне Ке = = 40-1-5000 гидродинамический след представляет собой систему несимметричных вихрей, вращающихся в противоположные стороны. Такую систему вихрей принято называть дорожкой Кармана (рис. 5.13). Дорожка Кармана перемещается обычно со скоростью На, несколько меньшей скорости невозмущенного потока Ноо, и является в общем случае неустойчивой. [c.248]

Другой способ получения потоков влажного пара мелкодисперсной структуры состоит в применении специальных поверхностных холодильников-турбули-заторов, устанавливаемых в контурах влажного пара перед исследуемой моделью (рис. 2.3, а). Поверхность охлаждения сформирована из продольно обтекаемых полых пластин с отношением //А=6-ь10 (рис. 2.9, а), внутри которых циркулирует охлаждающая вода. Каждая пластина выполнена двухходовой. За пластинами образуются вихревые аэродинамические следы, начальные участки которых состоят из дискретных вихрей, расположенных в шахматном порядке (дорожки Кармана). [c.37]

Объяснение было вайдено в таком виде. При обтекании тела с тупым хвостом с него срываются вниз, поочередно то с одной стороны, то с другой вихри (иногда называемые дорожкой Кармана). Каждые два срыва дают толчки хвосту то в одну, то в другую сторону. Если эти толчки попадают здесь в резонанс с собственными. упругими колебаниями лопасти, то ома начинает вибрировать. [c.249]

BnxipH за цилиндром теперь уже не расположены стабильно, а образуются и отрываются поочередно то с одной, то с другой стороны. Это явление известно как вихревая дорожка Кармана [Л. 7] и характеризуется периодичностью образования вихрей. Карман теоретически показал, что картина расположения вихрей стабильна, если отношение поперечного расстояния между ни.ми А к продольному расстоянию I (рис. 15-7) составляет h/l=0,28. Измерения подтверждают это соотношение в ближней зоне следа, а иа больших расстояниях поперечный размер h имеет тенденцию возрастать. Особый нтерес представляют измерения частоты срыва вихрей, которая может быть выражена в виде безразмерного пара- [c.403]

Пластическое течение в зоне стесненной деформации часто осит типично турбулентный характер с образованием вихрей, во-онок, трубок (фото 5). Такая зона на фоне сдвигового ламинар-ого течения зерен имеет вид турбулентной дорожки (фото 1), что аблюдается и для определенных условий течения жидкостей [111. картина выдавленных на поверхность вихрей в зоне турбулентной эрожки представлена крупным планом на фото 3, г. [c.21]

Смотреть страницы где упоминается термин Дорожка вихрей : [c.123] [c.562] [c.133] [c.133] [c.141] [c.171] [c.552] [c.553] [c.32] [c.106] [c.222] [c.285] [c.269] [c.40] [c.472] [c.822] [c.127] [c.86] [c.99] [c.128] [c.129] [c.358]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...