Удар по свободной поверхности воды

Опыт. Пилообразные стоячие волны в мелкой воде. Такие волны были рассмотрены в задаче 2.31. Здесь мы хотим узнать, как возбудить самую низкую пилообразную моду в сосуде с водой. Самая низкая мода — это мода омывания она состоит только из половинки зубца. Поверхность воды плоская, и длина сосуда равна половине длины волны. Следующая пилообразная мода будет иметь один полный зубец, т. е. длина сосуда будет равна одной длине волны (первой фурье-компоненты пилообразного зубца). Эта мода не возбуждается, когда вы толкаете сосуд туда и обратно. Объясните, почему. Третья мода состоит из 1,5 зубца, т. е. из трех плоских участков. Таким образом, длина сосуда соответствует трем половинам длины волны. Попробуйте возбудить эту моду, слегка потряхивая с( 1 уд. Убедившись в том, что эта мода возбуждена, наблюдайте свободные коле-Г.шия. После некоторой практики вы сможете легко возбуждать и опознавать 31 у моду. Приведем более надежный способ. Достаньте метроном или сделайте I о сами, воспользовавшись маятником, который производит звук, ударяя по бумаге или еще чему-либо. Установив метроном на определенную частоту, покачивайте сосуд в такт с метрономом до тех пор, пока не получите установившееся состояние. Меняйте частоту метронома, чтобы найти резонанс. Вблизи резонанса вы можете наблюдать переходные биения. Они не только красивы по ним можно судить, как далека система от резонанса Вычислите ожидаемую резонансную частоту, используя соотношение Подсчитайте эту частоту заранее, [c.147]

При падении тел на воду между телом и свободной поверхностью может образовываться прослойка воздуха, которая приводит к существенному изменению характеристик погружения. Это явление особенно проявляется при плоском ударе. [c.113]

Приведенные данные показывают, что даже в условиях свободного оседания капель воды диаметром более 10" см будет происходить захват прилипших частиц. Напомним, что при этом угол встречи падающей капли с запыленной поверхностью был принят равным 90° и не была учтена соосность удара и вероятность попадания капли в прилипшую частицу. [c.256]

Движение тел с большой скоростью внутри жидкости или по ее поверхности связано с разрывом сплошности жидкости и образованием свободных границ. Сюда относится глиссирование и рикошеты, развитая кавитация и удар при входе в воду, а также движение подводных крыльев. Разделы гидромеханики, посвященные таким движениям, росли в связи с созданием различных быстроходных машин. Разработка глиссеров, гидросамолетов, крылатых кораблей и других машин породила многие идеи, которые развивались в научных исследованиях и стимулировали их. [c.37]

Механическое движение жидкости в закрытых сосудах всегда затрудняется вязким трением о стенки. Из-за этого эффекта стенок невозможно создать идеальное давление волны в трубке, в которой каждая частица в рассматриваемом сечении проходит одно и то же расстояние. Это сопротивление идеальному потоку будет вызывать турбулентность, если трубке сообщить вибрацию. В наших опытах с каучуковой диафрагмой на конце стеклянной трубки нам удалось обнаружить турбулентность при ударе по диафрагме по движению красных кровяных клеток. Пузыри образовывались легче, когда свободное движение воды вверх по широкой части трубки задерживалось при частичном наполнении суженной горловины водой. При этих условиях турбулентность была тоже больше. Бонди и Солнер [19] составили обзор существующих данных по кавитации, порождаемой ультразвуком. Они отмечают, что пузыри обычно образуются на поверхностях раздела, в частности на ниверАнисги раздела жидкость — жидкость. Как установил Рейнольдс [29], на поверхности раздела жидкость — жидкость турбулентность возникает при очень низких относительных скоростях. Это согласуется с хорошо известной нестабильностью вихревого слоя. [c.24]

На рис. 105 изображены кадры киносъемки повторения опыта Покровского ( 29). Пробирка с водой, свободной поверхности которой придана сферическая форма при помощи стеклянного мениска (виден на пёрвом кадре), бросается в вертикальном положении на стол. В момент удара жидкость мгновенно становится тяжелой, так что этот опыт можно рассматривать в связи [c.287]

Волновой анализ. Когда свободная поверхность неподвижной воды возмущается при бросании в нее камня или когда ударяется по струне пианино или коже барабана в какой-либо одной точке, то части системы, удален1мле от места удара, приходят в движение не сразу, а только после того, как до них дойдет влияние импульса. Другими словами, это движение представляется расходящимися из центра возмущениями в виде волн. Эти волны можно принять в качестве новых типов простых колебаний. Удобство этого нового элементарного движения очевидно. Так, если в различных частях сплошной среды заданы несколько возмущений, то каждое из них вызовет волиу, и действительное движеиие в какой-либо точке будет результатом наложения всех таких движений. [c.74]

Аналогичным образом в [248] рассматривалась задача об ударе эллипса при наличии скоростей О и (О == О, 1 = 0). Кроме того в этой работе изучались также пространственные задачи об-ударе сферы, эллипсоида вращения и трехосного эллипсоида,, плавающих на поверхности жидкости (1/о = 0, Уо =т О, 2 = 0). Решения найдены методом разделения переменных. Полученные результаты использовались в [248 ] для исследования входа в воду сферы под углом в 45°, погруженная часть которой аппроксими-ровалась полуэллипсоидом. При этом глубина погружения Н сферы равняется меньшей полуоси эллипсоида, а диаметр круга сферы, лежащего в плоскости свободной поверхности, равняется большей оси. Третья ось эллипсоида находится исходя из условия,, что объем погруженной части сферы равен объему полуэллипсоида. [c.55]

Уравнение (16) со своим усложнением (22) дает возможное течение. Вместе с тем его можно рассматривать только как грубое приближение к действительной проблеме фильтрации, где свободная поверхность, а также промежуточные линии тока должны стать асимптотами к горизонтальной или наклонной линии, представляющей собой нормальный уровень грунтовых вод. Такое же положение возникает, когда течение фильтрующейся воды происходит действительно в вертикальном направлении к глубоко залегающему водяному зеркалу или же к весьма про-1Шцаемому слою, несущему водяное зеркало, через кот рое просачивающаяся вода только капает, пока она не ударится о поверхность водяного зеркала (см. следующий параграф). Геометрическая форма свободной поверхности может быть несколько видоизменена вблизи канавы так, чтобы получить перегиб, принимая линейную комбинацию [уравнений (10) и (16)], а строго горизонтальная асимптота (у=уд) для свободной поверхности может быть получена прибавлением к уравнению [c.275]

Фильтрация воды из каналов или канав в песчаники, которые подстилаются высокопроницаемыми гравийными ложами на малых глубинах. Когда глубина подстилающего высокопроницаемога гравийного ложа, содержащего зеркало воды, сравнима по размерам с каналом или напором жидкости в нем, анализ последнего раздела долже быть стегка изменен. Так как рассматриваемое гравийное ложе обладает более высокой проницаемостью по сравнению с осадочными образованиями, расположенными над ним, и может пропускать гораздо большее количество жидкости, чем последние могут ему обеспечить, то вода, которая просачивается в гравийное ложе, будет попросту капать в тюследнее и в виде струи капель ударяться о зеркало воды. Давление в кровле гравийного ложа может быть тогда принято равным атмосферному. Значение бд вдоль поверхности FG (фиг. 117) будет поэтому Н, как это имеет место вдоль свободной поверхности, и фиг. 118 для плоскости т не изменится, за исключением того, что точки F G будут отделены и лягут вдоль ЕО на равных расстояниях от оси 02- Отображение плоскости т на плоскость С будет дано тогда снова уравнением (3), гл. VI, п. 8. Однако диаграмма на плоскости со изменится теперь в прямоугольник (фиг. 122). Обозначая точки на действительной оси плоскости С, на которой точки О, Е отобразятся на основании уравне- [c.279]

При работе чугунных котлов возможно прекращение подачи электроэнергии в котельную. При этом останавливаются сетевые насосы на водогрейных котлах и питательные на паровых. Складывается обстановка, сложная для безопасности оборудования котельной и обслуживающего персонала. Дело в том, что обмуровка за счет аккумулированной при работе теплоты отдае1 часть ее воде или пароводяной смеси. На водогрейных котлах из-за отсутствия циркуляции возможны локальное резкое парообразование и гидравлические удары. На паровых котлах образуются свободные уровни котловой воды или опрокидывание циркуляции, что может привести к неконтролируемым температурным разверкам как по секциям, так и в пределах секций. Большое влияние на неравномерность обогрева в различных частях поверхностей нагрева оказывают внутренние отложения. Заносы поверхности стенок достигают 10 мм и более. В результате возможны неравномерные термические расширения, часто приводящие к пережогу металла, образованию трещин, нарушению гидравлической плотности в ниппельных соединениях. [c.202]

Вибрационная очистка. Вибрационная очистка основана на том, что при колебании труб с большой частотой нарушается сцепление отло ений с металлом поверхности нагрева. Наиболее эффективна вибрационная очистка свободно подвешенных вертикальных труб — ширм и пароперегревателей. Для вибрационной очистки преимущественно применяют электромагнитные вибраторы (рис. 25,7). Трубы пароперегревателей и ширм прикрепляют к тяге, которая выходит за пределы обмуровки и соединяется с вибратором. Тяга охлаждается водой, и место ее прохода через обмуровку уплотнено. Электромагнитный вибратор состоит из корпуса с якорем и каркаса с сердечником, закрепленных пружинами. Вибрация очищаемых труб осуществл.яется за счет ударов по тяге с частотой 3000 ударов в минуту, амплитуда колебаний 0,3—0,4 мм. [c.456]

Поскольку изобутилен относится к углеводородам с высокой реакционной способностью, резервуары для его хранения должны быть герметичны и свободны от воздуха, влаги и грязи. Перед заполнением их рекомендуют продувать азотом для удаления кислорода. Изготовлять резервуары можно не только из легированных, но и из обычных углеродистых сталей, которые практически также не корродируют в жидком изобутилене. Перед включением резервуара в работу окалину и ржавчину рекомендуется удалять, так как следы жедеза в мономере снижают его качество. Для предохранения внутренней поверхности резервуаров от коррозии парами воды и другими примесями, которые могут попасть в изобутилен, рекомендуется применять защитные покрытия. Чтобы снизить температуру изобутилена и его паров, резервуары обычно окрашивают белой или серебристой, т. е. светоотражающей алюминиевой краской. Необходико знать, что лакокрасочные покрытия, содержащие алюминиевую пудру, в пожарном отношении опасны. При ударе о них ржавым стальным инструментом возникает вспышка вследствие мгновенного образования термического очага. Относящиеся к этому вопросу литературные сведения [И] подтверждены опытами, проведенными автором [c.247]

Сущность УЗРО состоит в направленном разрушении обрабатываемого материала от ударов абразивных зерен, находящихся между поверхностями заготовки и инструмента, колеблющегося с частотой /= 18 25 кГц. При ударе ультразвукового инструмента по зернам абразива наиболее крупные из них внедряются в обрабатываемый материал и выкалывают его микрочастицы, которые соизмеримы с размером зерна. УЗРО является разновидностью обработки материалов резанием. Инструмент прижимают к обрабатываемой поверхности с некоторой статической силой = 0,5 -г- 49 Н. Материал снимается наиболее интенсивно в направлении удара и в меньшей степени — на боковых поверхностях получаемого профиля. Зерна абразива вводятся в зону обработки в виде абразивной суспензии, которая содействует удалению из рабочего зазора продуктов разрушения материала обрабатываемого изделия и инструмента. В качестве абразива применяют карбиды бора, кремния, алмазные порошки и электрокорунд зернистостью 3-10 по ГОСТ 3647 — 80 (табл. 10). В качестве жидкости, несущей абразив, применяется вода, обладающая невысокой вязкостью, хорошей смачиваемостью и хорошими охлаждающими свойствами. Абразивная суспензия подается в зону обработки свободно, под давлением или отсасывается из зоны через отверстия в инструменте или заготовке. Инструменты изготовляют из сталей УЮА, 40Х, 45, 65Г, 12Х18Н9 и др., относительный износ которых находится в пределах 0,5 - 50 %. [c.846]

Теория неустановившихся волновых движений обширна и имеет много интересных направлений. В настоящей статье я остановлюсь только на одной из групп задач этой теории — на проблеме стоячих волн, составляющей один из больших разделов теории неустановившихся волн. Здесь возникает много интересных вопросов даже в линейной теории. Элементарными являются только задачи о волнах малой амплитуды над гладким горизонтальным дном или в цилиндрическом сосуде. В то же время существует большое число технических задач, требующих расчета стоячих волн на поверхности жидкости, заключенной в сосуд весьма сложной формы. Исторически п.ервыми задачами подобного рода были задачи об озерных сейшах — свободных колебаниях, возникающих в водоемах. Даже предположение малой глубины водоема не делает задачу доступной аналитическому исследованию. Возникающие краевые задачи остаются настолько сложными, что аналитическое решение для них получено только в исключительных случаях. Большое количество работ, многие из которых опубликованы в последнее время, посвящено различным численным аспектам теории сейшей. Теорией стоячих колебаний жидкости интересуются также инженеры, проектирующие порты и портовые сооружения. К числу задач теории стоячих волн, решение которых важно при проектировании порта, относится знаменитая проблема тягуны . Эта проблема сводится в конечном счете к определению точек, находящихся посредине между узлами. В этих точках горизонтальные перемещения воды наиболее значительны. Если около причала окажется такая точка и в этом месте расположится судно, то при возникновении стоячих волн оно начнет совершать большие горизонтальные перемещения колебательного характера. Все это будет сопровождаться ударами о причал и может привести к повреждению корпуса судна. [c.62]

В процессе К., как показывает данное выше определение явления, можно выделить следующие стадии 1) отрыв жидкости от твердого тела с понижением давления в образовавшейся полости, свободной от жидкости еслп давление понижается в ней ниже величины 1 ритической для данной температуры, то полость заполняется насыщенными парами жидкости 2) легкое увеличение давления вызывает мгновенную конденсацию воды и образование вследствие конденсации почти полнА о вакуз ма. Если образовавшийся вакуум сохраняется продолжительное время или в силу повторяемости явления многократно возобновляется, то вырывающиеся с поверхности жидггости молекулы составляющих ее элементов, частицы шидкости и увлекаемые ею мельчайшие частицы твердой фазы, всегда находящиеся в природной воде, с огромными скоростями, близкими по величине к скорости звука, бомбардируют твердое тело и механически его разрушают 3) при наличии вакуума жидкость мгновенно заполняет вакуумную полость, причем это заполнение сопровождается гидравлическим ударом 4) попутно с указанными основными разрушительными процессами механич. коррозии и ударами в условиях вакуума и наличия активизированной механич. коррозией поверхности твердого тела происходят интенсивные процессы химич. и электролитич. разрушения твердого тела, т. е. процессы химич. коррозии. [c.276]

Деревянные трубы, находя широкое применение в Америке, применяются также в Германии и в других странах преимущественно для гидроэлектрич. установок, требующих малого напора при большом расходе воды. По способу изготовления деревянные трубы разделяются на звеновые, изготовляемые заводским путем и доставляемые к месту укладки в готовом виде, и непрерывные, собираемые на месте в самой траншее из отдельных клепок. Удобное соединение звеньев — посредством муфт (обязательное при соединении труб диам. свыше 250 мм) муфты могут также быть деревянными, собр.анными из клепок с обмоткой проволокой. Иногда применяются металлич. муфты, имеющие с внутренней стороны рифленую поверхность для более плотного смыкания с деревом при разбухании последнего, или асбоцементные муфты. Соединение клепок в стыках производитсп пропилом в торцах клепок щели (толщиной 2—3 мм) иа глубину 15—20 мм со вставкой в нее стальной или дубовой пластинки, плотно заколачиваемой легкими ударами по свободному концу клепки. В начале трубопровода укладывают ь лепки разной длины, чтобы в дальнейшем стыки отдельных клепок располагались вразбивку. Пологие закругления клепаной т[ убы выполняются путем выгиба клепок. Фасонные части на деревянном трубопроводе ставятся чугунные, присоединяемые посредством переходного патрубка с широким раструбом, в к-рый вставляется деревянная труба. Боковые ответвления малого диаметра присоединяются на т. н. седелках. Особенностью деревя1П1ЫХ труб является постоянная утечка воды через поры дерева, к-рая достигает 6 ООО л в сутки на [c.34]

Для облегчения насадки допускается нагрев полумуфты до 90—100°С в воде или автогенной горелкой. В последнем случае нагрев ведется начиная с обода полумуфты с постепенным переходом к ступице, так как в противном случае в ободе полумуфты могут появиться недопустимые температурные напряжения. После нагрева полумуфту с помощью легких ударов свинцовой кувалды быстро надевают на вал до упора, не допуская прогрева вала. Если прогретую полумуфту не удается свободно посадить на вал, то следует прекратить операцию сборки и немедленно снять полумуфту. Причиной затруднений в посадке может явиться чрезмерный натяг, перекос полумуфты или шпонки. После насадюи полумуфты проверяют ее торцевую и радиальную поверхности индикатором, биение которых не должно превышать 0,06—0,08 мм. [c.143]

Подвижные опоры служат для поддержки трубопровода и обг-спечения его свободного перемещения под влиянием тепловых деформаций. Неподвижные опоры должны жестко удерживать участок трубопровода, чтобы он мог свободно удлиняться или укорачиваться по обе стороны опоры. Подвижные опоры воспринимают вертикальные нагрузки от веса трубопровода вместе с водой и изоляцией. Неподвижные опоры воспринимают вертикальные нагрузки от веса трубопровода и горизонтальные от тепловых деформаций трубопровода и от силы трения подвижных опор, а также нагрузки От давления воды или пара при неразгруженных сальниковых компенсаторах, гидравлических ударов, вибрации и пульсации. Наибольшее распространение получили скользящие подвижные опоры, которые перемещаются вместе с трубой по поверхности несущих трубопровод конструкций (кронштейны, подставки). Для уменьшения трения между пятой подвижной опоры и опорной поверхностью под трубопроводом применяют катковЫе опоры (ГОСТ 14094—77). Во внутренних си- [c.358]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...