Вихрь скорости свободный

В системе (4.71) должно быть учтено, что в свободном вихре скорость распределена по закону постоянства циркуляции [c.189]

По формуле (1Г) вычисляется скорость в момент времени t в любой точке М пространства из малой окрестности точки О, если в этот же момент известны скорость, вихрь скорости и тензор скоростей деформаций 5 в точке О. Формула (1Г) является обобщением на случай сплошной среды формулы (21) (см. 8 гл. 4) для скорости точки свободного твердого тела в общем случае его движения. Для твердого тела Уд = 0. Кроме того, для сплошной среды роль угловой скорости выполняет половина вихря вектора скорости в точке О. [c.216]

Внутренний вихрь, изображенный в верхнем квадрате (см. рис. 63), вблизи пластины направлен по часовой стрелке. Такой же вихрь в нижнем квадрате направлен против часовой стрелки. В результате наличия стационарных возмущений второго порядка составляющие скорости свободной конвекции вблизи стенки в верхнем квадрате увеличиваются, а в нижнем— уменьшаются. При увеличении частоты вихри деформируются. Линии тока соприкасаются при I = О и I = 2,63. В действительности линии тока не соприкасаются, а проходят в этой области на некотором расстоянии друг от друга. [c.158]

Таким образом, локально вблизи центра свободного вихря скорость и будет увеличиваться с увеличением радиуса, тогда как в соответствии с равенством (4.24) она должна уменьшаться -с увеличением г. В действительности же это последнее условие будет выполняться за пределами переходной области, в которой и достигает своего максимального значения. Значение и в такой области зависит от степени вязкости жидкости и суммарного количества движения вихря. [c.101]

Фотографии с малым временем экспозиции и скоростная киносъемка показали, что течение во впадине имеет небольшую скорость, повышение скорости наблюдается только вблизи задней стенки. В случае открытого выреза для у > 5 кроме основного вихря наблюдается несколько мелких вихрей в свободном вязком слое верхней части выреза. Эти вихри образуются вблизи передней кромки, движутся вниз по потоку и располагаются приблизительно на одинаковом расстоянии друг от друга. Скорость [c.129]

Когерентность таких КВС связана с тем, что они рождаются строго периодически в области соплового ввода, где уровень осевых скоростей наиболее высок. Поскольку в противоточной вихревой трубе на фанице раздела свободного и вынужденного вихрей имеется разрыв осевой составляющей скорости и соответственно производная dV dr максимальна, то именно там и происходит сворачивание соприкасающихся слоев газа в спиралевидные жгуты, опоясывающие вынужденный вихрь и вращающиеся вместе с ним. Вихревые жгуты могут образовываться в несколько рядов (по радиусу) и по мере движения вдоль вихревой трубы попарно сливаться. При этом будет происходить их укрупнение и соответственно уменьшение частоты появления. Именно это и подтвердили опыты [109, 245]. Аналогичная ситуация наблюдалась и в слое смешения струй [216]. [c.124]

Минимальный радиус свободного вихря зависит от коэффициента скорости и физических свойств рабочего тела. Наличие интенсивно закрученного течения приводит к возникновению радиального градиента, величина которого в первом приближе- [c.168]

Г . Сопло имеет прямоугольную форму с высотой А и шириной Ь. Скорость вдува Допустим, что на входе окружная скорость имеет равномерный профиль. На некотором удалении от соплового ввода полностью сформированы свободный и вынужденный вихри с соответствующим распределением окружной скорости. Запишем уравнения сохранения расхода, кинетической энергии вращающегося газа и окружного момента количества движения [c.189]

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]

В зависимости от режима истечения из сопла исходного газа, т.е. в зависимости от числа М, находятся следующие параметры свободного вихря в сечении О-О тангенциальная скорость статическая температура Г но массовый расход При М < 1 1Ус ( - из (4.2.3), Г ,( - из (4.2.6), - из (4.2.10). При М = 1 И сиО - из (4.2.4), [c.162]

Определяется величина статического давления Р в свободном вихре в сечении 0-0 из выражения (6.7). Затем определяется режим истечения исходного газа из сопла но числу Маха (М) из (4.2.2). В зависимости от него находится тангенциальная скорость статическая температура Т -дц и массовый расход 0 свободного вихря в сечении 0-0. При М < 1 И сво (4.2.3), Т о - (4.2.6) и 0 - (4.2.10). При М = 1 - [c.169]

Далее рассчитываются аксиальная скорость течения газа 1 аав через площадь слоя/дв вынужденного вихря по (6.45), массовый расход газовой фазы, перетекающей из свободного вихря в вынужденный, С(св-вв)л из (6.46), истинный массовый расход жидкой фазы из (6.47), истинный массовый расход газовой фазы Свд из (6.48), тангенциальная скорость вынужденного вихря в слое ячейки из (6.50), полное деление газа в слое вынужденного вихря из (6.49), температура полностью заторможенного газа Т , истекающего из ячейки п вынужденного вихря при давлении Р , из (6.51). [c.170]

Затем определяются параметры свободного вихря в ячейке п, такие как статическая температура Т,. - (6.52), массовый расход Р,. - (6.53), тангенциальная скорость - (6.54), температура торможения - (6.55), теплоемкость Сс -(6.56), компонентный состав С, - (6.57), масса в сечении 0-0 - (6.32), масса в [c.170]

На эпюре рис. 9.29, в видно, что массовый расход среды по длине свободного вихря уменьшается, что связано с ее перетеканием из свободного вихря в вынужденный вихрь. С уменьшением массы по длине свободного вихря интенсивно уменьшаются величины статического (см. рис. 9.29) и полного Р г. (см. рис. 9.29, д) давлений. После прекращения перетекания среды из свободного вихря в вынужденный вихрь (сечение 4-0 рис. 9.29, <3) величины давлений и продолжают уменьшаться, но менее интенсивно. Продолжающееся уменьшение величин Р и Р. происходит вследствие снижения тангенциальной скорости [c.262]

В контрольной точке найдите зависимость для скорости, индуцированной двумя свободными вихрями, принадлежащими элементарному нестационарному дискретному подковообразному вихрю, а также полную скорость от всех таких вихрей на базовой плоскости (рис. 9.8). Рассмотрите случай гармонического изменения кинематических параметров и соответствующую зависимость для циркуляции как функцию ее производных по этим параметрам. По данным задачи 9.41 вычислите функцию, определяющую индуцированную скорость в контрольной точке от нескольких вихревых систем, в случае малых чисел Струхаля. [c.251]

Суммарная безразмерная скорость от присоединенного и свободных вихрей W = + W . Тогда [c.280]

Скорости dVi и dVT индуцированные элементами свободных вихрей 1 и 2, определяются по формулам Био — Савара [c.281]

Рассмотрим скорость, индуцированную пеленой свободных вихрей, сбегаю ших с присоединенного шнура. В соответствии с рис. 9.6 в точке Л4(хо, Zg) элемен тарная величина индуцированной скорости dV = —[d Г/(4я/г )1 ( os а + os а") Принимая здесь d Г = у(х, tg)dx, h = (xq — х) os у — Zg sin у, переходя к без размерным координатам = х/Ь, = z/b и интегрируя по от 0 до с , получаем [c.282]

В случае нестационарного движения крыла напряженность присоединенного вихря изменяется во времени, т. е. Го = Го(/о)- В соответствии с условием постоянства циркуляции по замкнутому контуру (теорема Томпсона) это изменение напряженности сопровождается сходом свободных вихрей, движущихся со скоростью Уаа и образующих в плоскости крыла вихревую пелену. В. момент времени 0 напряженность вихревого слоя, параллельного присоединенному вихрю и удаленного от него на расстояние х, равна у(х, tg)dx и определяется значением —й Г( 1), т. е. напряженностью присоединенного вихря в момент схода х = tQ — — х/Коо- В соответствии с этим [c.282]

Суммарная скорость, индуцированная нестационарным присоединенным вихрем, свободными вихревыми шнурами и вихревой пеленой, [c.283]

Скорость, индуцированная левым и правым свободными вихрями. [c.283]

Суммарная скорость, индуцированная свободными вихрями Напряженность свободных вихрс вых шнуров 1 и 2 ( Г1 (х, /о) ветствуюш.их точках в некоторый момент времени определяется напряженностью присоединенного вихря в этот же момент времени, т. е. в момент схода таких шнуров. Так как свободный вихрь сбегает с концов присоединенного вихревого шнура со скоростью набегающего потока, то, очевидно, точке А, расположенной на правом вихре, в момент соответствует момент схода о — х —0,5 tg у)1Уос а для точки [c.282]

По значению циркуляции (2.6.7) определяется возмущенная скорость в некоторой контрольной точке. При подсчете этой скорости используются результаты, полученные для косого стационарного вихря со свободными по-лубесконечными вихревыми шнурами [5]. Согласно этим результатам, индуцированная скорость находится по закону Био—Савара при помощи общей зависимости [c.223]

Конечная скорость выиадения частицы, или скорость свободного падения, может быть определена по формуле Стокса при условии, что обтекание частицы происходит без образования вихрей турбулентности [c.300]

Сопротивление крыла конечного размаха больше, чем крыла с бесконечным удлинением, поскольку свободные вихри генерируются непрерывно и на это расходуется дополнительная энергия. В модели идеальной жидкости эта дополнительная энергия уходит на образо-вамие свободных вихрей, так что требуется непрерывный подвод энергии к вихревой системе, несмотря на то, что течение остается потенциальным. В модели потенциального течения результирующая сила R отклоняется вниз по течению от нормали к направлению скорости Свободного потока Va (рис. 15-19). По определению подъемная сила А перпендикулярна Va. Составляющая R, направленная параллельно Vo, есть дополнительная сила сопротивления и называется индуктивным сопротивлением Dj. Из рис. 15-19 и выражения (15-34) имеем [c.417]

На вутренней части лопасти циркуляция присоединенных вихрей в направлении комля плавно уменьшается до нуля. При этом с лопасти сходит пелена продольных свободных вихрей, направление вращения которых обратно концевому вихрю. Поскольку градиент изменения циркуляции присоединенных вихрей по радиусу невелик, сходящий с комля лопасти вихревой жгут обычно существенно слабее концевого жгута и более диф-фундирован. Если циркуляция присоединенного вихря изменяется по азимуту (при периодическом изменении нагрузок лопасти на режиме полета вперед или при переходном движении), с внутренней части лопаг-ти сходит и пелена поперечных вихрей. Элементы продольных и поперечных вихрей переносятся с местной скоростью потока воздуха, причем интенсивность в процессе такого переноса сохраняется постоянной. Скорость переноса вихрей слагается из скорости невозмущенного потока и скорости, индуцируемой самими вихрями пелены. При этом можно считать, что пелена вихрей переносится вниз (по нормали к плоскости диска винта) со скоростью, равной сумме средней индуктивной скорости и нормальной к диску винта составляющей скорости невозмущенного потока ). На режиме полета вперед эта составляющая скорости образуется при наклоне диска винта, а на осевых режимах она равна скорости полета. Принимается, что перенос элементов пелены назад (параллельно плоскости диска винта) происходит лишь со скоростью невозмущенного потока. Индуцируемые вихрями скорости существенно деформируют вихри при их движении. При этом на режиме полета вперед с каждой лопасти сходят скошенные назад спиралевидные деформирующиеся и перекручивающиеся вихри. Их форма на режимах висения и полета вперед рассмотрена в разд. 2.7.1 и 4.2. [c.651]

Определим вертикальную скорость да в точкенесущего вихря (/), обусловленную свободным вихрем, сбегающим с другого несущего вихря (2). Для этого рассмотрим на фиг. 184 свободный вихрь с цир- [c.218]

Практически все рассмотренные выще закручивающие устройства создают течения с центральным квазитвердым ядром. Окружная скорость в таких потоках равна нулкз на оси симметрии. Максимум окружной скорости для полностью вынужденного вихря расположен на его внещней фанице, для ограниченных течений практически вблизи внутренней поверхности канала. Для свободного (потенциального) вихря он расположен на более низкой по ращ1усу позиции, ближе к оси, но никогда не может совпадать с осью, ибо в этом случае окружная скорость должна была бы быть равной нулю. Более того, существует еще более жесткое термодинамическое офаничение по максимально допустимой окружной скорости, которая определяется полной температурой газа на входе в закручивающее устройство Г, и показателем изоэнтропы газа к [c.23]

Предположим, что под воздействием малого возмущения вихревое ядро отклонилось на расстояние ОО, от оси (см. рис. 3.20, . В этом случае осевая симметрия нарушается и периферийный вихрь 2 оказывается деформированным. Как следствие этого в тех областях, где радиальный размер свободного вихря уменьшился (точка А), осевые скорости и их фэдиент возрастают, что приводит к интенсификации образования КВС и увеличению сил трения. В диаметрально противоположной обла- [c.124]

С учетом законов распределения окружной скорости в вынужденном VJr = onst и свободном V r = onst вихрях выражение [c.184]

За расчетную схему примем наиболее общий случай течения в вихревой трубе с дополнительным потоком (рис. 4.7). В этом случае режим работы обычной разделительной вихревой трубы представляет собой предельный при О- Используем понятие элементарного объема вращающегося газа dQ. = V nrdr. Условие осевой симметрии обеспечивает отсутствие фадиентов в направлении угловой координаты ф. В сформированном потоке вихревой трубы радиальные скорости пренебрежимо малы. В процессе построения аналитической расчетной цепочки можно использовать принцип суперпозиции, т. е. независимость законов движения по нормальным друг к другу осям координат. Процесс энергообмена в сопловом сечении считаем заверщенным. Определим предельно возможные по разделению энергетические уровни потенциального и вынужденного вихрей. Длина пути перемешивания и фадиент давления определяют предельный эффект подофева приосевого турбулентного моля при его переходе на более высокую радиальную позицию. При этом делается допущение о переходе в сечении, перпендикулярном оси. Осевой снос моля не учитывают. Вязкость и теплопроводность проявляют себя, если присутствуют фадиенты скорости и температуры. Поэтому при формировании свободного вихря вязкость будем учитывать, анализируя процесс затухания окружного момента [c.191]

В работе [659] предполагается, что при малом значении (рр — — р) частицы и поток жидкости возмущены, так что пузыри не могут устойчиво существовать, поскольку нет постоянного сквозного протока жидкости. Временно свободные от частиц объемы создаются центробежной силой турбулентного вихря, но это не пузырь, как мы его здесь понимаем. Жидкие псевдоожиженные слои обычно имеют низкое значение (рр — р). Если жидкость — вода, то нри скоростях, вызывающих значительное распшрение слоя, вихревое движение сопровождается образованием временных пустых объемов, часто напоминающих пузыри. В газовых псевдоожиженных слоях происходит более интенсивное образование пузырей. Авторы работы [818] постулировали, что при псевдоожижении с изменением агрегатного состояния весь избыточный газ по сравнению с минимально необходимым для процесса псевдоожижения циркулирует по слою в виде пузырей. Ценц [899] связывал дальнейший рост пузырей с образованием снарядного режима течения, когда диаметр пузыря равен диаметру канала. Авторы работы [650] получили подтверждение этих теорий с помощью эмпирических зависимостей для образования пузырей и частоты их отрыва средняя толщина пузырькового слоя у определяется по приближенному соотношению [c.413]

Модель радиальных потоков [ 10, 30-321 состоит в том, что за основу в вихревом течении принимается разделение двух потоков энергии потока кинетической энергии, направленного от центра к периферии, и потока тепла, направленного в противоположную сторону. Исходный газ в завихрителе термотрансформатора (см. рис. 6.1) создает интенсивный круговой поток, вращающийся по закону свободного вихря. По мере продвижения вдоль вихревого течения этот поток за счет сил внутреннего трения перестраивается в вынужденный вихрь, в результате чего происходит уменьшение круговых скоростей внутренних слоев и увеличение угловых скоростей внешних слоев. Это создает возможность перехода кинетической энергии от центра к периферии. В то же время за счет более высоких значений статической температуры у периферии вихря, по сравнению с центральными слоями, существует поток тепла, имеющий направление, противоположное кинетической энергии. Тепловой по гок по своей величине не в соетоянии компенсировать приосевым слоям потери кинетической энергии. Это и является основной причиной, объясняющей охлаждение центральных и нагрев периферийных слоев вихревого течения. Из модели Хилша-Фултона следует, что максимальный холодильный эффект будет иметь место возле дросселя термотрансформатора (см. рис. 6.1). Однако экспериментальные данные 6, Н, 9, 32, 37] указывают на максимум эффекта охлаждения ГЕОтока на выходе из диафрагмы. [c.158]

Явление кризиса течения при поступательно-вращательном движении несжимаемой жидкости по трубе имеет простое физическое объяснение. По свободной поверхности текущей в трубе жидкости (как мы зяаем из предыдущего, жидкость движется в кольцевом зазоре между Д/2 и Гв, так что свободной поверхностью жидкости является боковая поверхность вихря, т. е. поверхность цилиндра радиусом Гд) могут распространяться возникающие вследствие наличия центробежных сил упругие волны, получившие название длинных центробежных волн. Скорость распространения длинных центробежных волн, как было показано, в 9.3, [c.669]

Скорости V,j z), индуцированные свободными вихрями, сходящими с концов крыла, изменяются в направлении размаха крыла, при этом среднее значение индуцированной скорости Vy ср и, следовательно, средний угол скоса при постоянной величине интенсивности вихря Гср= (Va) y p тем больше, чем меньше [c.169]

При исследовании установив шегося обтекания несжимаемой жидкостью несущей поверхности сложной формы она заменяется вихревой моделью, представляющей собой бесконечную совокупность распределенных элементарных вихревых систем. Каждая такая система представляет собой косой подковообразный вихрь, состоящий из присоединенного косого вихря и двух отходящих от него свободных вихревых шнуров. Определите скорость, вызванную указанной вихревой системой, в некоторой точке, лежащей в той же плоскости, что и рассматриваемая система. Найдите числовое значение скорости в соответствии с геометрическими размерами вихря и координатами точки, а также заданными скоростью Voo = = 100 м/с и циркуляцией Го = 2 м /с. [c.247]

Определение аэродинамических характеристик несущей поверхности в случае нестационарного движения основано на замене эквивалентной базовой плоскости вихревой системой, состоящей из совокупности дискретнглх косых подковообразных присоединенных вихрей с отходящей от них пеленой нестационарных свободных вихрен. Рассмотрите скорость, индуцированную дискретным подковсобраз- [c.247]

Выведите зависимости для напряженности вихревой пелены и циркуляции боковых свободных вихрей дискрешого подковообразного вихря в ячейке под номером ikk — 1 (рис. 9.8), выраженные в виде рядов через производные циркуляции присоединенного вихря. Примите гармонический закон изменения кине.матических параметров и рассмотрите случай малых чисел Струхаля.Выразите эти зависимости для поступательного симметричного (Qt = 0) движения крыла с постоян ЮЙ скоростью (Йоо= onst), совершающего одновременно колебания в вертикальной п.лос-кости (см. задачу 9.23). [c.250]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...