Неустойчивость струй

Дробление жидкости на капли вследствие неустойчивости струи—Релей (1886) ]768]. [c.151]

Одним из факторов возникновения нестационарности температурного поля в реакторе установки замедленного коксования (рис. 4 ) является гидродинамическая неустойчивость струи сырья, которая образует каналы неравномерно как по сечению аппарата, так и по высоте. Более того, в каж- [c.23]

Из графика видно, что увеличение эллиптичности (уменьшение е) приводит к смещению максимума в сторону малых длин волн (больших /г) и к увеличению неустойчивости струи. Опыт качественно подтверждает указанные выводы. [c.32]

Получаюш,иеся капли являются результатом сложного процесса дробления первично образующихся более крупных капель. Последний процесс мог бы быть выражен уравнением пульсационного движения и граничными условиями, соответствующими промежуточным состояниям капель. Однако сформулировать граничные условия для промежуточных стадий не представляется возможным, так как нельзя проследить все сменяющиеся формы распада струи. Таким образом, данная схема исключает возможность полного аналитического решения задачи. Тем не менее представляется целесообразным из уравнения неустойчивости струи вывести критерии подобия, которые характеризуют процесс распы-ливания. Если учесть, что при подобии процессов должны сохраняться теми же самыми соотношения между длиной волн колебаний и диаметрами получающихся капель, то на основании эксперимента можно получить вид функциональной связи между критериями. Это даст возможность определить средний размер капель. [c.38]

Ввиду того что сопло, обеспечивающее М = 1,89 (см. разд. IV), давало неустойчивую струю, мы не смогли с помощью данного сопла получить полное расширение сверхзвукового потока. В связи с этим на рис. 4 наибольшее число Маха равно 1,62. Значения з для дозвуковых струй взяты из работы [8]. [c.76]

Отмеченные в начале главы 1 неустойчивость струи и ее реакция на различного рода возмущения делают актуальными изучение и учет начальных условий истечения аэродинамических, акустических, геометрических. [c.35]

При слабом продольном периодическом возбуждении струи звуковые волны на частоте неустойчивости струи [2.4] генерируют кольцевые вихри более регулярные (рис.2.2,а), чем при невынужденном возникновении неустойчивости (рис.2.2,б). В обоих случаях эти вихри образуются на кромке сопла. Следует отметить, что возбужденные звуком вихревые кольца более интенсивны, чем в случае отсутствия периодического возбуждения, они позже спариваются и позже разрушаются. [c.47]

Аэродинамические излучатели можно разделить на два класса, отличающихся по принципу генерации звука динамические сирены, основанные на механическом прерывании потока газа с помощью движущихся (обычно вращающихся) поверхностей, и разного рода свистки, в которых используются те или иные типы неустойчивости струи. [c.10]

Следует отметить, что в дальнейшем аналогичная неустойчивость струи была обнаружена, когда в струю помещали отражающие предметы с плоской или даже закругленной поверхностью, если их размеры превышали диаметр диска Маха, а расположение было таково, что образованный при торможении отсоединенный скачок уплотнения находился за той плоскостью, в которой в свободной струе возникал диск Маха. Правда, в этом случае интенсивность колебаний была существенно ниже, чем при использовании резонирующей камеры. [c.15]

На течение в начальном участке струи поток окружающею воздуха не влияет однако, как показано на снимке, на расстоянии 238 диаметров вниз по потоку винтовая неустойчивость струи оказывает- [c.107]

Эти завихрения могут быть неустойчивыми или устойчивыми и удерживаться на одном месте в зависимости от формы камер до и после рабочей щели золотника, от свойств жидкости и от условий течения. Если завихрения неустойчивы, струя также будет неустойчивой, она может выбирать направление по закону, описываемому в упрощенной теории Мизеса, может колебаться от одной стенки камеры к другой [1], принять какое-то направление или колебаться между двумя иди несколькими предпочтительными направ- [c.249]

Однако, пожалуй, наилучший прерыватель для применения с телефоном можно получить, пользуясь неустойчивостью струи жидкости. При соответствующем подборе диаметра и скорости струи можно заставить струю под действием камертона разбиваться на капли с идеальной регулярностью, так что каждому полному колебанию камертона будет соответствовать одна капля. Можно заставить каждую каплю при падении замыкать электрическую цепь между концами двух тонких платиновых проволочек. Если электродвижущая сила батареи достаточно высока и если жидкость подсолена для улучшения проводимости, то получаются достаточные токи, в особенности если прибегнуть еще к помощи небольшого понижающего трансформатора. Наконец, можно осуществить автоматически действующий прибор, воздействуя на камертон электромагнитом, в обмотке которого протекает тот же самый прерывистый ток. Такой прибор можно заставить работать с частотой до 2000 в секунду он обладает многими преимуществами, из которых можно отметить почти абсолютное постоянство высоты тона и почти бесшумное действие. Принципы, на которых основано действие этого прерывателя, будут рассмотрены ниже в одной из дальнейших глав. [c.474]

Надеясь улучшить условия наблюдения над изменениями неустойчивых струй, я стал далее прибегать к окрашенной воде, текущей под водой. В этой форме экспериментом легче управлять, чем в случае струй дыма, которые трудно освещать и которые легко разрушаются при малейшем дуновении. В качестве окрашивающего вещества предпочтительно употреблялся марганцевокислый калий, причем окраску можно было ослаблять, примешивая к общей массе жидкости немного сернокислой закиси железа. Струи обычно сбрасывались вниз в широкий сосуд или в стеклянную ванну и освещались сзади сквозь кусок стекла. [c.393]

Струи, колебания около округлой формы 345 максимально неустойчивая длина волны 351 наблюдения Бидона 345 наблюдения Савара 349 неустойчивость струй 349, 366 опыты Белла 356 применение к определению натяжения свежеобразованных поверхностей 358 электричества действие 358 Струна, применение для анализа звука ухом 430 [c.475]

В основе всех существующих в настоящее время представлений о механизмах воздействия звука на струйные течения лежит представление о гидродинамической неустойчивости свободного сдвигового слоя струи и струи в целом и об упорядоченных структурах, возникающих в струях вследствие этой неустойчивости. Наличие таких упорядоченных структур как в ламинарных, так и в турбулентных струях, подтверждено многочисленными экспериментальными и теоретическими исследованиями. Предлагаемые различными исследователями механизмы воздействия звука на струйные течения охватывают все возможные способы воздействия на такие упорядоченные структуры. В частности, предполагают, что в турбулентных струях возможно прямое взаимодействие между звуком и турбулентной структурой потока, прямое воздействие звука на процесс передачи энергии от больших турбулентных вихрей к меньшим [1]. Другая точка зрения состоит в том, что звуковые колебания действуют на струю у среза сопла вблизи точки отрыва потока и приводят к образованию вихрей, которые по мере их распространения вдоль струи, вследствие неустойчивости струи и/или ее сдвигового слоя могут усиливаться или ослабляться в зависимости от частоты воздействия (см., например, [2]). Это наиболее распространенная точка зрения на процесс взаимодействия звука со струями. Высказывается также предположение, что возможна постоянная связь между звуковой волной, воздействующей на слой смешения, и возбужденной волной неустойчивости на протяжении нескольких длин волн неустойчивости [3] и, наконец, существует мнение, что взаимодействие звука со струей происходит через воздействие на поверхность раздела между струей и окружающим пространством [4]. [c.39]

В закрученном потоке могут существовать значительные градиенты осевой составляющей скорости. В вихревой трубе такое состояние движения имеет наиболее ярко выраженный характер вследствие наличия интенсивного противотока. С этой точки зрения приосевой вихрь можно рассматривать как осесимметричную струю, втекающую в поток с несколько отличной плотностью, и, естественно, ожидать эффекты, которые наблюдаются в слое смешения такой струи [18]. Как показано в работе [20], в слое смешения развиваются когерентные вихревые структуры с детерминированной интенсивностью и динамикой распространения. Так, в частности, при движении вниз по потоку расстояние между соседними вихрями увеличивается, что приводит к уменьшению частоты их обнаружения. Очевидно, в этом случае должна иметь место связь таких структур с высокочастотной неустойчивостью в вихревых трубах. [c.117]

По-видимому, ВЧ неустойчивость связана с образованием в вихревой трубе крупномасштабных когерентных вихревых структур (КВС) сдвигового характера, подобно тому, как это наблюдается в турбулентных слоях смешения струй с различными скоростями течения (рис. 3.18, 3.19). [c.123]

На поверхности тангенциального разрыва в связи с ее неустойчивостью возникают вихри, беспорядочно движущиеся вдоль и поперек потока вследствие этого между соседними струями происходит обмен конечными массами (молями) вещества, т. е. поперечный перенос количества движения, тепла и примесей. В результате на границе двух струй формируется область конечной толщины с непрерывным распределением скорости, температуры и концентрации примеси эта область называется струйным турбулентным пограничным слоем. При очень малых значениях числа Рейнольдса струйный пограничный слой может быть ламинарным, но на этом сравнительно редком случае течения мы не останавливаемся. [c.361]

Внезапное расширение трубопровода. Рассмотрим случай, который часто встречается на практике, когда трубопровод внезапно расширяется от диаметра ii до диаметра 2 (рис. 4.36). Как показывают наблюдения, поток, выходящий из узкой трубы, не сразу заполняет все поперечное сечение широкой трубы жидкость в месте расширения отрывается от стенок и дальше движется в виде струи, отделенной от остальной жидкости поверхностью раздела. Поверхность раздела неустойчива, на ней возникают вихри, в результате чего транзитная струя перемешивается с окружающей жидкостью. Струя постепенно расширяется пока, наконец, на некотором расстоянии от начала расширения не заполняет все сечение широкой трубы. [c.200]

Поверхность раздела бывает выражена нерезко она носит неустановившийся и неустойчивый характер периодически эта поверхность получает местные искривления, которые прогрессируют и переходят в отдельные водовороты (вальцы) эти водовороты попадают затем в транзитную струю и уносятся ею поверхность же раздела снова восстанавливается с тем, чтобы в последующие моменты времени опять распасться и свернуться в водовороты, и т. д. Постоянное возникновение в районе поверхности раздела водоворотов, попадающих в транзитную струю, способствует повышению пульсации скоростей и давлений в ней. [c.181]

Применение схемы с 7-образным факелом (рис. 36, д) приводит к нарушению условий воспламенения в отдельных горелках из-за неустойчивости течения при взаимодействии встречных струй между собой. [c.74]

Независимо от нагрузки по пару в работе струйного сепаратора можно наблюдать два режима устойчивый и неустойчивый. Устойчивый режим истечения для приведенной конструкции распределительного устройства наблюдается при Djk 0,8 mV4. В этих условиях пленка полностью перекрывает сечение аппарата и проскок пара происходит на периферии струи у стенок сепаратора. Амплитуда отклонения конца струи от среднего положения в этих режимах незначительна. Неустойчивый (пульсационный) режим истечения имеет место при Dж = 0,4- -0,8 ш /ч. В таких режимах вследствие нарушения сплошности пленки и скачкообразного изменения ее сопротивления наблюдается пульсация, прорыв пара происходит по всей поверхности струи и амплитуда отклонения конца струи от среднего положения заметно возрастает. [c.157]

Шум сверхзвуковых струй включает ряд составляющих, определяемых источниками различного типа [7.3,7.6,7.14]. Это - шум смешения, излучаемый турбулентными вихрями в слое смешения излучение, создаваемое конвектируемыми со сверхзвуковой скоростью по отношению к внешней среде турбулентными вихрями широкополосная составляющая ударного шума, генерируемая при взаимодействии турбулентности с ударными волнами и, наконец, дискретная составляющая, обусловленная неустойчивостью струи при некоторых режимах течения. [c.179]

Чрезвычайно сложные задачи гидродинамики возникают в тех случаях, когда жидкость приходится рассматривать в условиях слабых гравитационных полей. В этом случае необходимо учитывать действие сил поверхностного натяжения. Такие задачи возникают, прежде всего, в динамике космических аппаратов, которые могут нести на борту значительное количество жидкого груза. Но это не единственная область приложения подобной теории. Влияние поверхностного натяжения может быть существенно для исследования коротких волн. Эффект поверхностного натяжения резко возрастает при появлении на поверхности жидкости поверхностно-активных веществ. В последнее время техника ставит ряд задач о колебании объема жидкости, заключенной в мешок — гибкую оболочку. Наконец, теория волн с учетом сил поверхностного натяжения оказывается интересной для теории тонких струй. Сначала Плато, а затем Рейли показали, что силы поверхностного натяжения служат одной из причин неустойчивости струи — поверхностное натяжение разрывает струю на капли. Оказывается, что по поверхности тонкой струи, подверженной действию сил поверхностного натяжения, могут распространяться волны, и в том числе волна, имеющая единственный горб. Есть основания думать, что подобная форма струи более устойчива, чем обычная осесимметричная форма. Уже перечисленных фактов достаточно, чтобы увидеть то богатство физического содержания, которым обладает теория, изучающая роль поверхностных явлений. [c.65]

При натекании под углами, отличными от 90° (ф = 53. .. 90 °), качественное поведение кривых остается таким же, как и в случае натекания на нормально расположенную преграду, и также отмечается более быстрый спад давления, чем в случае распространения свободной струи. Вероятно, это уменьшение связано с возникновением колебаний натекающей на преграду струи, благодаря которым увеличивается подмешивание в струю окружающего воздуха, за счет чего, в свою очередь, происходит резкое падение полного давления на некотором участке. Действительно, фотографии, сделанные с помощью импульсного рубинового лазера, показали (рис. 2.20), что на определенных расстояниях от среза сопла до преграды наблюдается неустойчивость струи, вьфажающаяся в возникновении ее поперечных колебаний. По нескольким фотографиям бьша составлена табл. 2.4 основных параметров колебаний. [c.67]

Имеются также стали с высокой кавитационной стойко-стью . Обычно это стали с высоким содержанием хрома (для сопротивления коррозии) и структ фно неустойчивым аустени-том. Образование мартенсита при ударе водных струй, как показали опыты И. Н. Бо гачева, весьма положительно влияет на кавитационную стойкость. Примером кавитационной стали может служить сталь марки ЗОХЮГЮ (0,3% С 10%Сг 107о Мп). [c.507]

В частности, в осесимметричных струях такие структуры идентифицируются с неустойчивостью вихревого слоя и его сворачиванием в концентрации завихренности — вихри. Снос этих вихрей вниз по потоку сопровожцается процессом их последовательного слияния попарно, что и определяет расширение слоя смешения. Каскад попарных слияний вихрей заканчивается образованием последовательности клубков. В конце начального участка крупномасштабные клубки разрушаются и генерируют мелкомасштабную турбулентность. Взаимодействие упорядоченных, когерентных структур с хаотическим турбулентным фоном определяет динамику развития структурного турбулентного движения. [c.127]

Дробление жидкости под действием электростатического поля. Так же как в случаях вращающегося диска н воздействия ультразвука, при дроблении под действием электростатического поля начальная неустойчивость быстро нарастает. При этом происходит выбрасывание образований, напоминающих небольшие струи. При вращении диска или действии ультразвука эти струйки неустойчивы и быстро распадаются. В рассматриваемом случае электрическое поле стремится стабилизировать любую образующуюся струю [567, 856], В результате деформация может достичь большой амплитуды и привести к образованию тонких струй, которые затем дробятся. Эти струи видны на фотоснимках, полученных в экспе-римента.х Лютера и Патерсона [509]. [c.148]

Поверхность раздела неустойчива, на ней возни-каютзихд , в результате -чегО анзитная струя перемешивается с окружающей [c.203]

Заметим, что струйное течение рассматриваемого типа (с мертвой зоной позади тела) экспериментально не осуществимо, так как границы струй неустойчивы и за обтекаемым телом образуются вихри. Однако, как будет показано в п. 10.2, такое течение является предельным случаем наблюдаемого в практике суперкави-тационного течения. [c.253]

Рассмотренная схема течения при взаимодействии струи с потоком (рис. 6.2.3) не является единственной. При определенных условиях структура такого течения может оказаться неустойчивой и на обтекаемой поверхности возникнут неблагоприятные пульсации давления. Механизм возникновения пульсаций связан с переходом от однобочковой формы струи к многобочковой , периодически повторяющейся (рис. 6.2.4). Такая карти- [c.401]

Уже более десяти лет ирашло с тех пор, как возникла смелая идея советских ученых, академиков А. Сахарова и И. Тамма использовать для изоляции плазменной струи электромагнитное поле. Тысячи раз ставились опыты, Кольца электромагнитного поля устремлялись к центру, сжимая, уплотняя дейтерий. Давление в плазменном шнуре вырастало в миллионы раз. Под влиянием этого давления плазма начинала расширяться, раздвигая упругие кольца электромагнитного поля. Шнур плазмы начинал пульсировать. Процесс оказывался неустойчивым. [c.182]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...