Колебания жидкости (поперечные)

Пренебрегая сопротивлениями, определить период колебаний жидкости, если резервуары имеют поперечные сечения и р. и соединены трубой, длина которой /, а площадь поперечного сечения / во много раз меньше площади каждого нз резервуаров. [c.356]

Задача XI1-16. Жидкость в трубе, подключенной к воздушному колпаку поршневого насоса, выведена из положения равновесия. Пренебрегая сопротивлением, частоту собственных колебаний жидкости, если длина трубы, заполненной жидкостью, L, площадь ее поперечного сечения /, площадь сечения колпака F и объем воздуха в колпаке при равновесном положении уровней [c.370]

Колебательные свойства ракеты обусловлены наличием жидкого топлива в баках и упругостью корпуса. Если частоты упругих колебаний корпуса и колебаний жидкости в баках ракеты достаточно далеки, то связанность между отдельными парциальными системами будет слабой и динамические характеристики ракеты можно рассматривать раздельно с учетом упругих поперечных колебаний корпуса (колебания жидкого топлива не учитываются) и колебаний жидкого топлива в баках (корпус ракеты принимается жестким). [c.478]

Мы видим, что при резонансе резонатор довольно интенсивно отбирает энергию от возбудителя. Если у резонатора трение незначительно, то отобранная энергия идет на увеличение интенсивности его колебания через некоторое время запасенная им энергия вновь вернется к возбудителю. Если же резонатор обладает значительным трением, то отобранная им от возбудителя энергия рассеивается и вновь к возбудителю практически не возвращается колебания возбудителя резко затухают. Это явление используется на практике для гашения нежелательных колебаний системы. Так, для устранения боковой качки корабля на нем устанавливают сильно демпфированный резонатор, выполненный в виде водяного столба в U-образной трубке, скрепленной с корпусом корабля. На рисунке 11.27 показана модель такой системы доска, имеющая вид поперечного сечения корабля, подвешена в точке А как маятник с доской скреплена U-образная трубка, колена которой связаны воздухопроводом с запирающим краном К. При закрытом кране К столб воды в U-образной трубке колебаться не может. Если при закрытом кране отклонить доску ( корпус корабля ) от положения равновесия и отпустить, то она вместе с U-образной трубкой будет колебаться с достаточно малым затуханием. Но стоит то же проделать при открытом кране, когда становятся возможными колебания жидкости в U-образной трубке, колебания доски (корпуса) быстро затухнут. [c.353]

В качестве источников колебаний с ультразвуковой частотой применяют гидродинамические источники колебании или электромеханические преобразователи. Устройство первых основано на использовании незатухающих колебаний жидкости в системе сопло—острие или поперечных колебаний пластинки в вихревом потоке. Действие электромеханических преобразователей основано на эффекте пьезоэлектричества и магнитострикции. Для питания ультразвуковых преобразователей наиболее широко применяются ламповые генераторы. [c.203]

При малом удлинении ракеты этот вопрос естественно снимается, но зато возникает другая неприятность — возрастает роль возмущений от поперечных колебаний жидкости в баках, и если надлежащим подбором параметров автомата стабилизации не удается их парировать, приходится устанавливать в баках перегородки, ограничивающие подвижность жидкости. На рис. 2.6 частично показаны узлы 7 для крепления гасителей колебаний в баке горючего. Естественно, такое решение приводит к ухудшению весовых характеристик ракеты. [c.63]

Надкритическая динамика рельефа помимо вибрационного параметра W существенно определяется безразмерной амплитудой вибраций. Так, при круговых вибрациях поперечный размер гексагональных ячеек (пространственный период X) в случае сьшучей среды из гладких сферических частиц стремится к удвоенному значению амплитуды смещения песка слоев и жидкости друг относительно друга. Если при этом размах относительного смещения слоев меньше периода рельефа на границе устойчивости, с увеличением W наблюдается уменьшение размера ячеек, если больше - их рост. Описываемое явление - сугубо нелинейное, поскольку амплитуда колебаний жидкости имеет один порядок величины с пространственным периодом рельефа. [c.137]

При нейтральном положении золотника 21 рабочая жидкость, поступающая от насоса через клапанную коробку 19 в корпус распределителя, проходит через щели, образованные кромками среднего пояска золотника и корпусом, к выводным штуцерам через трубопроводы в обе полости цилиндра. В это же время рабочая жидкость поступает через щели, образованные крайними поясками золотника и корпусом, через штуцер и трубопроводы на слив в корпус гидроусилителя (в бак). Поэтому при нейтральном положении золотника 21 поршень 3 в силовом цилиндре может свободно перемещаться, не мешая небольшим колебаниям колес, поперечной рулевой тяги и сошки. Толчки и удары от неровностей дороги, оказывающие действие на рулевое управление, благодаря свободному перемещению поршня гасятся окружающей его жидкостью и не передаются на рулевое колесо. Слив рабочей жидкости в бак происходит через сливной фильтр, установленный на конце трубопровода внутри корпуса гидроусилителя. [c.87]

Определить период колебании, если масса поршня т и площадь поперечного сечения трубки /. Режим течения жидкости в трубке считать ламинарным плотность и [c.364]

Рейнольдса, и течение перестает быть стационарным, несмотря на постоянство скорости обтекания Voo- При атом некоторая часть жидкости время от времени вырывается из кольцевого вихря и сносится вниз но потоку. Указанные колебания вихря сопровождаются колебаниями продольной силы /р, и появлением колеблющейся значительной поперечной (перпендикулярной к скорости потока) силой на сферу (средняя по времени величина которой равна нулю). Резкое падение С при Re,, Ю связано с переходом ламинарного пограничного слоя в турбулентный режим, что приводит к затягиванию точки отрыва погранслоя вниз по потоку и уменьшению сопротивления. [c.251]

Задача 1293 (рис. 699). U-образная трубка с одинаковой площадью поперечного сечения по всей длине открыта с двух концов. Трубка содержит две несжимаемых и несмешивающихся жидкости с плотностями р, и р. . Определить период собственных колебаний системы около положения устойчивого равновесия, после того как она была выведена из этого положения, если длина части трубки, занимаемой жидкостью плотности Pi, равна /,, а длина части, занимаемой жидкостью плотности р. , равна 1 . Трением пренебречь. [c.462]

Определить период колебаний, если масса поршня m и плош,адь поперечного сечения трубки/. Режим течения жидкости в трубке считать ламинарным плотность и кинематическая вязкость жидкости р и V. Массой пружины пренебрегать. [c.368]

Как уже было сказано выше, движение частиц жидкости в турбулентном потоке имеет довольно сложный характер частицы кроме основного направления (вдоль оси потока) совершают также поперечные перемещения при этом происходит интенсивное перемешивание частиц, столкновение их друг с другом, образование завихрений в потоке. В результате этого в любой точке турбулентного потока в каждый момент времени имеет место своя но величине и направлению мгновенная местная скорость и (рис. 34). Это колебание во времени мгновенной местной скорости называется пульсацией скорости. Пульсация скорости сопровождается, в свою очередь, пульсацией давления в каждой точке турбулентного потока. [c.74]

Поперечные волны, колебания частиц в которых параллельны поверхности изделия (в частности, волны 5Я-типа), через контактную жидкость не передаются, поскольку, как отмечалось в под- [c.59]

Излагая механику непрерывных систем, мы только составляли уравнения движения, ню не рассматривали их решений, так как для исследования колебаний струн, мембран, жидкостей и твердых тел потребовался бы целый том. В книге Слэтера и Франка этим вопросам посвящена почти половина всего объема. Эта книга написана легко, а местами даже элементарно и может служить введением в рассматриваемый предмет. Переход от дискретной струны к непрерывной в случае поперечных колебаний рассмотрен здесь в главе VII. [c.401]

В зависимости от направления колебаний частиц по отношению к направлению распространения волны волны акустические бывают различных типов. В жидкостях и газах возникают только продольные волны (табл. 1.4), в которых направления колебаний частиц и волны совпадают. В твердых телах наряду с продольными возникают поперечные волны, в которых движение частиц перпендикулярно распространению волны. Кроме того, вдоль свободной поверхности твердого тела могут распространяться поверхностные волны (Рэлея), частицы в которых движутся по эллипсу в плоскости, перпендикулярной поверхности. В металле эти волны практически затухают на глубине 1,5 X. Скорости распространения перечисленных волн, зависящие от свойств среды, связаны между собой соотношениями [c.20]

В первой задаче вьшолнен расчет собственных колебаний сложной разветвленной трубопроводной системы (рис. 3.14) при различных схемах конечноэлементной аппроксимации, включающих в себя соответственно 37 узлов и 36 элементов и 78 узлов и 77 элементов. Рассчитывались первые 6 частот и форм собственных колебаний, две из которых вместе с расчетной схемой МКЭ приведены на том же рисунке. При этом оценивалось влияние подробностей сетки МКЭ и поперечного сдвига в трубопроводе на результаты расчета, которые сведены в табл. 3.6. Из таблицы следует, что учет сдвигов оказывается существенным для элементов с меньшими относительными размерами (сетка 2) и приводит к снижению, как это должно быть, более высоких частот собственных колебаний. Использование принципа вложенных сеток позволяет заключить о достаточной точности первой из двух схем конечноэлементной аппроксимации. Исследования выполнены для следующих характеристик трубопровода. Температура протекающей в нем жидкости 270° С, коэффициент Пуассона для материала труб -0,3, модуль Юнга при температуре 300° С - 1,91 10 МПА, при 20° С -2,1 10 МПА. Наружный диаметр тройника В на участке АВ - 0,46 м при толщине стенки 0,04 м, а на участке BF - соответственно 0,328 м и 0,024 м. Наружный диаметр тройника С - 0,475 м, толщина стенки 0,048 м. Наружный диаметр трубопроводной ветки BF — 0,325 м, толщина стенки — 0,019 м, на остальных участках трубы имеют наружный диаметр 0,426 м и толщину стенки 0,024 м. Остальные размеры и характеристики жесткостей опор приведены на рис. 3.14. Решение этой задачи и других [48, 49] по- [c.109]

Надежность электронасосов с сухим статором определяется надежностью перегородки, условия работы которой довольно сложны. Неправильно выбранные размеры перегородки при колебаниях температуры и давления могут привести к изменению формы и образованию продольных или поперечных гофр-и в конечном итоге к выходу насоса из строя. Кроме того, они-имеют сравнительно низкий КПД (около 60%) из-за большого радиального зазора между статором и ротором, электрических потерь в рубашке и потерь на трение ротора о жидкость. [c.26]

В твердом теле колебание частиц происходит как в продольном, так и в поперечном направлении. Если направление колебаний совпадает с направлением движения волн, такую волну называют продольная (или волна растяжения-сжатия) (рис. 6.18, о). Данная волна имеет наибольшую скорость распространения. Если направление колебаний перпендикулярно движения волны — поперечная (или сдвиговая волна) (рис. 6,18, б). Скорость поперечной волны в 1,8... 1,9 раз меньше, чемпродолыюй. В жидкости поперечная волна не распространяется, так как жидкость не обладает сдвиговой упругостью. [c.167]

При определении частот и форм низших тонов свободных колебаний больших ракет-носителей применяют балочную схематизацию. Корпус представляется в виде прямой неоднородной балки (стержня) с упругоподвешенными грузами, колебания которых имитируют колебания жидкости в баках. Для расчета частот свободных колебаний жидкости в баках ракеты при поперечных движениях стенки бака обычно принимают жесткими, а при продольных движениях — упругими, поскольку в этом случае деформации стенок бака оказываются существенными. [c.15]

В поперечных сеченнях стержня, где расположены силовые шпангоуты баков и двигателя, на оси стержня помещены механические осцилляторы. Эти осцилляторы при продольных колебаниях стержня имитируют осесимметричные колебания жидкости в упругих баках н механические колебания двигателя. Собственная частота колебаний s-ro осциллятора равна собственной частоте s-ro тона колебаний жидкости в упругом баке. Массу осциллятора выбирают такой, чтобы сумма масс всех осцилляторов была равна массе жидкости в баке. [c.501]

Таким образом, систему координатных функций Хп можно аыбнрать довольно грубо Достаточно только обеспечить полноту этой системы. В качестве функций % целесообразно выбирать собственные функции задачи о колебании жидкости в некотором сосуде, охватывающем заданный, но имеющем более простую форму. Например, если жидкость колеблется внутри конического бака, то в качестве координатных функций можно взять собственные функции задачи о колебании жидкости в цилиндрическом сосуде, поперечное сечение которого равно наибольшему из оснований конуса. [c.292]

Механическая модель колебаний жидкости в баке. При поперечных колебаниях бака колебания жидкости внутри него пропорциональны координате А. ( ). Дифференциальное уравнение дтя А. (6.3,12) есть уравнение вынужденных колебаний осциллятора, правая часть которого выражает кинематическое возбуждение от стенок бака. Это дает возможность при решении задач динамики твердого тела с полостью, частично заполненной жидкостью, колебания жидкости внутри бака заменить колебаниями математических маятников каждому тону колебаний жидкости догсжен соответствовать свой маятник. Масса, длина и положение точки его подвеса должны быть выбраны такими, чтобы поперечная сила и ее момент от колебаний маятника были такими же, как и от колебаний жидкости. [c.346]

Двумерши задача. Рассматриваются малые осесимметршшые колебания жидкости и стенок трубы труба - тонкостенная безмоментная цилиндрическая оболочка круглого поперечного сечения. [c.353]

Осциллирующее течение в трубе. С другим примером периодического пограничного слоя мы сталкиваемся при колебаниях жидкости в трубе, вызванных периодическим изменением перепада давления. Такие колебания могут быть осуществлены попеременным движением поршня то в одну, то в другую сторону. Теория этого явления разработана Т. Зекслем и С. Утидой [ ]. Рассмотрим длинную трубу с круглым поперечным сечением. Пусть X есть координата в направлении оси трубы, а г — радиальное расстояние от середины трубы. Можно принять, что рассматриваемое явление не зависит от координаты х, следовательно, не зависит от х ж составляющая и скорости в направлении оси трубы. В таком случае остальные составляющие скорости, следовательно и конвективные члены в уравнении движения для направления, совпадающего с осью трубы, исчезнут, и вместо трех уравнений Навье — Стокса (3.36) мы получим без каких бы то ни было упрощений только одно уравнение [c.404]

Ркс. 2.6. С, ема бал. 1нстиче-ской ракеты Тор / — бак горючего (керосин), 2—бак окислителя (кислород), 3 —хвостовой огсек, управляющие двигатели, 5 —камера глаиного двигателя, 6 —тор- 03iibie твердотопливные дви-гате.ш, 7 —гасители поперечных колебаний жидкости. [c.61]

Хорошо известно, что под действием потока газа, скорость которого превышает некоторую критическую, капля жидкости или струя разрушается. Это явление приводит к нелинейным колебаниям процесса горения в ракетных двигателях. Лейн [457] и Волынский [854] экспериментально определяли критические условия разрушения. Моррелл [555] исследовал струю воды под действием поперечных ударных волн. Наблюдались два основных типа процесса дробления жидкости. При одном из них возмущение капель заканчивается образованием нерегулярных струек. При втором происходит сдувание жидкости в форме пузырьков. Капля может принять линзообразную форму, и жидкость срывается с ее внешнего края. Обобщенная модель обоих типов процессов дробления пред.чожена Морре.т.чом [555]. [c.146]

Трудности, связанные с этим, состояли в том, что поперечные колебания и волны не могут иметь места в жидкостях и газах. Упругие же колебания в твердых телах еще не были исследованы к тому времени. Учение Френеля о поперечных световых волнах дало толчок к исследованию свойств упругих твердых тел. Применение полученггых знаний к оптике повело к ряду принципиальных затруднен1 й, связанных с несовместимостью механических законов колебаний упругой среды и наблюдае.мых на опыте законов оптических явлений. Эти затруднения были устранены только с появлением электромагнитной теории света. Однако для интересующего нас вопроса о поперечности световых волн механические теории света дали очень много, и плодотворность их для того времени стоит вне сомнения. [c.372]

Функции ф( )(е) характеризуют изменение по координате е амплитудных значений перемещений точек осевой линии стержня для каждой из чаетот стержня. Производные функций ф< >(е) характеризуют изменение амплитудных значений угла наклона касательной к осевой линии стержня ( зо ( )). изгибающего момента (ДМ о , (е)) и перерезывающей силы (Д(31, о е)) для каждой из частот 7,о/. Полученные собственные функции для наиболее простого уравнения поперечных колебаний стержня постоянного сечения (7.66) могут быть эффективно использованы при приближенных решениях более сложных уравнений поперечных колебаний стержней с переменным сечением, нагруженных сосредоточенными динамическими силами, стержней, находящихся в потоке воздуха или жидкости, и т. д. [c.182]

Определить закон движения жидкости и вычислить период колебания, если масса поршня т и плопхадь поперечного сечения трубки f. Режим течения считать ламинарным плотность и вязкость жидкости р и i. [c.350]

Через контактную жидкость передают волны продольного типа и поперечные волны 51/-поляризации, в которых направление колебаний непараллельно поверхности изделия. В последнем случае на границе преобразователь — жидкость такие поперечные волны трансформируются в продольные, а на границе жидкость — изделие превращаются опять в поперечные. [c.59]

В приборе УЗИС ЛЭТИ реализован метод измерения скорости звука путем сопоставления времени распрострапегшя звука в измерительной и эталонной линиях. G его помош,ью можно определить скорости продольной и поперечной волн с погрешностью не более 0,5. .. 1,5 %. Высота образцов равна 12 мм, диаметр не менее 15 мм. Электроакустическими преобразователями служат кварцевые пластины Х-среза на продольные волны и Y-среза на поперечные. В приборе (рис. 9.1) формируются электрические импульсы прямоугольной формы, передний фронт которых возбуждает в пьезопреобразОвателе ударный импульс затухающих колебаний. Прибор имеет две акустические линии. В первой ударный импульс затухающих колебаний проходит через образец на приемный пьезопреобразователь, во второй такой же импульс проходит через слой жидкости (смесь дистиллированной воды и этилового спирта). Задний фронт прямоугольного импульса запускает ледущую развертку ЭЛТ, что обеспечивает индикацию на экране ЭЛТ одновременно обеих последовательностей затухающих колебаний. С помощью микрометрического винта, изменяя толщину слоя жидкости, их можно совместить. Это соответствует равенству времен, затраченных на прохождение УЗ-волн толи ины образца и слоя жидкости. Измерения проводят дважды сначала при отсутствии в измерительной линии образца (отсчет по микрометру Я ), затем вводят образец и находят Я . Если скорость волны в жидкости равна с , то искомую скорость упругой волны в исследуемом образце находят из соотношения с (1/Яа — Я ) Сда. Рабочие частоты прибора при продольных колебаниях 1,67 и 5 МГц, при поперечных 1,67 МГц. [c.413]

Примером такой конструкции является упругодемпферный подшипник с двухвенцовым упругим элементом (рис. III.16). Конструкция состоит из статора 3 и вибратора 1, между которыми находится демпфирующая жидкость 2. Упругий элемент 4 выполнен в виде венца, в котором выфрезерованы балочки. Такие упругие элементы с петлеобразными балочками обладают и осевой податливостью и могут быть использованы для демпфирования не только поперечных, но и осевых колебаний. [c.149]

Предположим, что плоская пластина (рис. 52) омывается несжимаемой жидкостью с постоянными теплофизическими свойствами и температурой Too. Пластина подвергается поперечным колебаниям со скоростью = ДЛо<и sin tat, где АЛ о и ( — амплитуда и частота колебаний соответственно. Как и для стационарной естественной конвекции, сжимаемость учитывается коэс ициентом объемного расширения р. Примем, что для малоамплитудных колебаний сжимаемостью в направлении колебаний можно пренебречь, так как частота колебаний стенки значительно меньше частоты акустических колебаний. Математическое решение задачи выполняется в подвижной системе координат. [c.149]

Из-за поперечных колебаний стенки градиент давления др1ду, благодаря которому частицы жидкости движутся в направлении у со скоростью, близкой к Uoi не будет равен нулю, а будет равен [c.149]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...