Скорость теоретическая потока в относительном движении

По аналогии с формулой (2.30) из (2,32) получим выражение для определения теоретической скорости потока в относительном движении на выходе из рабочих лопаток [c.50]

Коэффициент В принят равным 0,032. Это привело к согласованию с некоторыми экспериментальными данными [12]. Надо, однако, заметить, что в других опытах значение g было близко к единице [14]. В литературе также отмечается, что е может быть и больше единицы, что совершенно не вяжется с указанной схемой. Кроме того, следует иметь в виду, что схема Прандтля является идеализированной и построена по аналогии с молекулярной теорией, где на длине свободного пробега никакого внешнего воздействия молекула не испытывает. Длина перемешивания , полученная путем сравнения опытного распределения скорости с теоретическим, содержит в себе особенности процесса, которые не укладываются в модель Прандтля. В работе [4] рассматривается пространственная модель, которую можно считать обобщением модели Прандтля. Пусть из окрестности каждой точки М потока, рассматриваемой в системе координат, движущейся со скоростью осредненного потока в точке М, вылетают во всех направлениях с одинаковой вероятностью порции жидкости ( моля ). Характерный размер .моля d и средняя длина его пробега Л приближенно описываются соотношениями d = L и % = aL (р и а — постоянные безразмерные коэффициенты, L — масштаб турбулентности) и определяются полем скорости осредненного движения и положением рассматриваемой области потока относительно стенок канала. Модуль характерной скорости движения моля, вылетающего из окрестности [c.92]

В первой области существования дисперсных потоков — области потоков газовзвеси — согласно теоретическим и опытным данным (гл. 6) увеличение концентрации при прочих равных условиях может вызвать значительное увеличение интенсивности теплообмена. Такой результат был объяснен улучшением теплофизических характеристик, радиальным теплопереносом и положительным влиянием твердых частиц на теплообмен в пограничном слое. Этот эффект до определенного предела перекрывает отрицательное влияние роста концентрации на пульсации газа (гл. 3) и на скорость межкомпонентного теплообмена в газовзвеси (гл. 5). Однако во в т о-рой области дисперсных потоков — области потоков флюидной взвеси— увеличение насыщенности газового потока твердыми частицами сверх Ркр не только меняет структуру потока, но и содействует постепенному сближению растущего термического сопротивления ядра потока и понижающегося термического сопротивления пристенной зоны. Наконец, при определенных значениях растущей концентрации и определенных условиях движения потока могут сформироваться условия, при которых в решающей степени скажется отрицательное влияние стесненности движения частиц на теплообмен. В этом случае рост концентрации приведет не к повышению относительной интенсивности теплоотдачи, а к ее падению— процесс уже прошел через максимум. [c.255]

Особенно большое значение приобрела эта проблема в связи с развитием авиации и увеличением скорости движения морских судов. Во всех этих случаях решающую роль играют силы, с которыми среда действует на движущееся тело. Теоретический расчет этих сил является весьма сложной задачей. Поэтому большое значение приобретает экспериментальное исследование сил, с которыми среда действует на движущееся в ней тело. При этом пользуются утверждением, о котором мы уже упоминали ( 44), а именно, что среда действует на движущееся в ней тело с такими же силами, с какими действовал бы падающий ка неподвижное тело поток той же среды, если скорости тела в первом случае и потока во втором равны по величине и противоположны по направлению. (В основе этого утверждения лежит принцип относительности движения, согласно которому все физические явления, возникающие между двумя телами, могут зависеть только от относительной скорости движения этих тел.) Поэтому для определения сил, возникающих при движении в воздухе, тело закрепляется при помощи динамометров в аэродинамической трубе, в которой создается равномерный поток воздуха. По показаниям динамометров можно судить о силах, действующих на тело в различных направлениях, изучать зависимость этих сил от формы и состояния поверхности тел, их расположения в потоке и, наконец, от скорости потока. [c.541]

Коэффициенты скоростей с успехом применялись в начальные периоды развития турбостроения, до современного развития экспериментальной и теоретической газодинамики. Построение треугольников скоростей соответствовало весьма упрощенным взглядам на процесс течения рабочего агента через проточную часть ступени. В частности, вопрос об углах векторов скоростей при построении треугольников скоростей решался весьма элементарно, без учета известных теперь закономерностей движения потока под внешним воздействием на него элементов проточной части. Кроме того, треугольники скоростей являются простейшим решением задачи перехода абсолютного движения в относительное и обратно. Трудно предположить, что столь простая картина взаимодействия закрученного потока с вращающимися каналами проточной части рабочего венца отражала бы действительные явления, происходящие в потоке при его переходе из неподвижных каналов во вращающиеся. [c.24]

При этом в качестве исходной нормальной ситуации были приняты температура внутреннего воздуха +22 °С и относительная влажность 60 % (среднее значение между жилыми помещениями и кухнями или ванными комнатами в жилой части дома), температура +6 °С и относительная влажность воздуха 80 % в воздушном пространстве крыши и в среднем температура наружного воздуха зимой +3°С. При высоте воздушного пространства 16 см и ширине продухов лишь 3 см приточный воздух должен подниматься вверх позади карнизных брусьев, перпендикулярных его потоку, двигаться поперек крыши и на противоположной стороне снова опускаться. Будет ли все это происходить действительно так, крайне сомнительно, к тому же крыша не имеет никакого уклона, т. е. теоретически поток воздуха равен нулю. Как сказано выше, можно рассчитывать, что практически движение воздуха, хотя и с незначительной скоростью, имеет место. Получаемые при этом расчетные данные также приведены в табл. 8. [c.50]

Существует эффективный метод отсрочки помех, связанных с околозвуковым полетом, при высоких числах Маха. Все знакомы с картинами, где изображены самолеты, имеющие стреловидные крылья, т. е. крылья, передние кромки которых образуют значительный угол относительно перпендикуляра к нанравлению полета. Основную теоретическую идею, лежащую в основе использования таких форм крыла в плане, можно описать следующим образом. Допустим, что крыло с постоянным профилем и бесконечным размахом двигается по воздуху в направлении, наклонном к своему размаху. Можно сказать, что движение крыла составлено из движения перпендикулярного размаху и движения бокового скольжения вдоль размаха. Если мы пренебрегаем силами трения, то последняя составляющая движения не должна повлиять па силы, действующие на крыло. Поэтому можно сделать вывод, что структура потока относительно крыла определяется эффективным числом Маха , соответствующим составляющей скорости полета, перпендикулярной размаху. Если, нанример, стреловидный угол составляет 45°, то эффективное число Маха — примерно 70 процентов числа Маха полета, так что критическое значение последнего, где появляются околозвуковые помехи, увеличится почти на 40 процентов. [c.137]

Предварительные замечания. Точное теоретическое исследование задач, связанных с теплообменом в текущих жидкостях и с возникновением потоков вследствие нагревания среды, представляет очень большие трудности, так как такие материальные характеристики жидкости, как плотность, вязкость, коэффициент теплопроводности и удельная теплоемкость, — все зависят от температуры. Более доступны теоретическому исследованию задачи, в которых разности температур в разных точках среды очень небольшие, — в таких задачах материальные характеристики можно рассматривать как постоянные величины. Но и в этом случае, для того чтобы довести вычисления до конца, приходится ограничиваться рассмотрением только особо простых задач. Все эти задачи можно разделить на две группы. В задачах первой группы рассматриваются такие потоки, которые вызваны внешними причинами и относительно которых предполагается, что поле скоростей в них получается таким же, как если бы разностей температур не было. Следовательно, в этих задачах не учитываются те движения потока, которые возникают вследствие разностей плотности, вызванных тепловым расширением. При решении этих задач прежде всего требуется найти только температурное поле, возникающее вследствие [c.524]

Это намного меньше необходимого потока воздуха при температуре -1-1 °С и относительной влажности наружного воздуха 95 % и относительной влажности воздуха в помещении 55 % (1200 м /ч) или 70 % (1810 м /ч). Низкие температуры для проветривания благоприятнее, потому что относительная влажность воздуха редко поднимается выше 80 %, когда температура наружного воздуха ниже точки замерзания. Следует добавить, что теоретические расчетные значения скоростей потока воздуха в волнообразных кровельных пространствах при действительно свободных сечениях хорошо подтверждаются отдельными экспериментальными данными. Можно считать доказанным, что из-за создаваемых в этой крыше сопротивлений движению потока воздуха практически возможный воздухообмен уменьшается более чем наполовину. [c.81]

В результате проведения экспериментальных исследований закономерности отклонения турбулентных струй, вытекающих из осесимметричных отверстий в стенке распределителей круглого сечения, подтверждена правильность теоретических выражений (64) и (72), определяющих величину проекции скорости истечения струй на ось трубы 0 и угла отклонения струй от основного направления поступательного движения потока ф. Кроме того, установлено влияние параметра й на режим истечения струй из отверстий по длине дырчатого распределителя. Устойчивый режим истечения струй с минимальной невязкой угла отклонения струй (2,5%) наблюдается при 3 < 5. При < 3 режим истечения струй оказывается неустойчивым форма струй некомпактна, а направление их непрерывно изменяется относительно оси отверстий. [c.66]

Этот закон имеет и некоторое теоретическое обоснование. Например, в случае тела, движущегося в воздухе со скоростью v, за время / выводится из покоя (если так можно выразиться) масса воздуха,, пропорциональная количеству vdi, и ей сообщается средняя скорость, пропорциональная величине v. Следовательно, количество движения, сообщенное воздуху и соответственно отнятое у тела в единицу времени, процорционально ). Этот аргумент ошибочен в том отношении, что при этом предполагается одно и то же геометрическое распределение для скоростей всех точек потока воздуха относительно тела, но можно показать, что при известных условиях значительная часть сопротивления подчиняется формулированному выше закону. [c.260]

Теоретической предпосылкой для теплового моделированин является наличие соответствующего математического описания исследуемого явления в виде системы уравнений и условий однозначности, Согласно третьей теореме подобия М. В. Кирпичева, явление в модели будет подобно исходному явлению, если оба они подчиняются одинаковым по физическому содержанию и форме дифференциальным уравнениям и одинаковым яо физическому содержанию и форме записи уравиениям, определяющим условия однозначности. Применительно к процессам конвективного теплообмена это означает, что рассматриваемые явления протекают в геометрически подобных системах, имеют подобное распределеняе скорости и температуры во входных сечениях геометрических системах, подобное распределение полей физических параметров в потоке жидкости. Кроме того, одноименные, определяющие критерии подобия для явления-модель и явления-образец должны быть численно одинаковыми. Перечисленные условия подобия являются необходимыми и достаточными. Практически точно удается осуществить не все перечисленные требования при моделировании явлений. Геометрическое подобие модели и образца и подобное распределение скоростей во входном сечении может быть выполнено относительно просто. Подобное распределение температуры в жидкости при входе в модель выполняется также достаточно легко, если задается постоянное распределение температуры м скорости при входе в модель. Наоборот, осуществление подобного распределения температуры в жидкости у поверхности нагрева в модели и образце является весьма трудной задачей, хотя и возможно путем применения различных способов обогрева поверхности. Для расчета средств обогрева поверхности нагрева необходимо выбрать перепад между температурами поверхности нагрева и омывающей ее жидкостью в модели. При развитом турбулентном движении указанный температурный перепад непосредственно в критерий подобия не входит. Поэтому опыты можно производить и при таком значении температурного напора, которое обеспечивает необходимую точность его измерения. [c.311]

Теоретический анализ основных закономерностей абразивного износа показывает, что одним из основных факторов, определяющих его интенсивность, является скорость движения абразивной частицы в момент ее соударения с разрушаемой поверхностью. При движении взвесенесущего потока через рабочие органы гидромашины эту скорость можно считать пропорциональной относительной скорости обтекания w. [c.85]

Относительно короткие каналы особой формы, используемые для истечения пара, называются соплами. Сопла могут быть суживающимися и расширяющимися. Несмотря на то что в термодинамических соотношениях, описывающих процесс истечения, фигурирует только одна геометрическая характеристика канала — площадь выходного сечения канала, применяются различные конструкции аппаратов истечения пара. Объясняется это стремлением свести к минимуму необратимые потери трения в процессе движения пара и преобразования его потенциальной энергии давления в кинетическую энергию движения. Дело в том, что при истечении пара из отверстия за острыми кромками отверстия и перед ними образуются хмногочисленные завихрения потока пара, что вызывает значительные потери его энергии. Несколько меньшие потери, но они также относительно велики, возникают при истечении не непосредственно из отверстия, а из трубы постоянного сечения, соединенной с этим отверстием. Поэтому применяют истечение из сопла-канала, сечение которого плавно изменяется на протяжении его длины. Для уменьш ения трения внутри канала его поверхность тщательно обрабатывается. Суживающееся сопло можно рассматривать как трубу, входной участок которой вьшолхчен сглаженным, без острых кромок, а участок постоянного сечения сведен к минимуму. Суживающие сопла с прямыми кромками теоретически обеспечивают скорость звука пара на вы- ходе из сопла при критическом отношении давлений. Р1/Р2. Суживающиеся сопла с косыми кромками могут создавать скорость пара на выходе в пределе даже несколько выше звуковой за счет добавочного расширения пара на выходе из сонла. [c.91]

В начальной стадии развития кавитации, когда пузырьки находятся друг от друга на расстоянии, значительно превосходящем их размеры, существенную роль играет внутреннее радиальное движение жидкости около каждого пузырька. Многочисленные экспериментальные данные, полученные с помощью скоростной киносъемки, свидетельствуют о заметных скоростях радиальных потоков. Соображения об учете динамики роста пузырьков при теоретическом рассмотрении кавитации были положены в основу построения модели сплошной среды, учитывающей такое внутреннее движение жидкости относительно каждого кавитационного пузырька (Б. С. Когарко, 1961,1964). Учет этого эффекта приводит к тому, что давление зависит не только от плотности среды, но и от ее индивидуальных [c.39]

Рассмотренные выше теоретические и экспериментальные работы относятся, как правило, к потокам в горизонтальных (или почти горизонтальных) каналах и трубах. В своих заключениях большинство исследователей сходится на том, что наличие в потоке тяжелой взвеси в этом случае влечет за собой подавление турбулентности. Действительно, несовпадение локальных скоростей жидкой среды и твердых дискретных частиц, обладающих большей плотцостью (а следовательно, и большей инертностью и весом), обусловливает появление сил сопротивления при движении частиц относительно жидкости. Это и ведет к дополнительной диссипации энергии флуктуаций и гашению турбулентности. [c.760]

Теоретическое исследование моделирования потоков стекломассы в ванных печах было опубликовано еще в 1937 году Эдгаром Букингемом. Величину (б), характеризующую движение потока, т. е. относительную скорость или угол между направлением движения потока и осью координат, он выразил как функцию следующих десяти независимых переменных [c.631]

Такой вид теоретическая характеристика получает в результате непосредственных преобразований уравнения (20.9), если поток представляется совокупностью одинаковых элементарных струек с формой, подобной скелетным линиям лопастей. Соответствующие уравнению (20.14) графики теоретических характеристик насоса, когда относительное движение элементарных струек на выходе из рабочего колеса, определяемое выходными углами лопастей, направлено радиально, отклоняется в сторону, противоположную вектору переносной скорости или совпадающую с ним, представлены на рис. 20.5 штрихопунктирными линиями 5, б и 7. [c.405]

Методы экспериментального исследования перемешивания теплоносителя в поперечном сечении пучка витых труб на стационарном режиме были рассмотрены в работе [39]. Это — классические методы исследования переносных свойств потока методы диффузии тепла (вещества) от точечного источника, непрерьшно испускающего нагретые частицы воздуха (или газа другого рода) в основной поток, и метод диффузии тепла от линейного источника, трансформированные с учетом особенностей течения в пучке витых труб, а также его конструкции. При этом для проведения экспериментов и обработки опытных данных использовалась гомогенизированная модель течения. Измерения полей температуры и скорости потока проводились вне пристенного слоя, а теоретически рассчитанные поля температуры теплоносителя и скорости потока бьши непрерьшны в пределах диаметра кожуха пучка. При этом считалось, что в пучке течет двухфазная гомогенизированная среда с неподвижной твердой фазой. При исследовании эффективного коэффициента турбулентной диффузии в прямом пучке витых труб первым методом диаметр источника диффузии бьш равен диаметру витой трубы с , а сам источник перемещался относительно выходного сечения пучка, гделроизво-дились измерения полей скорости. Однако эти отклонения от известного метода диффузии не стали препятствием для использования понятия точечного источника в пучке витых труб при достаточно больших расстояниях от него, где измеренные поля температур практически не отличались от гауссовского распределения [39]. Этот метод, основанный на статистическом лагранжевом описании турбулентного поля при изучении истории движения индивидуальных частиц, непрерьшно испускаемых источником, используется в данной работе и для определения эффективных коэффициентов турбулентной диффузии в закрз енном пучке витых труб, но при неподвижных источниках диффузии. [c.52]

Все сказанное относительно коэффициента осаждения пылинок на капельках и о влиянии на него различных факторов справедливо и для условий работы трубы Вентури. Однако в последнем случае необходимо иметь в виду некоторые особенности течения газового потока. Скорости движения пылинок и капелек по отношению к газам в трубе Вентури не постоянны —на одних участках трубы они отстают от газов, на других опережают их. Поэтому при определении траектории пылинок и капелек коэффициент сопротивления среды if нельзя уже, строго говоря, брать по кривой 2 рис. 1-2, как это делают при теоретическом определении коэффициента осаждения. На тех участках трубы Вентури, где пылинки и капельки отстают от движения газов, коэффициент сопротивления 1 5, полученный экспериментально Ингебо [Л. 6], выражается кривой 5 рис. 1-2. Как видно из этого графика, величина коэффициента гр при малых Re, такая же, как и при равномерном движении частицы, но становится значительно меньше при больших числах Кеч- [c.21]

Обращает на себя внимание тот факт, что измеренные значения скоростей движения воздуха в этой крыше намного меньше, чем в крыше с уклоном 5 °, в то время как при несколько большем угле наклона они должны были быть большими. Очевидно, вследствие особенностей конструкции крыши или наличия больших препятствий, происходит стеснение потока, что подтверждается также установленным в процессе измерений значительным снижением скорости в направлении конька. Средние значения скорости движения воздз ха у карниза и в середине крыши на обеих сторонах крыши, равные 0,11—0,12 м/с, относительно равномерны, в то время как у конька они равны лишь 0,059 на наветренной и 0,043 м/с подветренной стороне. Теоретический расчет скоростей движения воздуха на основе данных измерений температур приводит к следующему при угле наклона 7 51па = 0,122. В основном уравнении (10а) первая группа параметров, как и в предыдущем случае, остается равной 85,5. Теперь 111 =85,5[71--у2)/7ср]0,122. [c.103]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...