Система структура струи

ДИНАМИКА РАЗРЕЖЕННЫХ ГАЗОВ, раздел газовой динамики, в к-ром при изучении течения газа низкой плотности учитывается его дискретная мол. структура. Методы Д. р. г., основанные на молекулярно-кинетич. теории газов, применяются для определения теплового и силового воздействия газа на поверхности летат. аппаратов, движущихся на больших высотах, а также при расчёте движения газов в вакуумных системах, истечения струй в пр-во с низким давлением и в задачах мол. физики. [c.159]

Сопротивление слоя движению газа слагается из следующих элементов 1) сопротивления трения, 2) местных внезапных расширений и сужений, 3) местных поворотов при движении по извилистому пути между кусками, 4) местных слияний и разделений струй. Доля сопротивления трения для слоя оценивается в зависимости от степени шероховатости кусков в 4—5% (Re > 2000) и поэтому решающее влияние оказывают местные сопротивления. Что касается местных сопротивлений, то попытки оценить их теоретически привели к двум различным моделям движения газов через слой. Согласно одной из них, слой состоит из системы каналов, расположенных между частицами (внутренняя задача), по которым двигаются газы. Согласно другой, слой состоит из системы частиц, обтекаемых газом (внешняя задача). Использование той или другой модели приводит к различной структуре формул для определения сопротивления слоя. Вследствие неопределенности формы и размеров пор влияние отдельных элементов местных сопротивлений установить не представляется [c.316]

Для теоретической оценки параметров единичной струи использовались данные работы [Л. 1], согласно которой структура плоской струи до зоны взаимодействия определяется течением Прандтля-Майера (если взаимодействие происходит до границы волны разрежения) или течением плоского сверхзвукового источника (если взаимодействие- происходит за границей волны). Взаимодействие струй начинается на оси системы при пересечении воли разрежения. Для параллельно расположенных и идентичных сопел ось симметрии системы определяет направление центральной линии тока в зоне взаимодействия струй. Учитывая, что при истечении в вакуум на границе струи будет существовать область с низки.м давлением, за приближенную границу струи принимаем такую линию тока, для которой режим течения соответствует [c.457]

На рис. 3.28 представлены результаты исследования более сложной системы — неоднородно уширенной колебательно-враш,ательной Q-полосы молекулярного азота [62]. Импульсный отклик в этом случае имеет характер квантовых биений отдельных спектральных компонент Q-полосы. Эксперименты [62] выполнены с применением техники сверхзвуковой газовой струи, которая позволяет значительно упростить структуру спектра (за счет глубокого охлаждения газа) [c.155]

На рис. 22.4,6 показана картина течения при Р1/Р0, определяемом величиной 10%. Структура скачков здесь уже существенно иная. Произошло разрушение описанного ранее прямого скачка уплотнения и образовалась система пересекающихся косых скачков. На этом рисунке дополнительно введено обозначение 8 для отклоненной результирующей струи. [c.240]

При управляющем воздействии на основную струю, характеризуемом величиной Р1/Р0, равной 10%, вследствие изменения структуры системы скачков и разрушения основного прямого скачка получено высокое давление на оси струи в данном случае рз/ро=0,605. Таким образом, получается очень высокий коэффициент усиления, который нельзя получить при простом взаимодействии дозвуковых струй при изменении относительного управляющего давления всего лишь на 10% относительное абсолютное выходное давление на оси струи меняется более чем [c.240]

Торможение сверхзвукового рабочего газа преградой открытого типа (см. рис. 1.3) сопровождается возникновением в струе пристеночного скачка уплотнения, который может быть как прямым, так и косым, присоединенным к поверхности тела или отошедшим от него. Прямой (центральный) скачок уплотнения располагается перед затупленной осесимметричной преградой или конусом с большим углом раствора Косой скачок отходит от наклонной плоскости (Ф 7 90 ) или присоединен к вершине острого конуса. В любом случае взаимодействие пристеночного скачка уплотнения с волнами в струе приводит к их интерференции и формированию затормаживающей системы волн. Важным элементом этой системы являются ударно-волновые структуры (УВС), которые образуются на линиях пересечения газодинамических разрывов. [c.21]

Анализ условий возбуждения колебаний проведем, следуя схеме К. И. Артамонова [18]. В сечении с координатой х (рис. 3.11) в результате развития возмущений бочкообразная структура течения в струе разрушается. В этом же сечении, как показывают эксперимент и изложенная выше модель излучения звука струей, будет расположен эффективный источник излучения звука струей во внешнее пространство. Достигая основания струи, внешние акустические волны стимулируют в ней зарождение возмущений вихревого типа. Последние, перемещаясь с потоком, нарастают по интенсивности и в сечении излучают внешнюю акустическую волну. Далее процесс повторяется до выхода системы на режим установившихся колебаний. Траектория возмущений изображена на рис. 3.11 прерывистыми линиями со стрелками. [c.66]

Структура внешнего акустического поля струи существенно зависит от двух параметров системы размера преграды [c.72]

Известно, что структура начального участка сверхзвуковой газовой струи состоит из системы криволинейных скачков уплотнения, волн разрежения и слоев смешения [1-5]. Результаты изучения слоя смешения на границе сверхзвуковой неизобарической струи приведены в работах [3, б, 7]. Сравнительно недавно начато исследование явления образования и возникновения продольных вихревых структур в слое смешения свободной неизобарической сверхзвуковой струи, истекающей в затопленное пространство, при высоких числах Рейнольдса, что представляет собой развитие нового научного направления исследований. Интерес к этому явлению обусловлен применением сверхзвуковых струй и слоев смешения в таких технических устройствах, как эжекторы, камеры смешения и т.д., а также поиском способов управления процессом смешения и звукообразования [8 -12. [c.159]

Третья вторичная струя (кривая 6, /-система), как и первая (кривая 2), идентифицируется, когда тело находится в окрестности верхней точки поворота. Время ее существования не превышает полупериода колебаний тела, высота меняется от 7 I = 30 с) до 9 см (/ = 34 с). Эта структура перемещается в фазе с колебаниями тела, отстояние ее кромки от нижнего полюса шара со временем медленно растет (кривая [c.47]

Очередная вторичная струя, которая формируется в окрестности третьего максимума смещений тела, эволюционирует подобно третьей. Размахи ее колебаний составляют 3,2 и 3 см, полупериод - 7 и 6 с (кривая 10, /-система). Между фазами колебаний тела и нижней кромки струи существует временной сдвиг (А/ = 3 с). Размах колебаний струи в с-системе (кривая //) сопоставим с размахом в /-системе, так как в этой фазе амплитуда смещений тела невелика. В связи с убыванием амплитуды внутренних волн, затеняющих изображения более мелкомасштабных структур, эта струя визуализируется наиболее продолжительное время (23 с). [c.47]

Взаимодействия двух паровых струй в вакууме при истечении из двух плоских щелевых сопел. В этой части исследования определено изменение в структуре струи при истечении из системы сопел по сравнению с одиночной ст1руей и приводятся экспериментальные данные по распределению параметров в зоне взаимодействия двух паровых, струй. [c.446]

Фазовый переход второго рода приводит к возникновению в неравновесной кристаллизующейся системе следующего масштабного уровня иерархической самоорганизации стру[оуры. Каждый масштабный уровень организации иерархической структуры имеет свои "элементарные кирпичики, которые являются конечными структурами предыдущего уровня. Поскольку при кристаллизации происходит процесс уплотнения вещества, назовем эле- [c.132]

Если давление насыщенных паров Р в кавитационных пузырьках меньше давления P низконапорной среды, то под действием разности этих давлений происходит схлопывание - коллапс пузырьков и каверн кавитационной области. Под действием давления Р,. низконапорная среда занимает объем этих кавитационных пузырьков и каверн. Низконапорная среда, проникая из окружающего пространства в потенциальное ядро струи, состояпще из высоконапорной кавитирующей жидкости, образует вместе с последней турбулентный пограничный слой струйного течения. Таким образом, данное струйное течение состоит из потенциального ядра кавитирующей жидкости и турбулентного пограничного слоя, содержащего смесь низконапорной и высоконапорной сред. После полного замещения низконапорной средой паровой фазы в пузырьках и кавернах кавитационного потенциального ядра струйное течение, начиная от сечения 0-0 (см. рис. 5.1, б), приобретает структуру свободной турбулентной струи, параметры которой за сечением 0-0 рассчитываются по методу в гл. 4, а процесс эжекции низконапорной среды кавиз ирующей жидкость описывается следуюпщй системой уравнений, в которую входят уравнения [c.148]

Для того чтобы обсудить возможность применения предлагаемой теории к проблеме управления турбулентным пограничным слоем, полезно рассмотреть схематическую диаграмму энергии потока, показанную на фиг, 16, а. Предложенная модель иристен-ной турбулентности предполагает, что основная энергия, яв.1[яю-щаяся источником движения системы (т. е. градиент давления в случае течения в трубе и кинетическая энергия осредненного движения в случае течения в пограничном слое), передается сначала упорядоченному крупномасштабному низкочастотному нестационарному движению (первичному движению), которое может быть отнесено к классическому случаю движения крупных вихрей. Это первичное движение включает носледовательность согласованных и быстрых, подобных струям, выбросов, которые порождаются локальной неустойчивостью в структуре подслоя. Движение менаду последовательными выбросами определяется вязкими напряжениями и характеризуется медленным возвращением потока к стенке. Первичное движение нельзя считать турбулентным в общепринятом смысле этого слова. Скорее оно ближе к хорошо известной фор- [c.317]

В некоторых (конструкциях вакуумных насосов для создания паровой струи попользуются системы осесимметричных сопел, расположенных по 01кружн0сти паропровода. В этом случае имеет место взаимодействие струй в вакуумном (пространстве насоса, что влияет на структуру результирующей струи. [c.457]

При нерасчетных режимах истечения сверхзвуковая затопленная струя характеризуется системой скачков уплотнения на ее газодинамическом участке. Наличие близкой к периодической системы скачков уплотнения на газодинамическом участке сверхзвуковых нерасчетных струй приводит к волнообразному изменению полного давления вдоль оси струи. За начальным газодинамическим участком следует переходной участок, и, наконец, основной участок с изобарическим течением и максимум скорости на оси струи, как в обычной дозвуковой изобарической турбулентной струе. На рис. 7.1 представлены в качестве примера экспериментальные зависимости изменения давления вдоль оси круглой затопленной струи при Мо = 2,0, 0 = 10° и п = 0,6 1,0 и 2,0, которые характеризуют процесс вырождения неизобаричности [7.4]. Следует отметить, что при истечении струи из сопла Лаваля на расчетном режиме периодическая структура сверхзвуковой струи не реализуется. [c.178]

Использование синергетических принципов при разработке новых неравновесных технологий открыло поистине фантастические возможности формирования профилей изделий и сварки путем управления тепловыми потоками при воздействии на металл концентрированными потоками энергии (КПЭ). Следует отметить, что КПЭ для обработки и сварки металлов используется уже несколько десятилетий, но при разработке технологических процессов не учитывались особые свойства системы КПЭ—металл, находящейся вдали от термодинамического равновесия. Их использование позволяет оптимизировать процессы путем доведения их до самоорганизующихся. Эти возможности связаны с тем, что при воздействии на. металл КПЭ (струи плазмы, лазерные, электронные и другие лучи) теплофизические процессы, происходящие в нем, целиком определяются температурным полем [571]. Однако вид пространственно-временной структуры при воздействии КПЗ зависит от технологических параметров. Самоорганизующиеся процессы отвечают условиям воздействия, при которых переходы устойчивость—неустойчивость—устойчивость определяются внутренними динамическими взаимодействиями между подсистемами, контролируемыми автоколебаниями. Последние относятся, как известно, к нелинейным процессам. Существенной особенностью воздействия внешней периодической силы на автоколебательную систему является существование областей синхронизации автоколебаний внеигаим периодическим сигналом. [c.359]

Градецкий В. Г., Д м и т р и е а В. H., О структуре ламинарной свободной и затопленной струи, вытекающей из капилляра. Приборы и системы управления, К 3, 1967. [c.489]

В. А. Лихтером и В. И. Шульгиным ([18] и Глава 13.6) проведено экспериментальное исследование электрической конденсации в лабораторных паровоздушных струях. Обнаружено, что капли конденсата движутся в виде отдельных сгустков. Это обусловлено дискретной структурой коронного разряда и превращением (в результате нуклеации и конденсации) сгустка ионов в сгусток конденсированной дисперсной фазы. Определены и сопоставлены между собой пульсационные характеристики экспериментальной системы частоты коронного разряда, акустические частоты турбулентной струи и частоты следования сгустков заряженных частиц. Теоретические аспекты рассматриваемой ЭГД проблемы обсуждены A.B. Акимовым, А.Б. Ватажиным, [c.605]

Рассмотрим решение уравнения Максвелла (3.256), (3.257) внутри зоны (канавки). Для этого сначала рассмотрим задачу о распространении электромагнитной волны внутри наиравдающей структуры (волновода). Предположим, что сечение вошовода представляет собой область, расположенную между двумя парами кривых, которые являются координатными линиями одной из криволинейной системы координат эллиптической, параболической, цилиндрической жлж декартовой. Название системы координат совпадает с названием кривой второго порядка, которая описывает сечение направляющей стру , ,ур Стецщ направляющей структуры будем считать идеально проводящими. Введем ортогональные криволинейные координаты по формулам X = х и, и), / = у и, ю). [c.196]

В глубине образца, по-видимому, норм, слои имеь5т более простую форму без извивов и большую толщину, чем вблизи поверхности. При х = 0,8—0,9 сверхпроводящие области в виде более широких полосок (10 -—10 см) и округлых островков окружены иорм. фазой. При X = 0,95—1 возникают системы одинаковых круглых сверхпроводящих областей с диаметро.м 10 —10 см, являющиеся следами выхода па поверхпость тонких сверхпроводящих нитей. При промежуточных значепиях х наблюдаются смешанные стру.к-туры. Прп переходе в П. с. под действием проход.ч-щего тока цилиндрич. образец разделяется на ряд выпуклых, соприкасающихся на оси цилиндра, свер. -проводящих дисков, окруженных норм, фазой. Осэ-бьп1 тин структуры возникает, когда цилиндрич. обра.чец, по к-рому проходит ток, помещен в продольное [c.218]

Важным для понимания структуры течения является то, что в треугольнике СОЕ имеет место течение сжатия. Примем, что в области СОЕ течение плоское. Тогда характеристики АС, СО и граница струи АО являются прямолинейными, и если бы начиная, от точки С контур тела СС был прямолинейным, то в области СОЕ имело бы место поступательное течение с постоянными параметрами. Однако, в силу искривления стенки СЕ, в этой области возникает течение сжатия, аналогичное течению сжатия при обтекании поступательным сверхзвуковым потоком вогнутой стенки. Известно, что такое течение замыкается висячим скачком, начинающимся в точке Ъ пересечения характеристик. На рис. 4.26 пунктиром изображены характеристики условного течения сжатия, которое возникало бы в случае, когда в некоторой области над линией АО, как и между характеристиками АС и СО, имело бы место поступательное течение с р = р . Точка Р, вообще говоря, может находиться как внутри, так и вне струи. Однако проведенные расчеты показывают, что точка Р располагается всегда вне струи. Волны сячатия, возникающие в треугольнике СОЕ, отражаются от границы струи в виде волн разрежения. Волны разренгения, попадая па границу тела, отражаются также волнами разрежения, а от границы струи — в виде волн сжатия и т. д. Дальнейшая структура течения определяется чередующейся системой волн разрежения и сжатия, отражающихся от стенки и границы струи, при этом при отражении от жесткой стенки интенсивность волн сохраняется по величине и знаку, а при отражении от границы струи сохраняется по величине, по меняется по знаку. [c.179]

Опыты показывают, что свободная турбулентность имеет двоякую структуру. Основная часть пульсаций имеет сравнительно малый масштаб и высокие частоты от нескольких килогерц до 200 Гц и содержат основную часть турбулентной энергии. На эту структуру налагается система больших вихрей с частотой пульсаций порядка 20.... 30 Гц. Расширение свободных турбулентных струй определяется движением этих вихрей, для которых справедлива зависимость (17.6). Большие вихри искривляют границы пограничного слоя с ядром постоянной скорости и с окружающей средой и осуществляют захват нетурбулентной жидкости. Эта модель предполагает наличие сравнительно резкой границы между турбулентной и нетурбулентной жидкостью, что подтверждается опытом. В тонком слое, в месте соприкосновения турбулентной и нетурбулентной жидкостей, должна проявляться вязкость, так как передача завихренности может происходить только за счет сил сдвига. Этот тонкий слой называется ламинарным надслоем, по аналогии с ламинарным подслоем в турбулентном пограничном слое на твердой поверхности. Очевидно, что в области границ струйного пограничного слоя течение имеет перемежающийся характер, так как через данную точку пространства хаотически во времени проходят моли жидкости различной степени турбулентности. На рис. 17.1 сопоставляются поле скорости и коэффициент перемежаемости у (см. п. 6.1) в сечении основного участка струи. Вблизи оси струи коэффициент перемежаемости равен единице, а в области границы он резко падает до нуля. Характерно, что ширина струи, определенная по пульсациям скорости, т. е. по у, всегда превышает ширину, определенную по осредненной скорости. График распределения степени турбулентности ги = ы Ыт по сечению основного участка струи показывает неравномерность этого распределения. Максимум интен- сивности примерно соответствует максимуму йи (1у. [c.333]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...