Движение вращательное неустойчивое

В форсунках, в которых образуется вращательное движение струи жидкости, развиваются большие центробежные силы, приводящие к разрыву струи и разбросу ее частиц в стороны. Струя, выходящая из отверстия, пульсирует, на некотором расстоянии от сопла в ней развиваются неустойчивые колебания, приводящие к ее распаду на капли. Чем больше скорость струи, тем быстрее и энергичнее развивается этот процесс. Эти явления составляют основу процесса второй группы форсунок, но к ним добавляется и первое из рассматриваемых явлений. [c.67]

Известно, что при критических условиях деформации вследствие ротационной неустойчивости происходит переход к турбулентному" течению металла [184]. Для потоков жидкости и газа ротационная неустойчивость проявляется при критических градиентах скоростей поперек линий тока. В работе [185] предложена модель турбулентного течения кристаллов, деформирующихся с участием собственных вращений частиц. Вращательное движение частиц предположительно вызывается силами вязкого трения, подобно тому как это происходит в жидкости. Образующаяся вихревая структура течения, представленная в виде системы вихрей одного масштаба, рассматривается как диссипативная структура. Теоретически показано, что турбулентное течение кристаллов возникает при скоростях пластического сдвига выше критических при переходе от ламинарного течения кристалла к турбулентному происходит существенное снижение величины диссипируемой энергии турбулентность способствует локализации пластической деформации [185]. [c.106]

Когда энергия субгармонического возмущения достигает -1% от щ, начинает развиваться вторичная неустойчивость, которая проявляется в чередующемся (вверх-вниз) поперечном смещении вихревых структур. Затем начинается попарное вращательное движение структур и, наконец, происходит их спаривание (см. рис. 6.10а. т=4,0). Основную роль на этом этапе играет резонансное взаимодействие субгармонического возмущения /г/2 с комбинационным возмущением к-к/ , возникающим на предшествующей стадии в результате слабого нелинейного взаимодействия основной гармоники к и субгармоники /г/2. [c.354]

Потенциальная энергия ] имеет вид, показанный на рис. 4.7 а. Фазовая плоскость состоит из одной области колебательного движения 02 и области вращательного движения 0 (см. рис. 4.7 б). Точка Хз устойчивая точка типа центр, а точка Х4 неустойчивая точка типа седло. Пусть система начинает своё движение из окрестности точки Хз- На рис. 4.8 показано изменение по времени расстройки частот А( ) = тио х) — п г). [c.131]

Таким образом, учет вращательных производных при некоторых условиях приводит к положительному ответу на главный вопрос нелинейного анализа при движении тела в среде с конечными углами атаки в принципе возможно возникновение устойчивых автоколебаний. Причем для круговых цилиндров с полостью при некоторых условиях возможно возникновение устойчивых, а при некоторых— неустойчивых автоколебаний [c.38]

Поскольку в зависимости от условий задачи тело может участвовать во вращении относительно той или иной оси, возникает необходимость находить момент инерции тела относительно любой оси. Существуют две теоремы, позволяющие выразить момент инерции тела относительно произвольной оси всего через три значения момента инерции, сводя тем самым задачу к нахождению этих трех так называемых главных значений момента инерции. В теоретической механике доказывается, что у всякого твердого тела существуют три взаимно перпендикулярные оси, проходящие через центр масс, которые замечательны тем, что тело, будучи вовлеченным в свободное вращение относительно этих осей, стремится сохранить состояние равномерного вращения и ориентацию оси в пространстве, т.е. такие вращательные движения обладают инерцией. Эти оси называются главными осями инерции,а моменты инерции тела относительно них и являются главными значениями момента инерции тела. Заметим, правда, что вращение относительно главной оси, которой соответствует промежуточное по величине значение главного момента инерции, является неустойчивым. [c.67]

Шестое представление. Т. Дж. Блэк /269/, изучив известные результаты экспериментов С. И. Клайна, Г. А. Эйнштейна и других, предложил свою теорию турбулентности пристенного слоя. По Т. Дж. Блэку, основная роль случайных турбулентных пульсаций в потоке со сдвигом состоит не в непосредственном и локгшьном переносе осредненного импульса, а в порождении сильной трехмерной неустойчивой с фукту-ры подслоя. Эта неустойчивость в свою очередь вызывает быстрое разрушение структуры потока в подслое, которое повторяется во времени и пространстве на всей поверхности, обтекаемой турбулентным потоком. Это явление Блэк представляет в следующем виде имеется более или менее равномерно расположенная на поверхности система зон, в которых происходит разрушение структуры подслоя. Эта система движется по потоку со скоростью, примерно равной скорости перемещений турбулентных возмущений в слое. В движущейся зоне разрушения структуры энергия передается от основного движения к вращательному и каждая зона разрушения рассматривается как движущийся генератор вихрей. Непрерывная потеря кинетической энергии в этой зоне требует непрерывного локального оттока среды от стенки. В результате каждое разрушение поперек основного потока и образует непрерывные вихревые листки, расположенные под некоторым у1 лом к стенке. [c.26]

Типичным примером, иллюстрирующим только что полученный результат, является так называемый спяш,ий волчок, т. е. волчок, который, после того как его привели в весьма быстрое вращательное движение вокруг собственной оси, поставленной вертикально на горизонтальном полу, и предоставили самому себе, кажется неподвижным всякому, кто смотрит на него издали. При отсутствии вращения около собственной оси его состояние равновесия при вертикальном направлении оси будет неустойчивым (если центр тяжести выше точки опоры) когда угловая скорость вращения волчка около оси сделается достаточно большой, его состояние меростатического вращения становится устойчивым (не только в линейном, но даже и в строгом смысле), если в качестве действующей силы рассматривается только сила веса. Но если принять во внимание сопротивление воздуха, то в уравнения малых колебаний войдут диссипативные силы, и мы теоретически найдем, как это и имеет место в действительности, что угловая скорость, хотя и медленно, будет убывать, так что в конце концов волчок упадет. Исчерпывающее объяснение этого явления будет дано в гл. VIII, 7. [c.402]

На рис. 4.24 приведены зависимости величины утечек от давления в системе и величины объемного к. п. д. т)о при различных давлениях масла от настройки относительной производительности регулируемого насоса для гидросистемы, включающей регулируемый гидронасос, нерегулируемый гидродвигатель вращательного движения и стандартный клапан давления. При давлении масла 50 KFj M и температуре 50° г)о на всем диапазоне расходов масла оказывается ниже 0,9, т. е. неустойчивость скоростей рабочих движений при неравномерной нагрузке может быть более 10%. [c.264]

В случае отсутствия внешних моментов твердое тело будет устойчиво вращаться вокруг оси максимального или минимального момента инерции. Вращение вокруг промежуточной оси представляет собой состояние неустойчивого равновесия. При вращении твердого тела ось вращения меняет свое положение в теле. Геометрическое место пересечений мгновенных осей вращения с эллипсоидом инерции называется полодией. Согласно геометрической интерпретации Пуансо, неподвижная точка эллипсоида находится выше некоторой фиксированной плоскости на расстоянии, пропорциональном квадратному корню из кинетической энергии, и сама плоскость перпендикулярна вектору кинетического момента. Вектор угловой скорости, а следовательно, и ось вращения направлены из неподвижной точки в точку касания фиксированной плоскости сэллипсоидом инерции. Вид полодий (рис. 25) показывает, что вращение в окрестности промежуточных осей, где полодии расходятся, будет неустойчивым. Это можно легко продемонстрировать, если бросить книгу в воздух, одновременно придав ей вращательное движение (неустойчивость вращения будет более заметна, если книга не перевязана лентой). [c.219]

Кроме того, наблюдения показывают, что при малых числах Рейнольдса существует область периодического течения между областями замедления осевого течения и турбулентного разрушения вихрен и вихревая нить совершает периодическое вращательное движение. Возможно осесимметричное расширение вихря около точки торможения осевого потока, но поскольку осесимметричная конфигурация неустойчива, имеется сильная тенденция к сворачиванию вихря в спираль. Следовательно, спиральная конфигурация является вторичным свойством процесса разрушения [14, 15]. [c.211]

Это, в частности, приводит со временем к увеличению размеров первичных вихревых структур. Наконец, следует отметить, что, хотя на заключительной стадии Л /2 > Af, абсолютный уровень субгармоники мал, вследствие чего не наблюдается ргзвитие вторичной неустойчивости и спаривание вихрей, как это происходит в сдвиговом слое и в слое смешения. С ростом X, или в терминах координат вихря - по мере приближения к ядру, возмущения на всех частотах затухают. Последнее связано с тем, что в ядре вихря генерируется интенсивное вращательное движение, подавляющее пульсации [Владимиров и др., 1980]. [c.366]

Используя результаты работы [167], можно показать, что решение задачи без вращения (ш = 0) монотонно для отсоса диг1дг > О, а для вдува диг д% < О при О < 2 < /г для всех значений вязкости V. В частности, в случае отсоса невязкий предел имеет вид (34). Поэтому второе слагаемое в правой части (38) положительно. Итак, решение с отсосом без вращения ири достаточно больших числах Рейнольдса неустойчиво относительно вращательного движения. В случае вдува из (38) следует затухание вращения при всех V. [c.237]

Неустойчивость вращающейся жидкости с применением в частности, к задаче об устойчивости движения между вращающимися цилиндрами была исследована в очень наглядной форме Рэлеем (19Гб), причем действием вязкости он пренебрегал. Рэлей рассмотрел возмущение с вращательной симметрией и заметил, что кинетический момент элемента жидкости остается неизменным, согласно теореме Кельвина о циркуляции. Движение в радиальном и осевом направлениях может тогда рассматриваться так, как если бы вращательное движение отсутствовало, но существовала центробежная сила величины на расстоянии г от оси, [c.66]

Объем жидкости в пограничном слое обладает моментом количества движения относительно оси, нормальной к плоскости потока и проходящей через центр объема. Такое движение жидкости обладает завихренностью, поэтому наряду с поступательным движением объема жидкости происходит и вращательное движение. Топкие слои неустойчивы, они распадаются на отдельные вихри, уносимые потоком. Вихри располагаются за цилиндром в шахматном порядке (рис. 3.13), так как симметричное расположение вихрей — один над другим в дорожке — неустойчиво, что подтверл<дается многочисленными опытами и наблюдениями натуры. Вихри срываются не только с круглого цилиндра, но и с тел любой формы. Вихревую дорожку за круглым цилиндром называют дорожкой Бенара — Кармана, а часто— просто Кармана. [c.47]

Описание ориентации тела в угловы.ч параметрах требует минимального числа переменных - трех углов, что совпалаег с числом степенен свободы твердого тела зо вращательном движении. Олнако любая система угловых величин при определенных их значениях вырождается, вследствие чего решення кинематических уравнений вращательного движения в окрестности этих особых точек неустойчиво, а в самой особой точке правые части этих уравнений обращаются в бесконечность. Кроме того, интегрирование кинематических уравнений в угловых переменных требует вычисления тригонометрических функщн1, что предъявляет дополнительные требования к быстродействию бортовой ЦВМ. [c.554]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...