Гидродинамические основы теории

Тесно связана о экспериментальным методом его теоретическая основа — теория подобия. В этом разделе гидромеханики устанавливают те условия и правила, по которым результаты экспериментов на макетах следует переносить на натурный объект. Этим, однако, роль теории подобия не исчерпывается, так как она служит эффективным средством обобщения и обработки экспериментальных данных, а также дает методы качественного анализа гидродинамических явлений. Последнюю функцию выполняет также теория размерностей, тесно связанная с теорией подобия. [c.24]

ОСНОВЫ ТЕОРИИ ГИДРОДИНАМИЧЕСКИХ ПЕРЕДАЧ [c.232]

Значительное число параметров, определяющих гидродинамический и тепловой режимы, при течении жидкости в загруженных сечениях (трубные пучки, засыпки и т. п.), не позволяет решить задачу аналитически. В этих условиях единственным способом установления расчетных закономерностей теплообмена и сопротивления является обобщение опытных данных на основе теории подобия. Представление о характере течения потока в загруженных сечениях может быть получено в результате изучения распределения давления и теплоотдачи по поверхности трубок в пучках различной конфигурации. Отвлекаясь от влияния температурного фактора, изучение теплоотдачи можно осуществить методом аналогии между диффузией и теплообменом. [c.251]

В книге изложены основы теории осевых сил, действующих в гидродинамических муфтах и трансформаторах. Приведены методики расчетов поля скоростей и давлений в рабочих и нерабочих полостях, а также расчета осевых сил гидродинамических передач. Даны результаты экспериментальных исследований, подтверждающие правильность рекомендуемых методов расчета, и конкретные примеры расчета. [c.2]

ОСНОВЫ ТЕОРИИ и РАСЧЕТ ГИДРОДИНАМИЧЕСКИХ И ТЕПЛОВЫХ ПРОЦЕССОВ [c.1]

В книге изложены основы теории, приведены гидродинамические и тепловые расчеты объемных гидравлических машин, связанные со спецификой этих машин и охватывающие любой конструктивный тип, а также позволяющие оценить преимущества и недостатки конкретного конструктивного вида машины. [c.3]

В этих мемуарах Н.Е. Жуковского и в ряде работ В.Н. Ветчинкина вихревая теория винта разработана настолько, что она может быть положена в основу проектирования винтов (винты марки НЕЖ ) самолетов и вентиляторов. Однако необходимо признать, что гидродинамическая вихревая теория винтов егце во многих отногаениях представляет много неясного и требует егце значительных усилий, чтобы быть доведенной хотя бы до той законченности, которую имеют современные теории крыла в плоскопараллельном потоке и крыла конечного размаха. [c.175]

Наиболее подробно разработана лишь теория подшипников скольжения жидкостного трения — гидродинамическая теория смазки. Создателем её является великий русский учёный Николай Павлович Петров. В своей работе в 1883 г. [15] (см. т. 1, стр. 789) он заложил основы теории работы подшипника скольжения. Н. П. Петрову принадлежит первая теоретическая формула для коэфициента трения подшипника скольжения. [c.570]

В ХУП—ХУП вв. были установлены важнейшие законы гидромеханики. Открытие законов механики Ньютоном (1643— 1727 гг.) создало необходимую базу для изучения законов движения жидкостей. Ньютон разработал основы теории внутреннего трения жидкостей, развитой в дальнейшем его последователями, в том числе русским ученым Н. П. Петровым (1836—1920 гг.). Разработанная им теория получила название гидродинамической теории смазки, [c.3]

Вообще говоря, гипотеза подобия кладется в основу теорий турбулентных следов и струй (гл. XIV) и следов гидродинамических движителей. Во всех случаях постоянные р и д могут быть определены из приближенных форм закона сохранения количества движения и требования совместности с принятой приближенной формой уравнений движения. Таблица 1 содержит перечень постоянных р н д, определенных таким образом 2 ). [c.349]

С развитием техники и ростом мощностей тепловых агрегатов стала существенно возрастать роль процессов переноса тепла. Во второй половине XIX и в начале XX в. в технической литературе появилось значительное количество фундаментальных работ, посвященных вопросам распространения и переноса тепла, в том числе ряд работ, сохранивших свою значимость и в наше время. Так, опубликованная в 1874 г. работа О. Рейнольдса Гидродинамическая теория теплообмена , в которой было установлено единство процесса переноса тепла и количества движения, оказала существенное влияние на последующую разработку теории и методов расчета конвективного теплообмена. Результаты исследований австрийских физиков И. Стефана и Л. Больцмана, опубликованные в 1879— 1884 гг., являются и теперь основой теории и практических расчетов теплообмена излучением. [c.6]

В книге приведены сведения по гидростатике и гидродинамике, а также рассматриваются вопросы гидравлики сооружений, некоторые специальные разделы гидромеханики, движения грунтовых вод и основы теории фильтрации, вопросы гидродинамического подобия, гидравлические расчеты судоходных шлюзов и элементы теории волн. [c.2]

Большую роль в развитии гидравлики в конце XIX и начале XX в. сыграли работы ряда русских ученых. Так, И. С. Громека издал в 1881 г. свое замечательное сочинение Некоторые случаи движения несжимаемой жидкости , где он значительно преобразовал дифференциальные уравнения Эйлера, дал глубокий анализ различных видов движения жидкости, заложил основы теории винтового движения жидкости (так называемой поперечной циркуляции) и т. д. Н. П. Петров (1836—1920 гг.) теоретически обосновал гипотезу Ньютона о силе внутреннего трения в жидкостях, дав математическое выражение этой силы, и разработал гидродинамическую теорию смазки, получив всеобщее признание как ее основоположник. Н. Е. Жуковский (1847—1921 гг.), которого В. И. Ленин назвал отцом русской авиации, значительно развил гидроаэромеханику, разработал методы ее использования для решения многих практических вопросов, создал на основании своих замечательных исследований теорию гидравлического удара в трубах, разработал теоретические методы решения задач о фильтрации воды в грунтах, развил гидродинамическую теорию смазки, расширил учение [c.8]

Примерно к этому же периоду времени относятся попытки построить гидродинамические основы теории двухфазных потоков, предпринятые С. Г. Телетовым (1945, 1958) и Н. А. Слезкиным (1952). [c.756]

В данном курсе мы ограничимся приве,деп-иымп краткими основами теории фильтрации и, отсылая интересующихся к специальным монографиям 2, перейдем к рассмотрению приближенного метода с применением гидродинамической сетки движения. [c.323]

Развитие технической механики жидкости (гидравлики) в XIX в. за рубежом. Зародившееся во Франции техническое (гидравлическое) направление механики жидкости быстро начало развиваться как в самой Франции, так и в других странах. В этот период в той или другой мере были разработаны или решены следующие проблемы основы теории плавно изменяющегося неравномерного движения жидкости в открытых руслах (Беланже, Кориолис, Сен-Венан, Дюпюи, Буден, Бресс, Буссинеск) вопрос о гидравлическом прыжке (Бидоне, Беланже, Бресс, Буссинеск) экспериментальное определение параметров, входящих в формулу Шези (Базен, Маннинг, Гангилье, Куттер) составление эмпирических и полуэмпирических формул для оаределения гидравлических сопротивлений в различных случаях (Кулон, Хаген, Сен-Венан, Пуазейль, Дарси, Вейсбах, Буссинеск) открытие двух режимов движения жидкости (Хаген, Рейнольдс) получение так называемых уравнений Навье — Стокса, а также уравнений Рейнольдса на основе использования модели осредненного турбулентного потока (Сен-Венан, Рейнольдс, Буссинеск) установление принципов гидродинамического подобия, а также критериев подобия (Коши, Риич, Фруд, Гельмгольц, Рейнольдс) основы учения о движении грунтовых вод (Дарси, Дюпюи, Буссинеск) теория волн (Герстнер, Сен-Венан, Риич, Фруд, [c.28]

Развитие различных частей науки о трении и изнашивании было весьма неравномерным к XVIII в. относится начало изучения трения твердых тел, в 80-х годах XIX в. были заложены основы теории гидродинамической смазки, к первой четверти XIX в. можно отнести зарождение учения об изнашивании машин и их деталей (хотя само явление изнашивания было несомненно известно с древних времен). Учение о трении и изнашивании в машинах, имеюш,ее чисто прикладное значение, подобно другим техническим наукам, длительное время опиралось в своем развитии на обобщение практического опыта эксплуатации машин и на экспериментальные исследования, в большей мере проводившиеся в промышленности. Достижения в области повышения механического к.п.д. машин, повышения их износостойкости, долговечности и надежности, обычно реализовывались в усовершенствованных конструкциях машин и в малой степени отражались в научной литературе. Лишь в период, последовавший после первой мировой войны — и в особенности после второй, значение научно-исследовательских работ, посвященных повышению износостойкости и долговечности машин, получило признание как важное самостоятельное звено в общем деле совершенствования машин. [c.47]

Научной основой теории расчета зубчатых и червячных передач и подшипников качения должна служить контактно-гидродинамическая теория смазки, зародившаяся в СССР. Работы в области этой теории позволили объяснить и численно обосновать ряд важнейших явлений контактной проч-ности деталей машин. Показано существенное повышение контактной прочности oпepeн aющиx поверхностей по сравнению с отстающими при качении со скольжением, связанное с резким изменением напряженного состояния в тонких поверхностных слоях от изменения направления сил трения в связи с пикой у эпюры давлений на выходе из контакта. Установлено численное значение (достигающее 1,5—2) коэффициента повышения несущей способности косозубых передач при значительном перепаде твердости шестерен и колес вследствие повышения контактной прочности опережающих поверхностей головок зубьев. [c.68]

В постановке и решении ряда задач аэродинамики, в частности для схематизации движения воздуха и его действия на тела, немаловажную роль ыграли различные гидродинамические модели [26] При этом большую роль сыграли ударная теория сопротивления И. Ньютона (1686 г.), теория идеальной несжимаемой жидкости, разработанная Д. Бернулли (1738 г.) л Л. Эйлером (1769 г.), теория вязкой несжимаемой жидкости, созданная А. Навье (1822 г.) и Дж. Г. Стоксом (1845 г.), теория струйного обтекания тел, развитая Г. Гельмгольцем (1868 г.), Г. Кирхгофом (1869 г.), а в дальнейшем Рэлеем (1876 г.), Д. К. Бобылевым (1881 г.), Н. Е. Жуковским (1890 г.), Дж. Мичеллом (1890 г.), А. Лявом (1891 г.). Особое значение для становления аэродинамики имели работы Г. Гельмгольца, заложившего основы теории вихревого движения жидкости (1858 г.). В начале XIX в. появились понятия подъемной силы (Дж. Кейли) и центра давления. Дж. Кейли впервые попытался сформулировать основную задачу расчета полета аппарата тяжелее воздуха как определение размеров несуш,ей поверхности для заданной подъемной силы [27, с. 8]. В его статье О воздушном плавании (1809 г.) предложена схема работы плоского крыла в потоке воздуха, установлена связь между углом атаки, подъемной силой и сопротивлением, отмечена роль профиля крыла и хвостового оперения в обеспечении продольной устойчивости летательного аппарата я т. п. [28]. Кейли также занимался экспериментами на ротативной маши-де. Однако его исследования не были замечены современниками и не получили практического использования. [c.283]

Теоретической основой постановки экспериментальных исследований для многочисленных механизмов, работающих в масляной среде, является контактно-гидродинамическая теория смазки. Контактно-гидродинамический режим смазки является типичным для условий работы зубчатых и фрикционных передач, подшипников, катков и других механизмов. Основная задача теории заключается в определении контактных напряжений, геометрии смазочного слоя и температур при совместном рассмотрении уравнений, описывающих течение смазки, упругую деформацию тел и тепловые процессы, протекающие в смазке и твердых телах. Течение смазки в зазоре описывается уравнениями, характеризующими количество движения, сплошность, сохранение энергии и состояние. Деформация тел определяется основными уравнениями теории упругости. Температурные зависимости находятся из энергетического уравнения с использованием соответствующих краевых условий. Плоская контактно-гидродинамическая задача теории смазки решалась с учетом следующих допущений деформация ци-лидров рассматривалась как деформация полуплоскостей упругие деформации от поверхностного сдвига считались малыми для анализа течения смазки использовалось уравнение Рейнольдса при вязкости смазки, явля- [c.165]

Степанов Г. Ю., Построение решетки с распределением скорости, заданным на окружности решетки кругов, ПММ 17, № б, 1953. Степанов Г. Ю., Гидродинамические методы расчета установившегося обтекания решеток турбомашин. Автореферат диссертации. Институт механики АН СССР, 1957. (Вестник АН СССР, № 4, 1958.) Степанов Г. Ю., Основы теории лопаточных машин, комбинированных и газотурбинных двигателей, Машгпз, 1958. [c.510]

Основы теории жидкостного трения. Исследование режима жидкостного трения в подшипниках основано на гидродинамической теории смазки. Эта теория базируется на решениях дифференциальных уравнений гидродинамики вязкой жидкости, которые связывают давление, скорость и сопротивление взякому сдвигу. [c.334]

В инженерной практике широко распространены конструкции, элементы которых имеют полости или отсеки, содержащие жидкость, иапример, объекты авиационной и ракетно-космической техники, танкеры и плавучие топливозаправочные станции, суда для перевозки сжиженных газов и стационарные резервуары, предназначенные для хранения нефтепродуктов и сжиженных газов, ректификационные колонны и т. д. В большинстве случаев жидкость-заполняет соответствующие полостн или отсеки лишь частично, так что имеется свободная поверхность, являющаяся границей раздела между жидкостью и находящимся над ней газом (в частности, воздухом). Обычно можно считать (за исключением особых случаев движения тела с жидкостью в условиях, близких к невесомости, которые здесь не рассматриваются), что колебания жидкости происходят в поле массовых сил, гравитационных и инерционных, связанных с некоторым невозмущенным движением. Как правило, это поле можно в первом приближении считать потенциальным, а само возмущенное движение отсека и жидкости — носящим характер малых колебаний, что Оправдывает линеаризацию уравнений возмущенного движения. Ряд актуальных для практики случаев возмущенного движения жидкости характеризуется большими числами Рейнольдса, что позволяет использовать при описании этого движения концепцию пограничного слоя, считая, кроме того, жидкость несжимаемой. Эти гипотезы лежат в основе теории, излагаемой ниже [23, 28, 32, 34, 45, 54J. Учету нелинейности немалых колебаний жидкости посвящены, например, работы [15, 26, 29, 30]. Взаимное влияние колебаний отсека и жидкости при ее волновых движениях может сильно изменять устойчивость системы, а иногда порождать неустойчивость, невозможную при отсутствии подвижности жидкости. В качестве примера можно привести резкое ухудшение остойчивости корабля при наличии жидких грузов и Динамическую неустойчивость автоматически управляемых ракет-носителей и космических аппаратов с жидкостными ракетными двигателями при неправильном выборе структуры или параметров автомата стабилизации. Поэтому одной из основных Задач при проектировании всех этих объектов является обеспечение их динамической устойчивости [9, 10, 39, 43]. Для гражданских и промышленных сооружений с отсеками, содержащими жидкость, центр тяжести при исследовании их динамики смещается в область определения дополнительных гидродинамических нагрузок, например при сейсмических колебаниях сооружения [31]. [c.61]

Взаимно однозначное соответствие между гидродинамическими и кинетическими модами имеет огромное значение, поскольку оно лежит в основе теории коэффициентов переноса, что будет видно из разд. 13.4. К нему, однако, можно подойти и с более общей точки зрения ). Газ — это совокупность частиц, движущихся абсолютно неупорядоченным образом. Однако полученные здесь результаты показывают, что в длинноволновом пределе допустиг 1 ы только определенные типы движения газа, а именно упорядоченные движения, подобные распространению звуковой волны. В этих движениях участвует громадное число молекул, поведение которых координировано. Существование такого порядка, наложенного на исходную хаотичность движений отдельных молекул,— одна из са1шх поразительных особенностей статистической механики. Первопричина такой ситуации лежит в доминантной роли эффектов столкновений. Они очень быстро переводят систему в состояние локального равновесия (см. разд. 13.2), которое в высшей степени организовано в свою очередь потоковые члены могут вызывать лишь медленные изменения основного состояния в пространстве и времени. [c.101]

Первым объектом исследования динамики машин явилась паровая машина. И. А. Вышнеградский залояшл основы теории регулирования хода машины этим же вопросом позже занимался Н. Е. Жуковский, Н. П. Петров создал гидродинамическую теорию смазки на основании [c.375]

Развиваемые до сих пор рассуждения требуют только предполон ений, которые лежат в основе теории Рейнольдса, и никаких других. Однако теперь мы должны ввести два существенных ограничения, без которых наш алгоритм недостаточен для исчерпывающего обсуждения гидродинамических уравнений. Сейчас, имея только правила, установленные для вычисления выражения вида В мы не можем подойти к этим уравнениям. е [c.50]

Соотношение для минимального теплового потока при пленочном кипении 9мин, полученное Зубером на основе теории гидродинамической устойчивости, обычно считаетоя справедливы м для больших вагревателей [c.306]

Если XVIII век - век Ш. Кулона, Д. Дезагюлье и Л. Эйлера был ознаменован существенными достижениями в изучении трения без смазочного материала, то XIX век был веком, когда были сделаны крупнейшие открытия, которые легли в основу теории гидродинамической смазки. [c.561]

Всего через полгода после публикации упомянутой работы Н.П. Петрова английский исследователь Б. Тауэр (1845-1904 гг.) установил, что в слое жидкости при вращении вала, разделяющем цапфу вала и подшипник, развивается давление, превышающее давление от внешней нагрузки. Исследования Б. Тауэра легли в основу теории, разработанной английским механиком О. Рейнольдсом (1842-1912 гг.), который в 1886 г. зачитал Королевскому обществу доклад Гидродинамическая теория смазки и ее приложение к экспериментам Б. Тауэра , опубликованный в этом же году. В этой знаменитой работе О. Рейнольдс на базе основных уравнений гидродинамики получил приближенное дифференциальное уравнение распределения давлений в смазочном слое, разделяющем вращающийся шип и подшипник. Это фундаментальное уравнение, известное во всем мире как уравнение Рейнольдса, до сих пор является основным уравнением гидродинамической теории смазки. [c.561]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...