Сила действия потока - Определени

Фмг. ПО. Определение силы действия потока на стенки канала. [c.500]

Сила действия потока на стенки — Определение 500 [c.540]

Конечно, во многих практически интересных случаях (самолет, корабль и т. п.) такое определение сил воздействия на больших телах ( в натуре ) представляет очень трудную задачу, решение которой не только сложно и дорого, но иногда просто невозможно. Поэтому ставятся такие вопросы нельзя ли при соблюдении геометрического подобия измерить силы сопротивления на маленькой модели и затем уже определить силы действия потока на большое тело Можно ли и при каких условиях на основании испытания маленькой модели узнать силы, действующие на геометрически подобное тело больших размеров Можно ли на основании испытаний в воде или в какой-либо другой жидкости или газе сделать заключение о том, какие силы будут действовать на геометрически подобное тело в воздухе Общий ответ на эти вопросы таков для этого необходимо, чтобы кроме геометрического подобия модели и натуры имело место и механическое подобие ). [c.387]

Стенки — Степень черноты 2 — 163 — Сила действия потока — Определение [c.476]

Рассматриваемые здесь вариационные задачи заключаются в определении формы тел, обладающих минимальным волновым сопротивлением в плоскопараллельном или осесимметричном сверхзвуковом потоке газа, и контуров сопел, реализующих максимальную силу тяги при некоторых ограничениях. Силы, действующие на тела при течениях невязкого газа, определяются давлением на стенки. Величина давления находится из рещения граничных задач для нелинейных уравнений газовой динамики. Такие задачи в настоящее время решаются численно. Нахождение решения вариационных задач со связями в виде уравнений с частными производными приводит к сложным численным процессам. О таком прямом подходе к оптимизации формы тел будет сказано в послесловии к этой главе. Здесь будет рассмотрен подход, который в плоскопараллельном и осесимметричном случаях допускает точную одномерную постановку ряда вариационных задач и их простое решение. [c.45]

Вторая основная задача связана с исследованием динамической устойчивости стержней в потоке и определением критических скоростей потока. Комплексные собственные значения позволяют выяснить возможное поведение стержня при возникающих свободных колебаниях во всем диапазоне скоростей потока (от нуля до критического значения) и тем самым ответить на вопрос, какая потеря устойчивости (с ростом скорости потока) наступит, статическая (дивергенция) или динамическая (флаттер). Задачи динамической неустойчивости типа флаттера подразумевают потенциальное (без срывов) обтекание стержня (рис. 8.1,а), что имеет место только в определенном диапазоне чисел Рейнольдса. Возможны и режимы обтекания с отрывом потока и образованием за стержнем вихревой дорожки Кармана (рис. 8.1,6). Вихри срываются попеременно с поверхности стержня, резко изменяя распределение давления, действующего на стержень, что приводит к появлению периодической силы (силы Кармана), перпендикулярной направлению вектора скорости потока. [c.234]

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]

Все известные методы экспериментального определения величины Xw можно разделить на две группы. К первой относятся прямые методы, в которых сила, действующая на поверхность со стороны потока, определяется непосредственным измерением. Ко второй группе относятся косвенные методы, в которых поверхностное трение вычисляется на основе измерений каких-либо других параметров. [c.205]

Не обязательно под Fn и F i подразумевать равнодействующие это могут быть силы какой-либо определенной физической природы (тяжести, вязкости, упругости и др.). Тогда приведенное определение будет выражать подобие данной категории сил. Можно убедиться, что безразмерные значения сил в динамически подобных потоках одинаковы. Заметим еще, что поскольку выражение (5.86) относится к любой из трех составляющих силы F, то этим определяется подобие векторов сил, действующих в сходственных точках. [c.120]

Здесь рассмотрены лишь методы измерения величин, характеризующих стационарные или слабо меняющиеся процессы. Для измерения нестационарных скоростей, давлений и сил, действующих на тела, находящихся в потоках, а также определения характеристик турбулентного движения используют различные физические методы [11]. [c.496]

Рассмотрим совершенный прыжок, возникающий в русле однообразного сечения и уклона с обычной шероховатостью. При этом наблюдается значительная разница глубин до и после прыжка. Основной задачей при расчете гидравлического прыжка является определение сопряженных глубин и длины прыжка. Для определения функциональной зависимости между сопряженными глубинами гидравлического прыжка А1=/(Й2) или к2= (Ь1) воспользуемся теоремой об изменении количества движения. Согласно этой теореме проекция приращения количества движения секундной массы жидкости на какое-либо направление равна сумме проекций на то же направление всех сил, действующих на систему. Рассмотрим в качестве такой системы совершенный гидравлический прыжок в призматическом русле между сечениями 1—1 и 2—2 (см. рис. 10.2). Будем проектировать силы и приращение количества движения на направление движения потока — ось х, совпадающую с направлением движения потока [c.117]

В различных точках движущейся жидкости в результате действия внешних сил возникает давление, называемое гидродинамическим в отличие от гидростатического, свойственного жидкости, находящейся в равновесии, Поэтому одной из задач гидродинамики является определение величин гидродинамического давления, возникающего внутри жидкости, а также скоростей движения жидкости в различных точках пространства, занятого движущейся жидкостью. Для решения этих задач необходимо составить уравнения движения жидкости, связывающие между собой скорости и ускорения с силами, действующими на жидкость. Рассмотрим движение элементарного жидкого тела в виде параллелепипеда, выделенного в потоке идеальной жидкости (рис. 3.8). Введем следующие обозначения р — гидродинамическое давление и — скорость движения жидкости в точке пространства с координатами х, у, z и , и — составляющие скорости и по осям координат (рис. 3.8). [c.72]

Ротаметр представляет собой, как правило, коническую стеклянную трубку, внутри которой помещается поплавок. Поплавок снабжен бортиком с косыми канавками, обеспечивающими его устойчивость (рис. 5.8). Под действием потока жидкости или газа поплавок занимает определенное положение в центре трубки. При этом достигается равновесие сил, действующих на поплавок, сила тяжести G уравновешивается подъемной силой Р, инерционной силой / (динамическим напором) и силой трения F, т. е. [c.50]

Промежуточными между слоевыми и камерными топками для сжигания твердого топлива являются топки с псевдоожиженным или кипящим слоем топлива. В них на мелкозернистые частицы топлива действует поток воздуха и газов, в силу чего частицы топлива переходят в подвижное состояние и совершают движение — циркуляцию в слое и объеме. Скорость воздуха и выделившихся газов не должна превышать определенной величины, по достижении которой начинается унос частиц топлива из слоя. Скорость потока, при которой начинается движение частиц — кипение , называют критической. Такие топки требуют одинакового размера кусков топлива. Слоевые топки применяют для агрегатов с теплопроизводительностью до 30—35 МВт (25— 30 Гкал/ч) для более крупных котлоагрегатов приняты топочные устройства с камерным сжиганием и предварительной подготовкой топлива. Топливо до поступления в камерные топки измельчается до размера частиц в несколько микрометров. Первичный воздух, транспортирующий твердое топливо, имеет меньшую по сравнению с вторичным температуру, а его количество меньше потребного для сгорания. Топливо и воздух в камерные топки подают через специальные горелки, расположение которых на стенах топочной камеры может быть различным. Иногда часть вторичного воздуха подают в виде острого дутья через сопла с повышенными скоростями для изменения положения факела в топочной камере. [c.74]

Отсутствие метода определения циркуляции скорости вокруг крыла затрудняло использование формулы Жуковского для практических расчетов. Эту принципиально важную задачу решил ученик и последователь Жуковского С. А. Чаплыгин [40] и почти одновременно с ним В. Кутта [41]. Начиная с 1910 г. Чаплыгин проводит цикл работ по теории крыла. В статье О давлении плоско-параллельного потока на преграждающие тела (к теории аэроплана) (1910 г.) Чаплыгин сформулировал положение (постулат Чаплыгина — Жуковского ), согласно которому при безотрывном обтекании профиля крыла потоком идеальной жидкости хвостовая точка профиля (точка заострения) является точкой схода потока с верхней и нижней поверхностей крыла. Этот постулат позволил вычислить циркуляцию скорости по замкнутому контуру, охватывающему профиль крыла, и тем самым определить подъемную силу по формуле Жуковского. В этой работе Чаплыгин изложил основы плоской задачи аэродинамики и дал формулы для расчета сил давления потока на различные профили крыла. Он впервые вывел общие формулы для силы и аэродинамического момента указал на наличие значительного опрокидывающего момента, действующего на самолет, и вследствие этого опасность потери устойчивости [c.287]

На основании анализа сил, действующих на частицу окисла железа в потоке и на стенке обогреваемой трубы, Г. И. Алейниковым (МО ЦКТИ) предложена формула для определения энтальпии среды [c.15]

Особенно большой величины достигают динамические напряжения в ступенях паровых турбин с парциальным подводом пара, где в течение определенных периодически повторяющихся отрезков времени на лопатки вообще не действует сила парового потока. [c.147]

Заметим, что полученный здесь критерий Рг имеет иной физический смысл, чем (V.7). Последний относится к объемным силам, действующим на паровой поток в целом. Здесь же он характеризует соотношение сил для отдельной капли. На ее движение силы тяжести при определенных условиях, как указывалось, могут существенно влиять. [c.147]

Каждая сливная труба выведена в железобетонный канал обязательно ниже уровня воды. Опускаясь под действием силы тяжести, поток воды в сливной трубе создает на перегибе в верхней точке определенное раз- [c.69]

Принцип действия объемного сепаратора с восходящим потоком пара заключается в следующем. Капли котловой воды, образующиеся в результате разрушения паровых пузырьков, испытывают действие силы трения, увлекающей их с потоком, и силы тяжести, выводящей их из потока. Если сила тяжести превышает силу трения—капелька выводится из потока пара, чем и достигается разделение пара и воды. Мелкие капли котловой воды уносятся с потоком, создавая определенное соле-содержание пара. [c.7]

Определение результирующего момента сил взаимодействия лопастного колеса с потоком жидкости представляет собой одну из основных задач гидродинамики лопастных машин. Основное уравнение лопастных гидромашин как для установившегося (статического), так и для неустановившегося (динамического) режима работы получают из теоремы о моменте количества движения, предполагая одномерный и осесимметричный поток в лопастном колесе. В соответствии с этой теоремой производная по времени от момента количества движения системы материальных точек относительно какой-либо оси равна сумме моментов всех внешних сил, действующих на систему. [c.16]

При рассмотрении ряда вопросов теории лопаточных машин и реактивных двигателей возникает необходимость определения сил и моментов сил, действующих на газовый поток со стороны обтекаемых тел, или обратная задача — определение сил воздействия движущегося газа на тела, находящиеся в потоке. Примером таких задач может служить нахождение окружных и осевых усилий, действующих на лопатки компрессоров и турбин, определение силы тяги, создаваемой двигателем и т. п. [c.27]

Если какое-либо тело, например аэродинамический профиль, находится в потоке газа, то действующая на него аэродинамическая сила Р может быть определена как равнодействующая всех сил давления и трения, приложенных в точках его поверхности f (рис. 1.4). Для определения вектора силы Р путем суммирования всех сил, действующих на тело, нужно знать распределение давлений газа и касательных напряжений трения на его поверхности. В таком случае [c.27]

Задача об обтекании неподвижных тел ускоренным потоком приобретает важное значение при определении волновых сил, действующих на сквозные морские конструкции, подверженные действию морских волн. Для такого волнового движения как скорости частиц жидкости, так и их ускорения могут рассматриваться как гармонические функции времени . При этом в дополнение к рассмотренным выше силам, связан 1ым с ускорением течения, должны, конечно, приниматься во внимание гидродинамические силы лобового сопротивления. [c.399]

В плоскости шпангоута тонкостенного отсека могут действовать три типа внешних нагрузок радиальная Р и касательная Т силы, момент уИ,. Радиальная нагрузка может прикладываться в виде погонного давления до, распределенного на некоторой длине. Внешние силы уравновешиваются потоком касательных усилий оболочки q. От внешних сил в сечении шпангоута действуют внутренние усилия изгибающий момент М, нормальная (осевая) N и поперечная Q силы (рис. 47). Расчет шпангоутов включает определение этих усилий. [c.268]

Периодические движения различных деталей двигателей, станков и других машин и механизмов приводят, независимо от характера внешних сил, к возникновению периодически изменяющихся инерционных усилий, действующих как на сами движущиеся детали машины или механизма, так и на станины, фундаменты или конструкции, связанные с машиной. Эти инерционные усилия рассматриваются как внешние при определении внутренних усилий взаимодействия между частицами тела. Внешние силы, действующие на детали или на конструкцию в целом, также могут изменяться периодически так действует давление горючей смеси на поршень, стенки и дно цилиндра в двигателях внутреннего сгорания, сопротивление штампуемой массы на рабочие органы штамповочных машин и молотов и т. п. Колебания, приводящие к появлению периодически меняющихся напряжений, могут возникнуть вследствие взаимодействия упругого тела с окружающей средой крыло самолета, лопатка турбины, гребной винт судна, движущиеся поступательно относительно жидкой или газообразной среды, приходят при некоторых условиях в колебательное движение вследствие автоматического изменения угла атаки, инициируемого сопротивлением среды при наличии восстанавливающих упругих усилий колеблющегося тела. К такому типу движений, входящих в класс так называемых автоколебаний, относятся и колебания мостов, мачт, градирен, проводов в воздушном потоке. Периодически изменяющиеся напряжения в телах могут возникнуть также при периодическом изменении температурных и лучевых полей. [c.288]

Для определения зависимости скорости, необходимой для отрыва частиц, от их размеров следует рассмотреть силы, действующие на прилипшую к горизонтальной поверхности частицу со стороны потока подобно тому, как это сделано ранее для воздушного потока зз ( 31) частицу действуют прижимающие силы и силы, стремящиеся оторвать ее от поверхности. [c.226]

Определим силу действия свободно11 струи, вытекающей из OTi e, -стия или насадка, на ненодви кную стенку. Эта задача является частным случаем jia MOTpennou в нредыду цем параграфе задачи определения силы действия потока на стенки канала. Рассмотрим сначала стенку конической формы с осью, совпадающей с осью струи (рис. 1.115). Сечениями 2—i и 2—2 выделим участок потока. Сечение 2—2 представляет собой поверхность вращения. Так как давления во входном 1—1 и выходном 2—2 сечениях равны атмосферному, то силы F II F давления равны пулю. Весом выделенного участка потока пренебрегаем. При этом статическая реакция потока [c.149]

Поскольку все аэродинамические элементы до и после решетки заданы, определение силы действия потока на профиль в решетке сводится к вычи- [c.652]

Трение в жидкости иройвлйется только при ее движеиии. Под влиянием сил трения в потоке формируется определенный профиль скорости, видом которого и определяется работа сил трения. Расчеты показывают, что составляющая отрицательна. Работа этого вида связана с распространением внутрь потока тормозящего действия неподвижной стенки, например, внутренней поверхности воздуховода. В отличие от этого составляющаявсегда положительна, она представляет собой остаток полной работы сил трения который не расходуется на передачу внутрь [c.171]

Основное различие в подходах к решению задачи теплообмена при конденсации на вертикальной поверхности и в вертикальной трубе в условиях ламинарного режима течения пленки конденсата под совместным действием гравитационных сил, и касательных напряжений, возникающих на границе раздела фаз, заключается в способах определения и учета сил, действующих на пленку. Для упрощения решения, а также в связи со слабой изученностью влияния парового потока на движение пленки конденсата и теплоперенос в ней обычно пренебрегают влиянием того или иного фактора сил тяжести [6.40— 6.42], поперечного потока пара [6.43, 6.44 и др.] и т. д. Однако почти все работы по конденсации движущегося пара имеют характерный недостаток — касательные напряжения на границе раздела фаз определяются по формулам, рекомендуемым для сухих гладких или шероховатых поверхностей [6.44—6.48] и справедливым для двухфазного кольцевого течения лишь в случае чрезвычайно малой толщйны пленки, когда отсутствует волновой режим течения или амплитуда волн не превышает толщины ламинарного слоя парового потока. В остальных случаях волнового режима сопротивление трения во много раз превышает сопротивление для гладкой твердой поверхности, что должно соответствующим образом отразиться на характере течения пленки и теплопереноса в ней. Имеющиеся расчетные рекомендации по теплообмену в рассматриваемой области удовлетворительно обобщают опытные данные, по-видимому, за счет корректирующих эмпирических поправок. Поэтому естественно расхождение расчетных и опытных данных, полученных при конденсации паров веществ с иными теплофизическими свойствами и отношением Re VRe, даже при соблюдении внешних условий (Re", АГ, q,P). [c.158]

Схемы зондов для измерений пульсаций давления торможения паровой фазы и статического давления показаны на рис. 2.35, а, б. Приемный носик 1 зонда выполнен сменным с различными диаметрами и формой входного отверстия. Пьезокерамическин элемент расположен непосредственно за приемной камерой, длина и объем которой минимальны. Второй пьезокерамический элемент служит для компенсации вибраций зонда, создаваемых потоком. Для уменьшения переменных аэродинамических сил, действующих на зонд, его кормовая часть выполнена заостренной, а державка, расположенная в потоке, имеет хорошо обтекаемую форму. Зонд индикации полного давления с другой модификацией носика фиксирует также импульсы капель, попадающих в приемную камеру. Для определения максимальных импульсов, т. е. направления движения капель, зонд может поворачиваться относительно оси, проходящей через приемный носик. [c.71]

Рассмотрим вначале вопрос об определении сил, действующих при обтекании решетки потоком рабочей среды на единицу длины лопатки. Проведем перед и за решеткой контрольные сечения 1—1 и 2—2 (рис. 2), располагая их на таком удалении от решетки, где скорость и давление в каждом из этих сечений можно считать постоянными. Далее проведем на расстоянии шага друг от друга две линии тока и аф - Таким образом выделим контрольный объем а- аффу. [c.8]

Наиболее полно теория промывки фильтров разработана Д. М. Минцем и С. А. Шубертом. Сущность разработанной ими теории сводится к следующим основным положениям. При промывке зерна фильтрующей загрузки переходят во взвешенное состояние и весь слой фильтрующего материала расширяется при достижении некоторой критической скорости восходящего движения промывной воды. Расширение слоя тем больше, чем больше интенсивность промывки. При ЭТОМ каждой скорости восходящего потока воды при данной ее температуре соответствует вполне определенная степень расширения загрузки. При достижении предельного для данной восходящей скорости расширения устанавливается динамическое равновесие расширившегося слоя, хотя зерна его и пребывают в непрерывном хаотическом движении. При равновесии расширившегося слоя равнодействующая всех сил, действующих на этот слой, равна нулю. [c.264]

Изменение параметров технического состояния машин в ряде случаев сопровождается увеличением уровня колебательной энергии (Ниже, когда иет необходимости различать механизм, машину и агрегат, для простоты их будем называть машиной). Для машин, уровень шума которых имеет существенное значение, превышение определенного уровня вибрации или излучаемой акустической энергии можно считать отказом по виброакустическим показателям В этом случае первой задачей вибро-акустической диагностики машин является локализация источников повышенной виброактивности. Она позволяет определить относительную роль каждого источника в создании общей вибрации. На ее основе строят математическую модель механизма и устанавливают особенности кинематики рабочего узла или протекающего в нем процесса, приводящ,ие к возникновению повышенной вибрации Источник вибрации может быть протяженным (например, многоопорныи ротор) Тогда возникает необходимость дополнительного исследования пространственного распределения динамических сил и кинематических возбуждений, возникающих в данном узле. Наиболее распространенными способами выявления и локализации источииков является сравнение вибрационных образов (во временной и частотной областях) машины в целом и отдельных ее узлов Когда виброакустические образы нескольких источников подобны, полезно анализировать потоки колебательной энергии через различные сечения механизмов, динамические силы, действующие в различных сочленениях, а также статистические характеристики процессов (функции корреляции, взаимные спектры, модуляционные характеристики и т д,). В связи с тем. что силовые и кинематические возбуждения в узлах н вибрация машины в целом зависят не только от интеисивности рабочих процессов, но и от динамических характеристик конструкций, для выявления причин повышенной вибрации следует измерять механический импеданс и подвижность различных узлов — статорных и опорных узлов механизмов, машин, агрегатов, а также фундаментных конструкций Способы выявления источников повышенной виброактивности механизмов. Наиболее распространенный способ выявления — сопоставление частот дискретных составляющих измеренного спектра вибрации с расчетными частотами возбуждений, действующих в рабочих узлах механизмов В табл. 1 пре ставлены сводные формулы частот дискретных составляющих вибрации и возбуждающих сил некото рых механизмов. Спектры вибрации измеряют на нескольких скоростных режимах работы механизма, что позволяет более надежно сопоставить расчетные частоты с реальным частотным спектром вибрации Кривые зависимости уровней конкретных дискретных составляющих вибрации от режима работы механизма дают возможность выявить резонансные зоны. [c.413]

Величина циркуляционных сил парового потока обусловлена глазным образом давлением и расходом пара, поэтому при анализе устойчивости роторов ставится задача определения так называемой пороговой мощности, т.е. мощности, превьпнение которой приводит к неустойчивости. Как и при действии циркуляционных сил иного типа, повышению устойчивости способствует увеличение жесткости ротора, использование виброусгойчнвых подшипников, а также [c.506]

Криволинейные панели. Для определения равнодействующей потока касательных напряжений в криволинейной панели Пири рассмотрел обобщенную криволинейную панель, показанную на рис. 3.3 [4J. Элементарная сила, действующая на элементарной дуге 6s, равная qbs, может быть разложена на горизонтальную q x и вертикальную q8y составляющие. В результате интегрирования этих составляющих по контуру панели можно получить силы [c.75]

Задача определения радиационных сил, действующих в звуковом поле на препятствия, может быть разделена на несколько более простых. Отдельно можно рассмотреть радиационные силы в свободном звуковом поле, например силы, действующие на источник звука в свободном поле, или силы, действующие на какой-то выделенный объем однородной среды Более сложной задачей является определение радиашюнных сил, действующих на препятствия в звуковом поле. Поскольку препятствие изменяет звуковое поле, радиационные силы здесь создаются не только различием потоков импульса до препятствия л эа ним, но также и потоком импульса рассеянной волны. Таким образом, в этом случае для определения радиационной силы надо решить задачу о дифракции звуковой воины на препятствии. На величину радиационной силы, кроме того, может оказывагь влияние импеданс поверхности препятствия. [c.179]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...