Изобарические течения

Некоторые решения уравнений Навье—Стокса являются одновременно и решениями более простых уравнений гидродинамики. Возникает возможность выделять из классов решений таких более простых уравнений те, которые реализуются и в случае вязких течений. Вначале будут рассмотрены изобарические течения [3, 4], а затем, в других разделах, и течения более обших видов. [c.183]

В переменных Лагранжа изобарические течения описываются системой уравнений [c.183]

Осесимметричное изобарическое течение [c.230]

Уравнения, описывающие в декартовых координатах х, у, г стационарные изобарические течения идеальной несжимаемой жидкости, после перехода к цилиндрическим координатам х, т = у + , [c.230]

При дальнейшем течении в любой струйке тока внутри изобарической сверхзвуковой струи происходит непрерывное торможение — с переходом через скорость звука — до малых скоростей, также за счет одностороннего внешнего воздействия — передачи количества движения во внешнюю среду. [c.217]

Так, например, при дозвуковом течении в цилиндрической трубе с трением скорость газа увеличивается, а статическое давление падает. Чтобы давление в потоке было постоянным, канал надо сделать расширяющимся, т. е. к воздействию трения добавить геометрическое воздействие dF > 0. Так как независимо от формы канала при течении с трением полное давление сни-жается, то в таком изобарическом потоке скорость газа уменьшается. [c.217]

Плоская свободная струя образуется при истечении из прямоугольного отверстия или сопла в достаточно большую емкость, стенки которой не влияют на параметры течения. Если пренебречь действием массовых сил, то в области такой струи давление, как показывает опыт, всюду можно считать постоянным (т. е. струя является изобарической). Поэтому уравнение количества движения, записанное для массы жидкости, ограниченной контрольной поверхностью 5 (штриховая линия на рис. 9.7), в проекции на ось X будет иметь вид [c.380]

Необратимый изобарический процесс характеризуется постоянством внешнего давления р на тело, причем давление самого тела р не равно внешнему давлению р, т. е. р р давление тела может принимать в течение процесса различные значения. [c.160]

В переменных Крокко сформулированы задача о течениях несжимаемой жидкости в изобарических пограничных слоях у обтекаемой поверхности или в зоне смешения двух потоков для тех случаев, когда в пограничном слое продольная составляющая скорости может менять знак. Проанализированы все возможные автомодельные решения сформулированной задачи, в частности, подробно изучена задача о пограничном слое на плоской пластине, поверхность которой движется с постоянной скоростью в направлении потока или навстречу ему. [c.90]

Общая схема свободной затопленной струи несжимаемой жидкости. Струя-источник. Жидкость, поступая из отверстия в покоящуюся среду, за счет действия сил вязкости (при ламинарном режиме течения) или наличия поперечных пульсаций скорости (при турбулентном истечении) вовлекает в движение (эжектирует) частицы среды. В результате образуется затопленная струя, состоящая из струи постоянной массы, расход которой равен расходу. вытекающему из отверстия, а также из вовлеченных в движение массы жидкости. Вследствие эжекции масса струи и ее ширина по мере удаления от начального сечения возрастают. Струя постоянной массы, вовлекая в движение частицы окружающей жидкости, передает им часть собственного импульса. Поэтому скорости струи с удалением от начального сечения уменьшаются. Суммарный импульс же струи в различных ее сечениях практически остается постоянны. . Статическое давление в разных точках струи изменяется несущественно и приблизительно равно давлению в окружающем пространстве, т. е. свободную струю можно считать изобарической. [c.80]

Для решения задачи о распределении параметров в поперечных сечениях струйного пограничного слоя используются уравнения Навье-Стокса (для ламинарной струи) или уравнения Рейнольдса (для турбулентной струи) совместно с уравнением неразрывности. Вследствие того, что течение в свободной струе является направленным, изменение скоростей поперек струйного пограничного слоя значительно более интенсивно, чем в направлении струи. Поперечные составляющие скорости во много раз меньше продольных. Кроме того, свободная струя, как уже отмечалось, приближенно считается изобарической. С учетом указанных условий уравнения движения могут быть существенно упрощены и приведены к уравнениям пограничного слоя (см. п. 13). 6 Зак. 935 81 [c.81]

С тем, чтобы упростить расчеты, в этой работе принят ряд допущений. Считается, что струя является изобарической, т. е. статическое давление в ней не меняется, и не учитывается действие объемных сил. Вводятся в рассмотрение скорости течения, осредненные в направлении, перпендикулярном к стенкам, между которыми распространяется струя при этом считается, что векторы абсолютной скорости коллинеарны для точек, находящихся на любой прямой, перпендикулярной к стенкам. Границы струи, внешняя и внутренняя, которой очерчено ядро струи, предполагаются линейными. Вместе с тем учитывается, что в отличие от свободной турбулентной струи в рассматриваемых здесь струях скорость в ядре, будучи постоянной для точек заданного поперечного сечения ядра, меняется вследствие действия сил трения при переходе от одного сечения ядра к другому (подробнее этот вопрос рассмотрен в работе [29]). Угол расширения внешних границ струи задается таким, чтобы расчетные значения скорости на оси струи совпадали бы с их значениями, получаемыми из опыта. [c.78]

Лебедев А. Б., Сорокин А. А. Численное моделирование двухфазных турбулентных изобарических струй с гомогенной и гетерогенной конденсацией // Сб. статей Турбулентные струйные течения при наличии конденсационных и электрофизических эффектов . ЦИАМ, 1991. № 1288. С. 83-109. [c.470]

Течение в зоне смешения является изобарическим, так как индуцируемый градиент [c.164]

Примером изобарического течения может быть, в частности, сверхзвуковое течение у твердой стенки. Пограничный слой вблизи такой стенки образуется в результате непрерывного торможения потока силами внешнего воздействия (трения). В итоге величина скорости течения в нем уменьшается при р = onst от сверхзвукового до небольшого дозвукового значения. [c.217]

Масштабом скорости потока в горловине диффузора служит скорость Сю, получаемая из уравнения сохранения импульса в камере смешения при изобарическом течении двухфазного потока в суживающемся адиабатическод канале при условии полного выравнивания скоростей фаз в конце камеры смешения и отсутствии сил трения о стенки канала [c.141]

Теоретические исследования гидродинамической устойчивости ламинарных струй показали их сильную неустойчивость, обусловленную специфической формой профиля скорости с точкой перегиба. Экспериментальные исследования также зафиксировали быстрый переход к турбулентности при сравнительно небольших числах Рейнольдса. Обычно при числе Рейнольдса Re = uod/u > 10 струю можно считать турбулентной. В большинстве практических приложений число Re > 10 . Влияние числа Маха М = ио/а при дозвуковых скоростях также не очень существенно. При отсутствии внешнего спутного потока (Uqq = 0) мы имеем затопленную струю и m = Uoo/uq = 0 при тп<1ит>1- струю в спутном потоке. В случае изобарического течения, когда в спутном потоке отсутствует продольный градиент давления или скорости (uqo = onst), изменение ско- [c.12]

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]

Укажем новое точное автомодельное решение, описывающее в классе (3.34) изобарическое течение жидкости с турбуленпюй вязкостью [49] [c.104]

В дианазонах Ма = 1-ь5, /с = 1,3-ь 1,4, Л = 50 10 , р = 0- 15 , Мы рассмотрели особенности газодинамического участка нерасчетной сверхзвуковой струи без учета влияния вязкости, с которым связан неизбежный процесс образования граничного слоя смешения. Выше получены закономерности для нарастания тол-ш ины слоя смешения по длине начального участка изобарической струи. При N > 1 да)вленне в струе уменьшается, линии тока сверхзвукового течения раздвигаются, что ведет к дополнительному увеличению толщины струи. А. Н. Секундов и И. П. Смирнова, пользуясь методом интегральных соотношений и полагая слой смешения наложенным на границу одномерной струд, получили следующую приближенную зависнмость для толщины слоя смешення при N = 1 [c.427]

Простейшими процессами являются изотермический процесс, характеризующийся постоянством температуры тела во время процесса (Г = onst) изобарический процесс, протекающий в условиях постоянного давления на тело (р = onst) изохорический процесс, при котором объем тела остается в течение всего процесса неизменным V = onst) адиабатический процесс, когда тело помещено в теплоизолирующею оболочку, не допускающую теплообмена между делом и окружающей средой. [c.19]

Вдозвуковой турбулентной С. статич. давление в любой точке С. почти постоянно и близко к давлению в окружающем пространстве. Такие С., называемые изобарическими, широко распространены. На срезе сопла спут-ной изобарич. С. (сечение аа, рис. 1) скорость течения [c.12]

Схема течения в изобарической, т.н. расчетной, сверхзвуковой спутной С. такая же, как для дозвуковой (рис. 1). Скорость течения на оси изобарич. С. постоянна в пределах начального (изоэнтропического) участка течения х х , а в дальнейшем монотонно изменяется, стремясь к значению скорости в окружающем пространстве. В осн. участке затопленной С. х>х + х скорость на оси изменяется по закону 1/ сдля осесимметричных С. и по закону 1/,/5 для плоских x = xjb — безразмерное расстояние от среза сопла). Независимо от формы поперечного сечения С. на срезе сопла, начиная с нек-рого расстоя-шя X, в осн. участке С. становится круглой. [c.13]

И П0ЭТ01МУ при тех же параметрах газа расход через него меньше чем через щель. Процесс, происходящий при течении газа через уплотнение, изображен в 5-диаграмме на рис. 9.23, б. Отрезок 01 соответствует разгону потока под первым гребнем, отрезок 12 — изобарическому торможению в [c.264]

Рассмотрим поведение турбулентной вязкости е вдоль следа. В изобарическом следе максимальное значение турбулентной вязкости [18] равно т = 0.06 t/б. Это соотношение соответствует формуле Л. Прандтля, так как вдоль следа buAum 0U. Под действием большого отрицательного градиента давления величина Uв резко убывает, однако турбулентная структура в следе не успевает измениться так же быстро, и вязкость меняется сравнительно мало. Поэтому в этой области течения формула Л. Прандтля нарушается, степень неточности этого [c.557]

Более сложной является задача о расчете течений, в которых отрыв потока начинается на гладком участке контура тела и его положение заранее неизвестно. Течения такого типа исследовались в работах [21, 22]. Одного условия Чепмена — Корста или каких-либо его модификаций оказывается недостаточно для замыкания задачи о размерах и положении изобарической зоны отрыва. Определяя координаты точки отрыва, в этом случае необходимо использовать еще одно дополнительное алгебраическое соотношение, связывающее давление в отрывной зоне с локальными характеристиками пограничного слоя перед точкой отрыва. Такие соотношения часто называют критериями отрыва. Методы их получения на основе экспериментальных данных, качественных модельных соображений, а также асимптотических методов изложены в книге Чжена и в предыдущем разделе приложения. В работе [21] в качестве примера приложения общего приближенного метода расчета решена задача об отрыве на плоской пластине перед щитком в сверхзвуковом потоке. Донное давление за сферой определено в работе [22]. [c.270]

Если скорость внешнего потока по длине не изменяется, то давление во всех точках пограничного слоя и внешнего потока остается одинаковым, т. е. в этом случае пограничный слой является изобарическим. Для изобарического пограничного слоя интегральное соотношение (99) упрощается, поскольку выпадает из рассмотрения первый член правой части, и для решения соотношения необходимо располагать лишь зависимостью их = их(у) и выражением, определяющим Тст. В первом приближении распределение скоростей в пограничном слое принимают аналогичным распределению скоростей, полученному для рав1юмериого течения жидкости в трубах (см. п. 4). [c.78]

Модель течения. Рассмотрим осесимметричную изобарическую турбулентную струю с температурой То и скоростью uq, истекающую из сопла радиуса Rq в неподвижную паровоздуп1ную среду или спутный паровоздуп1ный поток с давлением роо, температурой Too и скоростью UoQ. Так как размер а образующихся капель мал (а < 1 мкм), то в первом приближении конденсационную спутную струю можно описать в рамках односкоростного и однотемпературного континуума. Соответствующая система уравнений для средних величин имеет вид [c.503]

Рассмотрим бароклинную неустойчивость на примере квазигидростатических течений в атмосфере, используя для их описания уравнения гидродинамики в изобарических координатах (в которых ось х направлена на восток, ось у — на север, а в качестве вертикальной координаты используется давление р). При этом будем считать эти течения также квазигеострофическими в том смысле, что в них перепады давления приблизительно уравновешиваются силой Кориолиса, [c.88]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...