Движение тел в жидкости или газе

Движение тел в жидкости или газе [c.540]

ДВИЖЕНИЕ ТЕЛ В ЖИДКОСТИ ИЛИ ГАЗЕ 541 [c.541]

При движении тела в жидкости или газе на него действует сила Р, которая в общем случае направлена под некоторым углом к направлению движения. Эту силу можно разложить на две составляющие силу лобового сопротивления Рд, направленную вдоль потока, и подъемную силу Рп, перпендикулярную ему (рис. 118). [c.150]

Силы жидкого, или вязкого, трения возникают при движении тела в жидкости или газе, если относительная скорость движения не превосходит некоторого предела, зависящего от размера и формы тела, от состояния его поверхности, а также от свойства самой жидкости. [c.90]

Сила демпфирования, пропор циональная квадрату скорости. При быстром движении тел в жидкостях или газах, обладающих малой вязкостью, возникают вихри, на формирование которых затрачивается энергия. При этом развиваются силы сопротивления, приближенно пропорциональные квадрату скорости движения. В таком случае говорят о турбулентном сопротивлении. Силы сопротивления, как всегда, направлены противоположно направлению движения. Введем коэффициент пропорциональности Q тогда [c.96]

При движении тела в жидкости или газе также возникает трение, его иногда называют мокрым трением. [c.41]

Силы жидкого трения (как силы трения, так и сопротивление среды) возникают при движении твердого тела в жидкости или газе, причем эти силы зависят от относительной скорости тела и среды и растут со скоростью сначала медленно, а затем быстро. Зависимость силы жидкого трения f от относительной скорости и выглядит примерно так, как показано на рис. 95. При малых относительных скоростях v зависимость силы трения от скорости можно выразить линейным законом [c.196]

В общем виде закон, связывающий силу жидкого трения со скоростью V движения тел относительно жидкости или газа, очень сложен и для больших скоростей не может быть передан простой формулой. Для движения тел с малыми скоростями, которые будем рассматривать мы, можно считать, что сила жидкого трения, действующая на движущиеся в жидкости или газе тела, пропорциональна скорости относительного движения этих тел. Учитывая, что направления скорости и силы жидкого трения противоположны, можно написать [c.166]

Второй вид переноса теплоты называют конвекцией. Конвекция происходит только в газах н жидкостях. Этот вид переноса теплоты осуществляется при перемещении и перемешивании всей массы неравномерно нагретых жидкости или газа. Конвекционный перенос теплоты происходит тем интенсивнее, чем больше скорости движения жидкости или газа, так как в этом случае за единицу времени перемещается большее количество частиц тела. В жидкостях и газах перенос теплоты конвекцией всегда сопровождается теплопроводностью, так как при этом осуществляется и непосредственный контакт частиц с различной температурой. [c.346]

Тангенциальные силы возникают не только между поверхностями твердых тел, но и между соприкасающимися поверхностями твердого тела и жидкости (или твердого тела и газа) при движении жидкости (или газа) относительно твердого тела. Покоящаяся жидкость или газ может действовать на твердое тело только с силой, нормальной к повер-ности соприкосновения. Между тем в случае твердых тел тангенциальные силы могут возникать и между неподвижными телами. [c.193]

Когда нужно подчеркнуть, что при движении жидкости или газа или движении твердых тел в жидкости и газе необходимо учитывать силы трения и сопротивления среды, жидкость или газ называют вязкой средой. [c.194]

Характер зависимости от скорости для сил трения между двумя твердыми телами и сил трения между твердым телом и жидкостью (или газом) оказывается совершенно различным. Наиболее существенным в этом различии является совершенно разное поведение тех и других сил при малых скоростях. Именно, в случае соприкосновения твердых тел, как бы ни была мала скорость их относительного движения, силы трения всегда имеют конечную величину и сохраняют конечную величину, когда относительная скорость движения падает до нуля. В случае же соприкосновения твердого тела с жидкостью или газом силы трения и сопротивление среды с уменьшением скорости также уменьшаются и падают до нуля, когда скорость тела относительно среды падает до нуля. [c.195]

Одной из важнейших задач аэро- и гидродинамики является исследование движения твердых тел в жидкости или в газе, в частности изучение тех сил, с которыми эта среда действует на движущееся тело. Практическое значение этой задачи совершенно очевидно — она возникает во всех случаях движения тел в воздухе и воде. [c.540]

При обтекании твердого тела потоком жидкости или газа вблизи поверхности благодаря силам вязкости происходит резкое уменьшение скорости, и на поверхности тела она становится равной нулю. Слой жидкости, в котором скорость движения изменяется наиболее существенно, называется динамическим пограничным слоем. [c.319]

В металлических твердых телах перенос теплоты связан в основном с переносом энергии свободными электронами. В газах и жидкостях перенос теплоты связан как с переносом энергии молекулами и атомами (молекулярная теплопроводность), так и с движением отдельных частей жидкости или газа (конвекция). [c.437]

Если в твердом теле, неподвижной жидкости или газе температура в различных точках неодинакова, то, как показывает опыт, тепло самопроизвольно переносится от участков тела с более высокой температурой к участкам с более низкой температурой. Такой процесс называется теплопроводностью. Внутренний механизм явления теплопроводности объясняется на основе молекулярно-кинетических представлений перенос энергии при этом осуществляется вследствие теплового движения и энергетического взаимодействия между микрочастицами (молекулами, атомами, электронами), из которых состоит данное тело. [c.8]

Теорема о равномерном распределении энергии по степеням свободы имеет большой диапазон приложений. Помимо молекул газа, жидкости, твердого тела, ее можно применять и к макроскопическим объектам, например к пылинкам, взвешенным в жидкости или газе. Эта теорема позволяет сразу дать ответы на некоторые вопросы. Если, допустим, газ состоит из смеси тяжелых и легких атомов, то средняя энергия их поступательного теплового движения одна и та же (т. е. [c.131]

Материальные тела, с которыми имеют дело в этих дисциплинах, весьма различны, но движение их обладает многими свойствами, не зависящими от физических свойств самих движущихся тел. Так, например, можно говорить о скоростях точек тела независимо от того, что именно представляет собой это тело частицу жидкости или газа, [c.9]

Широкие возможности решения задач о трении и конвективном тепломассообмене при градиентном течении жидкостей и газов дает теория пограничного слоя. Сопротивление, которое испытывает тело при движении в жидкости или газе, а также интенсивность тепломассообмена между жидкостью или газом и поверхностью тела в значительной степени обусловлены развитием динамического и теплового пограничных слоев. В случае образования на обтекаемой поверхности ламинарного пограничного слоя получены точные аналитические решения уравнений пограничного слоя для некоторого класса задач. Особенно простым классом точных решений этих уравнений являются автомодельные решения, имеющие место в случае, когда скорость внешнего потока пропорциональна степени расстояния х,. измеренного от передней критической точки, а также при плоскопараллельном и осесимметричном течении вблизи критической точки. В других случаях при невозможности получения точных решений надежные результаты дают методы численного интегрирования или приближенного решения интегральных уравнений количества движения, кинетической, тепловой или полной энергии для пограничного слоя. Разными авторами предложены методы преобразования уравнений пограничного слоя в сложных условиях тече-4 [c.4]

Противодействие приложенной силе в механических системах оказывают силы трения и сила упругости. Различают два типа трения между двумя твердыми телами и. между твердым телом и жидкостью (или газом). Наиболее существенным в этом различии является совершенно разная зависимость сил трения от скорости движения. Именно в случае соприкосновения твердых тел, как бы ни была мала скорость их относительного движения, силы трения всегда имеют конечную величину и сохраняют ее при уменьшении скорости до нуля. В случаях же соприкосновения твердого тела с жидкостью или газом все силы трения (в том числе и сопротивление среды) изменяются с изменением скорости и исчезают при = 0. [c.96]

Гидромеханические системы. Преобразования параметров в этих системах основаны на взаимодействии твердых тел с жидкостями или газами. Жидкости и газы определяются как упругие тела только в отношении изменения объема и не выдерживающие статических касательных усилий. При отсутствии внешних сил жидкость занимает определенный объем, в то время как объем газа увеличивается беспредельно. Изменениям формы, не связанным с изменением объема, соответствует элементарная деформация сдвига. При быстрых деформациях сдвига в жидкости и газе могут возникать заметные силы однако эти силы зависят не от величины деформации, а от скорости ее изменения. И если скорость деформации стремится к нулю, то и силы стремятся к нулю, поэтому их следует рассматривать не как упругие силы, а как силы трения. Такие силы внутреннего трения называют силами вязкости и рассматривают только при быстрых движениях, когда сдвиги в жидкости или газе происходят достаточно быстро. [c.105]

Теплопроводность следует отличать от конвекции. При конвекции перенос тепла происходит благодаря путешествиям частиц от одного участка тела к другому, т. е. благодаря переносу массы (в жидкости или газе), тогда как теплопроводность обусловлена передачей тепла при молекулярных столкновениях и не сопровождается видимым движением вещества. [c.81]

Движение тела по поверхности другого тела, а также в жидкости или газе сопровождается действием на тело силы, препятствующей движению, так называемой силы трения. При движении твердого тела в жидкости (газе) происходят столкновения поверхности тела с молекулами, из которых состоит жидкость. При этом тело передает импульс частицам жидкости, что и приводит к возникновению силы, противодействующей движению. Примем, что после каждого удара молекула прилипает к телу и подсчитаем силу трения, предположив, что молекулы движутся в направлении тела с некоторой средней скоростью и, но из-за непрерывных столкновений друг с другом перемещением жидкости как целого можно пренебречь. [c.45]

Процессы передачи тепла и переноса вещества, которые описываются уравнениями (4. 43) и (4. 44) наблюдаются только в твердых телах. В жидкостях и газах на эти процессы накладываются законы движения газа или жидкости. [c.119]

Силы взаимодействия между материальными точками или телами зависят лишь от их относительного расположения или от скоростей их относительного движения и не зависят от скорости движения инерциальной системы отсчета. Например, в любой инерциальной системе отсчета силы гравитационного взаимодействия (1.2.8.Г) двух материальных точек обратно пропорциональны квадрату расстояния между ними, а это расстояние во всех инерциаль-иых системах отсчета, независимо от скоростей их движения, будет одним и тем же. Аналогично, сила вязкого трения (1.6.3.3 ) зависит от скорости относительного движения соприкасающихся слоев жидкостей или газов, которая не зависит от скорости инерциального движения самой системы отсчета. Сила упругости (1.2.9.Г) зависит от того, насколько растянута или сжата пружина, но не [c.50]

Правда, иод действием малых сил изменение формы жидкости или газа может происходить очень медленно но оно всегда будет происходить до тех пор, пока действуют вненшие силы. Любое движение твердого тела в жидкости или газе может служить этому подтверждением. Движение тела в жидкости или газе связано с изменением взаимного расположения отдельных частей жидкости или газа. Между тем это движение возникает под действием каких угодно малых сил. [c.497]

При скольжении слоев жидкости или газа друг относительно друга возникают силы, направленные вдоль этих слоев, тормозяш,ие движение и зависяш,ие от скорости относительного движения слоев. Такие же силы всегда возникают и при движении твердых тел в жидкости или газе. [c.164]

Касательная составляющая зависит от свойств поверхностей соприкасающихся тел. Ее называют силой трения. Силы трения вдзникают не только при соприкосновении твердых тел, но также и при движении твердого тела в жидкости или газе. Со,ответственно различают сухое и жидкое трение. [c.55]

Если скорость данной жидкости ири определенных размерах трубы превышает некоторую величину, критическое значение, тю течение становится неустойчивым, теряет ламинарньп) характер и переходит в турбулентное. При этом скорость в каждой точке по тока изменяется все время хаотически. Турбулентное течение — наиболее распрострапсиный в природе вид движения жидкостей и газов движение воды в трубах и каналах, в реках и в морях, течение около. твижущихся в жидкости или газе твердых тел, движение воздуха в земной атмосфере и газа в атмосферах Солнца II звезд, в межзвездных туманностях и т. и. [c.145]

СИЛА [Магнуса действует на тело, вращающееся в набегающем на него потоке жидкости или газа, направленная перпендикулярно к потоку и оси вращения нормального давления — часть силы взаимодействия тел, направленной по нормали к поверхности их соприкосновения оптическая линзы в воздухе — величина, обратная фокусному расстоянию линзы поверхностная приложена к поверхности тела подъемная — составляющая полной силы давления на движущееся в газе или жидкости тело, направленная перпендикулярно к скорости тела равнодействую1цая эквивалентна действию на тело системы сил света — отношение светового потока, распространяющегося от источника в рассматриваемом направлении внутри малого телесного угла, к этому углу термоэлект-родви ку цая возникает в электрической цени, составленной из разнородных проводников, контакты между которыми имеют различную температуру тока — отношение электрического заряда, переносимого через сечение проводника за малый интервал времени, к /гому интервалу трения (препятствует относительному перемещению соприкасающихся тел, слоев жидкости или газа качения действует на цилиндрическое или шарообразное тело, катящееся без скольжения цо плоской или изогнутой поверхности покоя имеет максимальное значение составляющей взаимодействующих тел и направлена по касательной к поверхности соприкосновения скольжения действует при движении соприкасающихся тел и направлена по касательной к поверхности их соприкосновения) тяжести — равнодействующая силы гравитационного взаимодействия тела с Землей и центробежной силы инерции, обусловленной вращением Земли фотоэлектродвижушая — ЭДС, возникающая в полупроводнике при поглощении в нем электромагнитного излучения электродвижущая (ЭДС) — характеристика источника тока, определяемая работой, затрачиваемой на перемещение единичного положительного заряда по замкнутому контуру] [c.275]

УГОЛ естественною откоса — угол трения для случая сьшучей среды зрения — угол, под которым в центре глаза сходятся лучи от крайних точек предмета или его изображения краевой — угол между поверхностью тела и касательной плоскостью к искривленной поверхности жидкости в точке ее контакта с телом Маха — угол между образующей конуса Маха и его осью падения (отражения или преломления)— угол между направлением распространения падающей (отраженной или преломленной) волны и перпендикуляром к поверхности раздела двух сред, на (от) которую (ой) падает (отражается) или преломляется волна предельный полного внутреннего отражения — угол падения, при котором угол преломления становится равным 90 прецессии — угол Эйлера между осью А неподвижной системы координат и осью нутации, являющейся линией пересечения плоскостей xOj и x Of (неподвижной и подвижной) систем координат сдвига—мера деформации скольжения — угол между нада ющнм рентгеновским лучом и сетчатой плоскостью кристалла телесный — часть пространства, ограниченная замкнутой кони ческой поверхностью, а мерой его служит отношение нлоща ди, вырезаемой конической поверхностью на сфере произволь ного радиуса с центром в вершине конической поверхности к квадрату радиуса этой сферы трения—угол, ташенс которого равен коэффициенту трения скольжения) УДАР [—совокупность явлений, возникающих при столкновении движущихся твердых тел с резким изменением их скоростей движения, а также при некоторых видах взаимодействия твердого тела с жидкостью или газом абсолютно центральный <неупругий прямой возникает, если после удара тела движутся как одно целое, т. е. с одной и той же скоростью упругий косой и прямой возникают, если после удара тела движутся с неизменной суммарной кинетической энергией) ] [c.288]

Определение сил сопротивления, действующих на движущиеся в жидкости или газе тела и их элементы, что даёт возможность найти необходимую мощность двигателей, приводящих тело в движешю, и траектории движения тел. Сипы сопротивления зависят от формы тела, поэтому возникает задача определения наивыгоднейшей формы тел. Все тела, движущиеся под [c.465]

R действительности тело при своём движении в жидкости или газе всегда испытывает сопротивление. Противоречие между действительностью и содержанием Д.—3. п. объясняется том, что в реальной среде не выполняются те предположения, из к-рых строится доказательство парадокса. При движении тела в жидкости всегда проявляется вя.экость жидкости, образуются вихри (в особенности позади тела) и возЕтикают HOB pxHO TJ разрыва скорости. Эти термодниамическп необратимые процессы и вызывают сопротивление движению тела со стороны жидкости. [c.556]

Н. д. газа или жидкости можно разделить на движение с большими изменениями скорости и давления в зависимости от времени t и движение, когда эти изменения невелики. Течения первого типа обычно встречаются при переходных процессах, напр. при движении тела из состояния покоя до нек-рой конечной скорости, при выходе потока из сопел двигателей и аэродинамич, труб на режим с пост, скоростью течения и др. В течениях второго типа скорости и давления меняются во времени периодически или случайным образом, как, напр., при распространении акустич. волн. Наряду с пульсациями давления акустич. типа в жидкости или газе возникают пульсации давления гидродинамич. типа (псевдозвук), напр. пульсации давления в турбулентном пог- [c.337]

Даламберу (наряду с Д. Бернулли и Эйлером) принадлежат основополагающие работы по гидромеханике, следствием которых были обобщающие работы Лагранжа по механике идеальной жидкости. В 1744 г. выходит сочинение Даламбера Трактат о равновесии движения жидкостей , в котором он применяет свой принцип к разнообразным вопросам движения жидкостей в трубах и сосудах. Даламбер исследовал также законы сопротивления при двин ении тел в жидкости. Процесс образования вихрей и разреженности за движущимся телом он объяснил вязкостью жидкости и ее трением о поверхность обтекаемого тела. В этом же сочинении Даламбер (почти одновременно с Эйлером) выдвинул положение об отсутствии сопротивления телу, движущемуся равномерно и прямолинейно в покоящейся идеальной жидкости (так называемый парад01кс Эйлера—Даламбера). Этот факт доказывается математически как для сжимаемой, так и для несжимаемой жидкости. В действительности же тело при своем движении в жидкости или газе всегда испытывает сопротивление. Это объясняется тем, что в реальной среде не выполняются предположения, на которых построено доказательство парадокса, т. е. всегда проявляются и вязкость, и вихри, в результате чего возникает поверхность разрыва скоростей. Все это вызывает сопротивление жидкости движению тела со стороны жидкости. [c.198]

Для измерения скоростей движения газа или движения тела по отношению к газу применяют особые измерительные трубки (их называют обычно скоростными трубками), основная идея работы которых заключается в следующем. Газ набегает на носик трубки, где имеется так называемое динамическое отверстие D (рис. 45а), и обтекает боковую поверхность трубки, с расположенным на ней статическим отверстием (щелью) При надлежащей конструкции трубки — достаточном удалении ножки трубки F от статического отверстия 5 и статического отверстия 5 от носика трубки D (обычно принятые размеры показаны на рис. 45(5) можно считать, что вблизи отверстия D давление равно (рис. 45 а) давлению заторможенной жидкости или газа р , а вблизи статической щели — давлению проходящего мимо трубки газа. Последнее обстоятельство может вызвать недоумение, так как в реальной жидкости или газе существует трение, приводящее скорость частиц на стенке к нулю, т. е. также тормозящее газ. Однако это торможение совершенно иное, чем торможение набегающего потока в лобовой точке D измерительной трубки. И конце курса при изложении теории вязкого движения жидкости к пограничном слое на поверхности обтекаемого тела будет показано, ч 10 при этом неизэнтропическом торможении давление в любой точке поверхности совпадает с давлением в жидкости или газе в сечении пограничного слоя, проведенном через эту точку. Таким образом, действительно, если щель 5 располагается заподлицо к стенкам трубки достаточно аккуратно для того, чтобы жидкость проходила мимо щели, не подвергаясь подпору со стороны выступающих стенок этой щели, то давление в щели будет равно давлению в невозмущенной трубкой жидкости вдалеке от трубки. [c.195]

Сила сопротивления среды, действующая на осесимметричное твердое - тело при его движении в жидкости или газе, зависит от скорости тела относительно среды и направлена противоположно этой скорости (если ось симметрии тела колли-неарна скорости). При достаточно малой скорости эта сила имеет вид [c.31]

Насколько силыю зависит от положения тела сравнительное участие сопротивления давл ния и сопротивления трения в полном сопротивлении, показывает пример плоской пластинки если двигать такую пластинку в жидкости или газе в направлеиии, перпендикулярном к ее плоскости, то полное сопротивление состоит почти целиком из сопротивления давле И1Я, так что сопротивлением трения можно при таком движении пренебречь. В этом Случае мы имеем почти потенциальное течение только с передней стороны пластинки, характер же течения сзади пластинки, следовательно, и распределение давления, совер пенно изменены действием вязкости. Напротив, если пластинка двигается в своей плоек сти, то внутреннее трение жидкости не оказывает значительного влияния на характер течения, и оно остается почти потенциальным результирующая сил давления получается почти равной нулю, и полное сопротивление, которое в этом случае значительно меньше, чем в предыдущем, можно рассматривать состоящим из одного сопротивления трения. [c.109]

В практических условиях теплопроводность в наиболее чистом виде наблюдается в твердых телах. В жидкостях и газах передача тепла происходит большей частью не только благодаря молекулярному и внутримолекулярному движению, присуш,ему самой структуре указанных тел, но также (или главным образом) благодаря [c.11]

Г. Вместо того, чтобы рассматривать движение твердого тела в неподвижной сплошной среде, на основании механического принципа относительности (1.2.7.5°) можно исследовать процессы, происходяш,ие при обтекании неподвижного твердого тела потоком жидкости или газа. Э( екты взаимодействия тела с потоком при этом оказываются одинаковыми (силы взаимодействия, распределение давлений по поверхности тела и т. д.), но второй путь практически прош,е. Так, например, прежде чем послать летательный аппарат новой конструкции в полет, его модель (натуральных или уменьшенных размеров) продувают в аэродинамической трубе. [c.102]

Из-за того, что сопротивление трения и сопротивление давления по-разному зависят от скорости тела, при очень малых скоростях преобладающим оказывается сопротивление трения, а при очень больших — сопротивление дав-/ сиия. В широком диапазоне промежуточных значений скоростей расчет общего сопротивления движению тела предствЕЛяет чрезвычайно сложную задачу. Это сопро-тиЕление в конечном счете определяют экспериментально для различных тел при различных условиях их движения в жидкости или газе. [c.104]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...