Профиль в плоском потоке несжимаемой жидкости

Профиль в плоском потоке несжимаемой жидкости [c.19]

Первые результаты в нестационарной теории решеток принадлежат Л. И. Седову (1939, 1950), который указал общее решение задачи о произвольном синхронном движении профилей плоской решетки в безвихревом потоке несжимаемой жидкости, в точной постановке при постоянной циркуляции и в квазистационарной (без свободных вихрей) — при переменной циркуляции. В частности, он дал общие выражения присоединенных масс к (Р) профиля в решетке и привел результаты их вычисления. для решетки пластин с произвольным выносом. Самый простой вид эти выражения имеют в случаях решеток без выноса (Р = 0) и из отрезков ОДНОЙ прямой (Р = я) [c.135]

На фиг. 42 в полулогарифмических координатах изображен профиль скоростей в плоском турбулентном потоке несжимаемой жидкости по ряду экспериментальных данных. По этим данным ОС = 0,4 и т], = 11,6. [c.159]

Задача о построении плоского безвихревого потока несжимаемой жидкости через двухрядную решетку сводится к той же задаче для биплана в плоскости С путем конформного отображения внешности двухрядной решетки на двухсвязную область вне двух профилей (рис. 39, б) с помощью функции (9.2) [c.108]

Пятая глава содержит изложение классических результатов теории плоского безвихревого движения идеальной несжимаемой жидкости, в частности, элементов теории крылового профиля в плоскопараллельном потоке. [c.11]

Основное содержание обзора охватывает период с 1917 по 1967 гг., однако в связи с фундаментальным значением для теории решеток ранних работ Н. Е. Жуковского и С. А. Чаплыгина обзор начинается с этих работ, причем здесь удается ввести почти все обозначения и понятия современной теории решеток и наметить основные направления ее последующего развития от простейших задач обтекания решетки пластин, теории крыла и теории решеток из тонких профилей к законченной теории решеток из профилей произвольного вида в плоском установившемся потенциальном потоке несжимаемой жидкости с последующим учетом эффектов сжимаемости и вязкости. Обзор заканчивается двумя разделами, касающимися несколько более подробно современных проблем неустановившегося и пространственного обтекания решеток. [c.104]

Произведенный обзор позволяет утверждать, что основная часть современной гидродинамической теории решеток — теория решеток из произвольных профилей в плоском потенциальном потоке несжимаемой жидкости — была создана в нашей стране. Решения большинства задач были получены раньше или независимо от зарубежных работ, имели ясную практическую направленность и важные технические приложения. [c.125]

Это предположение подтверждается следующими экспериментальными фактами. Во-первых, профиль скорости в пограничном слое на стенках прямолинейных участков цилиндрических труб такой же, как и профиль скорости на плоской пластине, независимо от того, какое течение — ускоренное или замедленное — предшествовало течению около прямолинейного участка трубы. Во-вторых, профиль скорости над точкой отрыва в турбулентном пограничном слое несжимаемой жидкости не зависит от параметров течения во внешнем потоке до точки отрыва. Универсальность отрывного профиля нри различном характере течения до сечения отрыва также говорит о том, что можно пренебречь влиянием внешнего потока вне небольшой окрестности рассматриваемого сечения. Наконец, опыты но исследованию взаимодействия скачка уплотнения с пограничным слоем непосредственно показывают, что заметные изменения в пограничном слое происходят лишь на расстоянии, равном всего не скольким толщинам пограничного слоя. Следовательно, даже очень сильное изменение давления во внешнем потоке, вызванное скачком уплотнения, влияет на характер течения в пограничном слое впереди скачка уплотнения лишь в малой окрестности. [c.332]

Значению /п = 0 соответствует течение вдоль плоской пластины. При т>0 поток движется с ускорением, при т<0 — с замедлением. При изотермическом течении несжимаемой жидкости при/тг = —0,0904 происходит отрыв пограничного слоя. При т= —течение в окрестности критической точки плоского тела (например, лопатки турбины или компрессора) такой же поток вблизи любой образующей тупого профиля. Решение при т=1/3 можно использовать для расчета трения в окрестности критической точки тупого осесимметричного тела. Значения соответствуют течениям вблизи критиче- [c.45]

Таким образом, краевая задача (179) или (180) в математическом отношении совершенно аналогична следующей гидродинамической задаче система М плоских профилей нулевой толщины в плоскости S обтекается потенциальным бесциркуляционным потоком идеальной несжимаемой жидкости (скорость потока на бесконечности ограничена), требуется найти комплексный потенциал течения. [c.51]

Изложенный ранее ( 41) метод конформных отображений получил уже давно широкое применение не только при решении задач плоского обтекания замкнутых контуров, в частности, крыловых профилей. Одной из наиболее важных областей применения этого метода явилась теория разрывных течений идеальной несжимаемой жидкости. Благодаря отсутствию внутреннего трения, в потоках идеальной жидкости становится возможным возникновение нарушений сплошности течения, образования в потоке мертвых зон покоящейся жидкости. [c.204]

Одним из важных, ставшим теперь классическим, является раздел аэродинамики, изучающий обтекание профиля плоским потоком идеальной несжимаемой жидкости. Этот раздел имеет и первостепенное прикладное значение, являясь основой изучения дозвукового обтекания крыла и многих других вопросов гидро- и аэродинамики. Законы, характеризую--щие обтекание профиля идеальной несжимаемой жидкостью, были установлены в получивших всеобщее признание работах Н. Е. Жуковского и С, А, Чаплыгина. Сюда, прежде всего, относятся теорема Жуковского о подъемной силе, связавшая величину подъемной силы с циркуляцией скорости вокруг профиля, и условие Чаплыгина — Жуковского, дающее возможность зафиксировать величину циркуляции, исходя из предположения о единственной физически возможной схеме безотрывного обтекания [c.85]

Наиболее известная модель потока невязкой несжимаемой жидкости через бесконечную плоскую решетку одинаковых профилей была введена Н. Е. Жуковским в 1890 г. при исследовании им действия турбин и затем использована в вихревой теории гребного винта (1912). Эта модель получается в плоскости развертки цилиндрического сечения турбомашины, если предположить, что движение жидкости происходит по поверхностям круговых цилиндров. [c.104]

В третьем издании введение и первые семь глав курса, содержащие по преимуществу основные, классические вопросы механики жидкости и газа (кинематика, общие уравнения и теоремы динамики, одномерный газовый поток, плоское и пространственное безвихревые движения несжимаемой жидкости и идеального газа), подверглись, главным образом, методической переработке и получили, сравнительно с другими главами, лишь незначительные дополнения (теория сверхзвукового диффузора, одномерные волны в газе, теория решеток произвольного профиля, законы подобия плоских пространственных тонких тел, теория конического скачка). [c.2]

Рассмотрим расчет сопротивления стреловидных крыльев с до-звуковыми передними кромками, обтекаемых сверхзвуковым потоком под углом атаки. Как известно из предыдущего, по своим свойствам возмущенный поток около таких крыльев в направлении нормали к передней кромке является дозвуковым. Такое обтекание сопровождается перетеканием газа нз области повышенного давления в область, где оно меньше (с нижней стороны на верхнюю или обратно) и является причиной соответствующего силового воздействия на крыло. Для определения этого воздействия можно воспользоваться результатами исследования возмущенного движения несжимаемой жидкости около профиля в виде плоской пластинки, расположенной в потоке под углом атаки (см, 6,3). [c.363]

Исследование вихревого установившегося потока производится в двумерных решетках, в частности, в плоском потоке невязкой несжимаемой жидкости через вращающиеся круговые рещетки. Течение вязкой жидкости изучается в плоских установившихся потоках при больших числах Рейнольдса, когда влияние вязкости сводится к образованию на профилях пограничного слоя и турбулентных следов за решеткой. [c.14]

Большое значение для изучения плоских течений несжимаемой жидкости с помощью теории функций комплексного переменного сыграли монографии В, В. Голубева Теория крыла аэроплана в плоскопараллельном потоке (1927) и Л. И. Седова Теория плоских течений идеальной жидкости (1939), Л. И. Седов в этой монографии ввел в теорию обтекания тонкого профиля метод выделения особенностей на кромках профиля, позволивший ему найти в замкнутом виде решение задачи об отыскании интегральных характеристик тонкого профиля, подъемной силы, момента сил. Решение задачи обтекания профиля может быть получено также в виде рядов, составленных из фундаментальных функций, удовлетворяющих уравнению Лапласа. Такое решение для симметричного профиля было получено Я. М. Серебрийским (1945), причем решение уравнения Лапласа находилось в Эллиптической системе координат в виде ряда для потенциала скорости. [c.86]

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]

Рассмотрим иостроек[1е аэродинамических решеток, основанное на методе годографа Как уже было показано, сначала следует построить годограф скорости, а потом найти течение в фи-зичеочой илоскости. Однако вначале для выяснения основных особенностей поступим противоположным образом. Положим, что задана плоская аэродинамическая решетка (рис. 4.16, а), обтекаемая потоком идеальной несжимаемой жидкости. Считаем, что задача обтекания решена, т. е. для заданной скорости набегающего потока известно распределение скоростей на профиле и скорость в бесконечности за решеткой. На профиле имеются две точки О1 и О2 (точки ветвления потока), в которых скорость равна нулю. Этим точкам соответствует начало координат плоскости годографа (рис. 4.16, б). В каждой точке профиля лопатки известны величина и направление скорости. Отложим соответствующие векторы от начала координат годографа и получим годограф распределения скорости на контуре лопатки (рис. 4.16, б). Течению в одном периоде решетки в физической плоскости соответствует внутренняя часть годографа, т. е. область, ограниченная построенной замкнутой кривой. [c.88]

ЧАПЛЫГИНА ФОРМУЛЫ — формулы для подъе.мной силы и аэродинамического мо.мента, действующих на профиль крыла в плоско-параллел)>ном потоке идеальной несжимаемой жидкости [c.404]

Перейдем теперь к решению общей задачи в прямой, имеющей непосредственное практическое применение постановке определим плоское безвихревое течение идеальной несжимаемой жидкости при заданных твердых границах и условиях г абегания потока. Рассмотрим задачу плоского обтекания любого замкнутого, себя не пересекающего плавного контура, а затем перейдем к наиболее важному частному случаю обтекания крылового профиля. Под крыловым профилем понимают плавный, вытянутый в направлении набегающего на него потока, замкнутый и самонепересекающийся геомет])ический контур с закругленной передней кромкой ( лоб профиля) и заостренной задней кромкой ( хвост профиля). Отрезок прямой, соед1 яяющей некоторую точку передней кромки с вершиной угла на задней кромке, называют хордой крылового профиля (выбор хорды может быть весьма разнообразен), а длину хорды— длиной профиля максимальную толщину профиля в направлении, перпендикулярном к хорде, называют толщиной профиля, а отношение толщины к длине — относительной толщиной крылового профиля. Угол, образованный вектором скорости набегающего потока вдалеке от профиля (вектором скорости на бесконечности ) и направлением хорды, носит наименование угла атаки. Условившись в этой обычной терминологии, [c.222]

Весьма существен тот факт, что единственной силой, действующей на профиль в плоскопараллельном безвихревом потоке идеальной несжимаемой жидкости, является перпендикулярная направлению набегающего потока илн, в обращенном движении, поперечная направлению движения профиля сила, которая может быть названа подъемной или поддерживающеей силон, так как именно эта сила обеспечивает подъем самолета в воздух, поддерживает его крыло прн горизонтальном полете. Подчеркнем отсутствие составляющей силы, направленной вдоль движения жидкости, или, что все равно, направления движения тела по отношению к жидкости, — силы сопротивления. Это представляет частный случай общего парадокса Даламбера. Теорема Жуковского подтверждает парадокс Даламбера для любого плоского безвихревого движения идеальной жидкости как при наличии присоединенных вихрей, так и при отсутствии их. Общее доказательство парадокса для пространственного течения будет дано в гл. VH. [c.245]

Формулировка задачи. Пусть в физической плоскости г комплекс- Ного переменного г=х+1у задан произвольный крыловой профиль I, обтекаемый плоским потенциальным потоком идеальной несжимаемой жидкости, скорость которого на бесконечности Woo составляет угол 0 с осью х (рис. 3.12). [c.56]

Пусть несжимаемая н невесомая жидкость движется по каналу с произвольным профилем скорости в сечении О—О (рис. 4.1). Для изменения этого профиля поперек сечения р—р канала установлена плоская тонкостенная решетка с любым распределением коэффициента сопротивления по сечению. Рассмотрим, как изменяется распределение скоростей в сечении 2—2, расположенном на конечном расстоянии ( далеко ) за решеткой (сечения О—О и 2—2 выбирают на таком расстоянии от решетки, на котором нет влияния вносимого ею возмущения, а обычное изменение профиля скорости, свойственное вязкой жидкости при движении на прямом участке, еще незначительно). Опыты [130 I показывают, что это расстояние может быть )авно примерно 2Ь . Для этого разобьем весь поток па п трубок тока. В общем случае распределение скоростей в каждой из трубок может быть любым. Поэтому вместо обычного уравнения Бернулли напишем для г-й трубки тока на участке 0—0 - 2—2 (рнс. 4.2) уравнение полных энергий [c.92]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...