Распределение давлений и действующие силы

Распределение давлений и действующие силы [c.254]

В учебном пособии изложены теоретические основы расчета и проектирования лопастных систем гидродинамических передач. Приведены классификация, элементы теории и особенности рабочего процесса гидродинамических передач, распределение в них Давлений и действующих сил. Рассмотрены основные свойства, характеристики, конструкции и регулирование гидромуфт. Приведены расчеты одноступенчатых, многоступенчатых, комплексных и многотурбинных гидротрансформаторов. [c.2]

Кавитация может влиять на сопротивление формы вследствие изменения течения около погруженного тела, вызывающего изменение распределения давления и проекции сил, действующих на тело в направлении течения. Одно из проявлений такого влияния состоит в том, что слабая кавитация, например, сразу же после ее возникновения может вызвать переход ламинарного пограничного слоя на плохо обтекаемом теле в турбулентное и смещение точки отрыва пограничного слоя. Линии тока основного течения сдвинутся вследствие уменьшения зоны отрыва, и распределение давления по поверхности тела изменится. Другое проявление влияния кавитации заключается в том, что большая зона кавитации, например, на теле, образующая которого совпадает с линией тока, непосредственно изменяет линии тока основного течения как вследствие смещения линий тока при высокой концентрации перемещающихся каверн, так и вследствие образования присоединенной каверны. В результате смещения линий тока основного течения изменится распределение давления [c.321]

Понятно, что найти решение задачи в столь общей постановке представляется весьма затруднительным. Однако на помощь приходит теорема взаимности работ. Одновременно с заданной нагрузкой будем рассматривать случай нагружения тела равномерно распределенным давлением р, действующим по поверхности. Тогда имеем две обобщенные силы систему двух сил Р, с одной стороны, и давление р — с другой. [c.193]

Ползун. Взаимодействие ползуна 2 с гладкой направляющей плоскостью 1 происходит по участку их соприкосновения. На каждом элементе этого участка элементарная реакция направлена перпендикулярно плоскости (рис. 5.4, в), однако распределение давления может быть различным и зависит от действия активных сил на ползун. На рис. 5.4, й в качестве примера показаны три варианта распределения давлений. Равнодействующая элементарных сил давления — реакция Ну1 — будет направлена [c.55]

Комплексный потенциал несжимаемого потока около кругового цилиндра единичного радиуса в плоскости С = + гг имеет вид W = — /Йо (С + 1/С ), где Коо—скорость невозмущенного потока. Найдите распределение давления и определите аэродинамическую силу, действующую на цилиндр. [c.162]

Для доказательства этого свойства выделим в покоящейся жидкости элементарный объем в форме тетраэдра (рис. 1.2). Действие окружающей тетраэдр жидкости заменим действием поверхностных распределенных по его граням сил давления и массовой силы определяемой массой тетраэдра. Для рассматриваемого объема запишем условия равновесия в виде трех уравнений проекций действующих сил и трех уравнений моментов [c.33]

Величина гидродинамических сил, действующих в гидродинамических передачах, зависит от распределения давлений и площади, на которую они действуют, [c.28]

Момент на черпательной трубке определяется приложенной к ней силе и будет соответствовать дополнительным потерям. Сила, действующая на черпательную трубу, зависит от тормозного действия ее на поток, который, в свою очередь, зависит от зазоров между черпательной трубой и стенками вращающегося кожуха. Через калиброванные отверстия в кожухе жидкость из прот очной части поступает в область, где расположена черпательная труба, с окружной скоростью, равной скорости насоса. Черпательной трубой жидкость подтормаживается и, следовательно, возникают потери при обтекании трубы и от трения жидкости о стенки кожуха. Энергия заторможенного потока и определяет распределение давлений и соответственно тормозной момент. [c.267]

Компоненты силы давления в зацеплении косозубых цилиндрических колес. Зубчатое зацепление представляет собой высшую кинематическую пару с линейным или точечным контактом. Чтобы оценить работоспособность такой пары, нужно знать контактное напряжение Оя, а для этого необходимо уметь находить интенсивность давления, нормального к боковой поверхности зуба, приходящегося на единицу длины линии контакта. Это распределенное давление изображает действие на рассматриваемое колесо другого колеса передачи. Нужно также найти и равнодействующую этого распределенного давления, чтобы в дальнейшем определить нагрузку на валы и опоры. [c.252]

В ГЦН с направляющим аппаратом указанная выше неравномерность имеет место вдоль каждой лопатки, а полная осевая симметрия потока за колесом также отсутствует. Следствием нарушений круговой симметрии в распределении давлений и скоростей за колесом и является появление неуравновешенной поперечной силы, действующей на ротор насоса. Чем больше неравномерность, а она возрастает с удалением от расчетной подачи, тем больше и радиальная сила. [c.197]

Полная производная по времени от момента количества движения объема V сплошной среды с учетом собственных моментов равна сумме моментов внешних массовых и поверхностных сил, действующих на этот объем, и сумме собственных моментов, распределенных массовых и поверхностных сил. Переходя от поверхностных сил к тензору внутренних напряжений П по соотношению (1-2-19) и затем заменяя тензор напряжений П на тензор давления Р (Р = —П), уравнение (1-2-50) в отсутствие внешних сил (f=0) и внутренних сил и моментов (Т = К = 0) получаем в виде [c.19]

Осевая сила зависит как от распределения давления ио наружной поверхности рабочих колес, так и от распределения давлений ио их внутренней поверхности. Осевую силу Лд, названную динамической составляющей осевых сил и обусловленную действием давления на внутреннюю поверхность рабочих колес, изменить нельзя. Величина этого давления определяется геометрическими параметрами проточной части и лопастной системы. Геометрические параметры лопастной системы определяются заданными внешними характеристиками передачи и их изменение влечет изменение внешних характеристик, что нежелательно. Величина динамической составляющей 80 [c.80]

Иная картина возникает в ступенях с большой веерностью, характерной для ступеней с длинными лопатками. При выходе из сопловой решетки (см. рис. 2.11, б) вектор скорости j имеет осевую С и окружную составляющие, которые заставляют частицы пара двигаться по винтовым траекториям, причем на каждую частицу пара действует центробежная сила, стремящаяся отбросить ее к периферии. В результате по радиусу в зазоре между сопловой и рабочей решетками устанавливается распределение давления, уравновешивающее центробежную силу частиц пара. Таким образом, давление парав зазоре увеличивается от корневого сечения к периферийному (рис. 2.26). [c.49]

Давление - распределенная нагрузка на поверхность. Сила давления равна объёму эпюры давления. Линия действия силы проходит через центр тяжести объёма эпюры. Точка пересечения линии действия силы давления и плоскости стенки - центр давления (точка й). [c.13]

В большинстве случаев испытания кавитирующих решеток, установленных в рабочей части аэродинамической трубы, были проведены при относительно небольшом числе профилей в решетке. Решетка устанавливалась таким образом, чтобы можно было изменять угол атаки. Действующие силы обычно измерялись на центральном профиле решетки при этом предполагалось, что такие же силы будут действовать при обтекании бесконечного числа профилей. Такие измерения обычно проводились с целью определения различия в характеристиках профиля в решетке и изолированного профиля. Обычно измерялись подъемная сила, сопротивление и момент в зависимости от угла атаки, а распределения давления были получены лишь в нескольких случаях. Различие в характеристиках изолированного профиля и при использовании его в решетке обусловлено тем, что смежные поверхности соседних профилей влияют на поток так же, как противоположная стенка влияет на течение в криволинейном канале. Обычно это влияние называют интерференционным . Интерференционное влияние сопровождается изменением распределения давления и, следовательно, кавитационных характеристик, однако измерения одних только сил дают мало сведений [c.359]

Как давление газов в цилиндре, так и силы инерции вызывают в теле головки деформации и напряжения. На фиг. 478, а показано распределение напряжений под действием сил инерции от масс комплекта поршневых деталей, а на фиг. 478, б — распределение напряжений сжатия и разрыва от сил давления газов, причем как максимальные напряжения разрыва от сил инерции, так и максимальные напряжения сжатия от сил газов получаются в месте перехода головки в стержень. [c.458]

Это уравнение указывает, что распределение скоростей в потоках среды с участием подъемной силы не зависит от давления и определяется разностью температур и действием сил трения в жидкости. [c.87]

Базовая грузоподъемность 265 — Параметры 262 — Распределение давления воздуха 265 — Силы, действующие при подъеме и транспортировании груза 266, 267 — Сила притяжения 265 — Типаж 261 — Уплотнение 205 [c.296]

Если давление быстро возрастает вдоль стенки по направлению движения, то пограничный слой жидкости, прилипающий к стенке и обладающий меньшей кинетической энергией, чем другие слои, не может проникнуть в область с большим давлением. Поэтому этот слой постепенно совершенно останавливается, вследствие чего в рассматриваемом месте происходит накапливание жидкости, которая в конце-концов врывается в потенциальный поток, наполняя его вращающимися областями жидкости (вихри). Благодаря этому весь потенциальный поток в корне изменяется. С этим изменением связано другое распределение давления вдоль стенки силы давления имеют результирующую, действующую как сопротивление (сопротивление формы). Отрывание вихрей происходит периодически само собой. В некоторых случаях это отрывание вихрей происходит порази- [c.437]

Гидродинамическая сила, действующая на ротор, является суммой осевых сил, действующих со стороны жидкости на отдельные части ротора. Ввиду разнообразия конструктивных форм и компоновок современных лопаточных машин возможен только поэлементный метод расчета сил, действующих на отдельные части ротора, с последующим суммированием для получения общей равнодействующей. В ряде случаев, например, для определения напряжений в отдельных узлах, необходимо рассчитать составляющие осевой силы. Как правило, для расчета осевых сил, действующих на элементы ротора, необходимо предварительно рассчитать (или измерить) распределение давлений и расходов в проточной части и во вспомогательных трактах агрегата. Кроме того, часто необходимо знать скорость жидкости в некоторых точках. [c.61]

Потери трения связаны с течением в пограничных слоях на вогнутой поверхности и спинке лопатки вдали от ее концов, т.е. эти потери определяются трением на профиле лопатки, а также потерями энергии в случае отрыва потока от этих поверхностей. Чем больше толщина пограничного слоя, тем больше потери трения. Формирование пограничного слоя связано с распределением давлений и скоростей по обводам профиля лопатки. На рис. 2.29 представлены характерные кривые распределения давлений по обводам профиля сопловой и рабочей (активной) решеток при различных углах входа потока. Как для сопловой, так и для рабочей решетки на вогнутой стороне профиля среднее давление существенно выше среднего давления на спинке профиля, Если проинтегрировать силы давления на поверхности лопатки в проекции на окружное направление, то для рабочей лопатки получим окружное усилие действующее на рабочую лопатку. По кривым распределения давлений можно выделить конфузорные и диффузорные зоны течения на поверхностях профиля. Если давление уменьшается по потоку (скорость растет), то говорят о конфузор- [c.69]

Распределение давлений и скоростей жидкости по выходной окружности колеса насоса, как правило, неравномерно. Это приводит к возникновению радиальной силы, действующей на колесо. При парциальном подводе газа к колесу турбины из-за нарущения [c.62]

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]

Расчет прессовых соединений. В результате сборки прессового соединения за счет натяга на сопрягаемых поверхностях возникают контактные давления р (рис. 2.11), которые полагаем равномерно распределенными по поверхности контакта. Если на конструкцию действует осевая сила F и вращающий момент Т, то на сопрягаемых поверхностях возникнут силы трения, которые должны исключить относительное смещение деталей соединения. Пользуясь принципом независимости действия сил, можем написать условия равновесия [c.29]

Полет реактивного аппарата осуществляется под действием реактивной силы, или, как ее часто называют, тяги, которую сообщает ему струя выходящих газов. Для нахождения величины реактивной силы Р нет необходимости рассматривать детально распределение давления по внутренним и наружным стенкам реактивного аппарата. Реактивную силу можно определить в конечном виде с помощью уравнения количества движения. [c.51]

Экспериментальной проверке законов пластичности посвящено очень большое число исследований как за рубежом, так и в нашей стране. Наиболее чистые опыты осуществляются на тонкостенных трубках. Прикладывая к трубке продольную силу, внутреннее давление и крутящий момент можно осуществить произвольное плоское напряженное состояние. Если толщина трубки достаточно, мала по сравнению с ее диаметром, то распределение напряжений по толщине можно считать равномерным. Можно приложить осевую сжимающую силу и создать отрицательные напряжения. Но под действием сжимающего напряжения трубка теряет устойчивость. Еще в упругом состоянии на ней образуется гофр. Таким образом, проверку законов пластичности можно произвести лишь для некоторого ограниченного диапазона напряженных состояний. [c.62]

Рассмотрим сначала контактное взаимодействие двух цилиндров с осями параллельными оси у, сжатых нормальной силой Р на единицу оси, к которым затем приложена удельная касательная нагрузка Q (< 1Р) (рис. 7.7). Ширина /участка контакта и распределение давлений, вызванные действием силы Р, определяются теорией Герца. Предполагается, что эти величины не зависят от приложенной впоследствии силы Q. Поскольку трудно определить, вызывает ли сила Q какое-то микроскольжение и если да, то где оно происходит, начнем с предположения, что коэффициент трения достаточно велик для предотвращения трения на всем участке контакта. Итак, весь участок —а является зоной сцепления, в которой [c.244]

Из вышесказанного можно заключить, что величина осевой силы, действующей на колеса гидропередачи, зависит от давления питания, неуравновешенной площади , распределения давлений в пQлo ти гидропередачи, площадей, на которые действуют эти давления, расхода в проточной части и объемного веса жидкости. Распределение давлений и расход в проточной части, в свою очередь, зависят от режима работы гидропередачи. [c.44]

Рассмотрим характер распределения давлений и определим значение и направление действующих сил на отдельных участках гондолы. На головном участке гондолы вх—М давление превышает атмосферное вследствие торможения воздушного потока в системе скачков уплотнения, создаваемой воздухозаборником. Скорость потока здесь может либо оставаться сверхзвуковой, если у передней кромки образуется присоединенный косой скачок уплотнения, либо может стать меньшей скорости звука, если перед входом в двигатель образуется головная волна (как на рис. 8.1). Вдоль поверхности головного участка гондолы в таком случае происходит разгон потока (до М>1) и снижение давления, но оно остается по всей ее длине больше атмосферного. Это создает на головном участке гондолы равнодействующую силу давлений Хгол, действующую в сторону, противоположную направлению полета. [c.243]

Мы показали экспериментально, что поведение газовых пузырей в прямом канале, содержащем пространственный заряд или находящемся по сути дела в одномерном поле, можно объяснить, допустив, что пузыри при этом не приобретают заряда. В этом случае их движение определяется наличием градиента давления электрических сил, оказывающего влияние на распределение гидравлического давления, и действием диэлектрических сил электрофореза. Пузыри движутся в направлении, противоположном действию grad Е , т. е. из областей с сильными полями. В общем наши результаты оказались правильными, так как правило минимума потенциальной энергии предписывает, что незаряженный пузырь должен перемещаться в области со слабым полем. [c.440]

Если жидкость находится в абсолютном (относительно земли) или относительном покое (частицы жидкости не перемещаются по отношению друг к другу), на нее действуют поверхностные силы (силы внешнего давления) и массовые силы (силы притяжения к земле и силы инерции переносного движения). Очевидно, действие сил внешнего давления и массовых сил распространяется на весь объем жидкости. Выясним, како- во направление и распределение величины результиру-ющс11 силы. [c.11]

Рассмотрим длинный полый цилиндр, нагруженный внешней радиальной силой Р кг1см, равномерно распределенной по окружности некоторого поперечного сечен,ия (фиг. 9). Очевидно, что такую нагрузку можно представить как равномерно распределенное давление р , действующее на бесконечно малом участке длиной в = гг2 (фиг. 10,а), где е — малая безразмерная величина. При этом должно соблюдаться соотношение [c.61]

Решение этого уравнения (при о)с = (о и (Ос = 0) в зависимости от параметра дано на рис. 14. При Не=10 ч-10 корень уравнения (66) практически не зависиг от числа Не, степень которого близка к нулю, и поэтому кривые приведены для Не=10 . Теоретические результаты достаточно хорошо согласуются с экспериментальными данными работ [20, 40, 51]. По найденному отношению угловых скоростей диска и ядра потока, используя условие радиального равновесия жидкости в ядре под действием сил давления и центробежных сил, можно рассчитать распределение давления в полости по формуле [c.35]

Исходными данными в большинстве случаев являются режим работы насоса и положение ротора относительно корпуса. После этого рассчитывают распределение давлений и расходов во вспомогательных трактах агрегата. Далее рассчитывают осевые силы, действующие на отдельные элементы ротора. Этим силам присваивают знак, причем обычно положительным направлением силы считают направление потока жидкости на входе в первую ступен машины. Далее в зависимости от задачи отдельные составляющи суммируют с учетом знаков. Например, для определения нагрузк на упорный подшипник суммируют все силы на роторе, за исклю чением сил, непосредственно возникающих в подшипнике. Если эт [c.75]

Помимо сил, которые в расчете можно трактовать как сосредоточенные, на элементы конструкции действуют также поверхностные силы (напрнмер, внутреннее давление) и объемные силы (например, вес). Как поверхностные, так и объемные силы являются примерами распределенной нагрузки, которая в соответствии с принципами метода конечных мементов не может быть непосредственно приложена к элементу, а должна быть трансформирована к узлам. Приведение распределенной нагрузки к узлам основано на сравне-ИЩ энергии упругих деформаций. С использованием этого принципа в п. 2.2.2 сформулн-№ваны правила трансф(фмацнн распределенных нагрузок для одномерных стержневых и Точных элементов. [c.69]

Плоские мембраны. Плоские мембраны, изготовляемые из стали и бронзы, представляют собой круглые тонкостенные пластины постоянной толщ,ины. Под действием равномерно распределенного давления или сосредоточенной силы заделанная по краям плоская мембрана прогибается при наличии не только из-гибных деформаций, но и растягивающих напряжений и вследствие этого имеет нелинейную статическую характеристику К = f (р) (рис. 10-2-1). При использовании плоских мембран в качестве рабочего участка используется обычно небольшая часть возможного хода ее. Рис. 10-2-1. Плоская мем- [c.365]

Распределенная нагрузка, которая действует на криволинейную поверхность от нормальных в каждой ее точке сил давления жидкости, может быть приведена к главному вектору и главному моменту. Главный вектор определяется по трем составляющим (обычно по вертикальной и двум взаимно перпеидикулярт1ым горизонтальным составляющим), главный момент — по сумме моментов этих составляющих. [c.50]

Рассмотрим винтовую пару с прямоугольным профилем резьбы (рис. 7.7, а) и углом подъема о средней винтовой линии. На винт действует осевая нагрузка Q, которую считают равномерно распределенной по средней винтовой линии резьбы с радиусом Гер. На элемент резьбы гайки приходится элементарная доля осевой нагрузки AQ. Рассматривая движение винта по элементу резьбы гайки, предполагаем, что к элементу резьбы приложена движущая сила Д/ ", направленная горизонтально, сила нормального давления AjV и элементарная сила трения .F , направленная в сторону, противоположную направлению скорости. При равномерном движении ( п = onst) система сил Щ, АЛ , F, Ff уравновешена. Полагают, что соотношение между этими силами мало отличается от соотношения тех же сил при движении элемента в виде ползуна на наклонной плоскости (рис. 7.7, б), представляющей развертку на плоскость одного витка средней винтовой линии с шагом р . Условием равновесия системы сходящихся сил будет равенство АД- -AQ = A7V+А/-/. [c.75]

Основные соотношения для аэрогидродинами-ческих сил. На рис. 6.8 показан контур сечения стержня, находящегося в однородном плоском потоке жидкости или газа. При обтекании контура на него действует распределенное (по периметру контура) давление р. Если бы скорость потока была равна нулю, то эпюра давлений по контуру сечения стержня была бы равномерной и равнодействующая сила (и момент) от давления р, действующая на единицу длины стержня, была бы равна нулю. При движении жидкости или газа эпюра давлений р по контуру сечения становится неравномерной (рис. 6.8), что приводит к появлению отличного от нуля момента и равнодействующей силы с проекциями я в системе координат Эпюра давлений зависит от режима обтекания, который характеризуется числом Рейнольдса Re=vllv, где v — кинематическая вязкость [c.237]

Распределением давлений по высоте объясняется возникновение подъемной силы, действующей со стороны жидкости или газа на погруженное в них тело. Давление жидкости на каждый элемент поверхности погруженного тела нормально к этому элементу (рис. 280), рю при этом чем ниже расположен элемент поверхности, тем больше давлепне. Вследствие этого результирующая всех сил, действуюпшх на отдельные элементы поверхности тела, всегда направлена виерх. Это и есть подъемная, или .выталкитющаяу), сила. [c.507]

Рассмотрим теперь вопрос о распределении давления в текущей жидкости. Для этого нам прежде всего необходимо уточнить, как измерять давление в текущей жидкости. Давление в жидкости представляет собой отнесенную к единице площади силу, с которой один ьлемент жидкости действует на другой. Поэтому для измерения давления в движущейся жидкости нужно вместо одной из частиц жидкости поместить манометр и заставить этот мa юмeтp двигаться так, как двигалась бы частица в потоке. Тогда мы сможем утверждать, что измеряем силы и давления, с которыми действовали бы друг на друга две частицы, движущиеся в потоке. [c.523]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...