Влияние трения на течение

ВЛИЯНИЕ ТРЕНИЯ НА ТЕЧЕНИЕ [c.277]

Под количеством тепла Q или д в уравнениях (2-62) и (2-63) подразумевается как тепло, полученное текущим газом (или жидкостью) от внешней среды путем теплообмена с ней, так и тепло, выделяемое в потоке внутренними источниками тепла, например вследствие сгорания части газа, т. е. Q (и соответственно д) есть общее или суммарное количество тепла, полученное текущим газом на пути 1-2. Теплота трения в величину Q не входит. Действительно, при наличии трения на преодоление сил трения должна затрачиваться работа так как работа против сил трения полностью переходит в теплоту, то внутри данного количества текущего газа выделится количество тепла эквивалентное Е . Чтобы учесть влияние трения на течение газа (или жидкости), в правую часть уравнения (2-62) нужно подобно тому, как это было сделано для Е и Q, подставить значения Е и Вследствие. эквивалентности работы трения Е и теплоты трения тр величины взаимно сокращаются и, таким образом, выпадают из уравнения (2-62). Это объясняет нам, почему уравнение (2-62) или эквивалентные ему уравнения (2-63) и (2-59) справедливы как для течений обратимых, т. е. не сопровождающихся действием сил трения, так и для течений с трением и имеют один и тот же вид для обоих этих случаев. [c.49]

Закон трения поверхностное трение из-за шероховатостей на плоскостях бойков (или поверхностях ручьев штампа) создает значительное сопротивление течению металла и приводит к образованию зон затрудненной деформации. Чтобы снизить вредное влияние трения на течение металла, рабочие поверхности штампов тщательно обрабатывают, шлифуют и полируют. [c.231]

В представленной работе исследуются обе эти задачи при допущении, что влияние вязкости на течение газа в пограничном слое следует учитывать только в слоях, непосредственно прилегающих к стенке. Поток газа во внешней части пограничного слоя рассматривается как вихревой. Обычно в теории пограничного слоя принимается, что интенсивности вихревого переноса и сил вязкостного трения имеют одинаковый порядок по всему сечению пограничного слоя, т. е. не производится разделение пограничного слоя на две области, в одной из которых преобладает вихревой перенос, а в другой — силы вязкостного трения. Поскольку в действительности такого резкого разделения на области не существует, можно полагать, что обычное решение достаточно хорошо отражает реальную картину явления. Следовательно, путем сравнения предложенного решения с обычным можно определить его точность и область применимости. [c.27]

Рис. 39. Влияние трения на процесс адиабатного течения среды

Следовательно, составляющая и скорости возмущающего течения, параллельная стенке, при ее определении из дифференциального уравнения возмущающего течения без учета трения имеет в критическом слое бесконечно большое значение, за исключением того случая, когда кривизна профиля скоростей в критическом слое равна нулю. Эта математическая особенность дифференциального уравнения возмущающего течения без учета вязкости показывает, что в критическом сдое должно учитываться влияние трения на возмущающее движение. Только введение в расчет влияния трения устраняет указанную, не имеющую физического смысла особенность дифференциального уравнения возмущающего движения без учета трения. Эта поправка, вносимая в решение дифференциального уравнения возмущающего движения без учета] трения, играет при исследовании устойчивости фундаментальную роль. [c.430]

Фиг. 3.3. Влияние трения на одномерное течение несжимаемой жидкости.

Влияние вязкого трения на течение жидкости через заслонку не учитывается. [c.379]

Влияние трения на работу тепловой трубы при низких давлениях пара. Сложность учета трения обусловлена тем, что в условиях работы трубы его воздействие определяется многими факторами. К настоящему времени не получено достаточно простых зависимостей, описывающих влияние трения на гидродинамику потока пара. Задача экспериментального и расчетного исследований коэффициента трения усложняется тем, что необходимо рассматривать области ламинарного, переходного и турбулентного режимов течения сжимаемого потока пара в условиях вдува и отсоса массы в неизотермических условиях. [c.79]

Число Re характеризует отношение сил инерции к силам Вязкости. При больших значениях Re влияние сил внутреннего трения на течение по сравнению с влиянием инерционных сил ослабляется. При Re > 10 образуется область автомодельности по числу Re и потери при течении жидкости практически не зависят от его значения. Лопаточные машины ЖРД, как правило, работают в этой области. В области автомодельности критерий Re можно исключить из числа определяюш,их критериев. Число М при одном и том же рабочем теле характеризует сжимаемость газа, т. е. отношение плотностей в сходственных точках. [c.95]

Трение на внешней и внутренней ограничивающих поверхностях приводит к торможению скорости возле них наличию градиента скоростей и развитого пограничного слоя. В общем случае влияние трения на наружной и внутренней поверхностях на течение различно, но основные закономерности должны быть аналогичными. Эти потери на трение определяются режимом течения и состоянием поверхности и могут быть оценены с учетом числа Re. В общем балансе потерь их доля существенна только при малой высоте лопатки. Наличие трения на ограничивающих поверхностях при течении по межлопаточным каналам, которые всегда криволинейны, вызывает паразитные вихревые течения, называемые парным вихрем. [c.105]

Дадим Х.1 какое-либо постоянное значение и будем рассматривать 2 как переменную величину, а параметры Т , Ра, Р2 P21 Ра как функции переменного %2- Выше было установлено на основании соотношения (6), что трение ускоряет дозвуковой п замедляет сверхзвуковой поток. Тогда нужно считать Хз возрастающим при дозвуковом и убывающим при сверхзвуковом потоке. Поэтому согласно зависимостям (8), (9) и (10) термодинамическая температура, плотность и статическое давление вдоль изолированной трубы под влиянием трения падают в дозвуковом и растут в сверхзвуковом течении. Из равенства (11) следует, что в критическом сечении при Я2 = 1 полное давление Рг имеет минимальное значение ), но тогда из выражения (102) гл. I вытекает, что в критическом сечении энтропия достигает максимального значения. Полное давление и плотность заторможенного газа в соответствии с равенством (11) как в дозвуковом, так и в сверхзвуковом потоке вдоль трубы убывают, и только один параметр — температура торможения — не меняется. [c.183]

Пространственный характер течения в лопаточных машинах рассматриваемого типа сказывается в основном в тех ограничениях возможного распределения параметров потока по высоте лопатки, которые налагаются, например, той или иной принятой формой поверхностей тока ). Трение на стенках кольцевого канала, особенно в области межлопаточных каналов, приводит к усилению влияния вязкости на характер пространственного течения. [c.102]

Установите связь между средними коэффициентами трения на конусе с к и пластине с fan для ламинарного и турбулентного режимов течения в пограничном слое, предполагая, что параметры невязкого потока, т. е. параметры на границе пограничного слоя, для пластины и конуса одинаковы. Определите без учета влияния сжимаемости сопротивление трения для ламинарного и полностью турбулентного пограничных слоев на поверхности заостренного конуса (полуугол при вершине конуса [c.670]

Рассмотрим процесс теплоотдачи при конденсации сухого насыш,енного пара по вертикальной стенке (рис. 12.1) при следующих, упрощающих реальную физическую обстановку, предположениях течение пленки ламинарное силы инерции пренебрежимо малы по сравнению с силами вязкости и тяжести конвективный перенос теплоты в пленке конденсата и теплопроводность вдоль пленки пренебрежимо -малы по сравнению с теплопроводностью поперек пленки влиянием трения между поверхностью пленки конденсата и пара пренебрегаем температура на внешней границе пленки конденсата равна температуре пара плотность конденсата и его физические константы X, р.) не зависят от температуры градиент давления зависит от изменения гидростатического давления пара вдоль оси х, так как оно мало, то dp/dx==0. [c.252]

Ранее указывалось, что суммарное, или лобовое, сопротивление определяется суммой сопротивления трения и сопротивления давления. Первое из них обусловлено трением на твердой границе и в пределах пограничного слоя, второе — наличием отрывных течений и разностью давления в лобовой и кормовой частях твердого тела. Изменение числа Рейнольдса, естественно, влечет за собой изменение соотношения между действующими на тело силами трения, инерции и давления причем увеличение Ре приводит к уменьшению влияния сил трения и повышению влияния сил инерции и давления. [c.259]

Течение жидкости в трубах отличается рядом особенностей. Понятия гидродинамического и теплового пограничного слоев в том смысле, в каком они были использованы для расчета теплообмена при плоском течении, сохраняют силу лишь для начального участка трубы, пока пограничные слои, утолщаясь по течению, не сомкнутся, заполняя поперечное сечение трубы. Начиная с этого момента влияние трения распространяется на все поле движения. Различают два режима движения в трубах — ламинарный и турбулентный. Критическое значение числа Рейнольдса Re p = 2300. В чисто ламинарной области течения при [c.131]

Влияние обогрева на относительные потери давления может быть учтено формулой (2.46). Массовое паросодержание в этом случае представляется как среднее арифметическое на участке трубы (рекомендуемый шаг Ах с 0,1). Эти номограммы (рис. 2.6) имеют точность 25 % и позволяют определить относительные потери давления на трение при течении пароводяного потока в еледующем интервале параметров р= 6,9 22 МПа рш1 = 500- -3000 кг/(м -с) р= 0- 1,5 МВт/м X = 0-Н,0 й = 4-10 -н 30-10- м. При отсутствии номограмм (рис. 2.5, 2.6) для оценок можно воспользоваться следующими соотношениями для адиабатического потока [c.39]

Данные табл. 4.6. отражают взаимное влияние кинетики реакции (4.1) и трения на параметры дозвукового течения четырехокиси азота при нагреве в канале с [c.156]

Анализ, проведенный в работе [4.1], показал, что при небольших скоростях движения пара и малых перегревах динамическое воздействие парового потока не оказывает существенного влияния на профиль пленки конденсата и, следовательно, на коэффициент теплоотдачи при полной конденсации пара в трубе. Исходя из этого для построения расчетной модели принимаем следующие допущения пренебрегаем трением на границе пар — пленка конденсата, теплота перегрева включается в эффективную теплоту конденсации Айк, течение пленки может быть ламинарным и турбулентным (переходная зона отсутствует). [c.160]

Отметим, что допущенное при выводе (IV. 19) пренебрежение силами трения скрывает важный факт второе слагаемое с течением времени в действительности затухает, тогда как первое сохраняет постоянную амплитуду. Если учесть это влияние трения, то результирующий процесс вынужденных колебаний будет происходить так, как это показано на рис. IV.9. Рис. IV.9, а относится к случаю, когда О) > , а рис. IV.9, б — к случаю, когда со < р. Для обоих случаев характерно быстрое исчезновение сопровождающих сво- [c.202]

Определенные особенности имеет расчет трения и теплообмена на шероховатой поверхности. Шероховатость поверхности может ускорить переход к турбулентному режиму течения и привести к увеличению поверхностного трения и интенсификации конвективного теплообмена. В переходной области теплообмен также усиливается. При анализе трения, введя так называемую песочную шероховатость, удалось исключить из рассмотрения форму элементов шероховатости. Отношение высоты эквивалентной песочной шероховатости к толщине ламинарного подслоя является параметром, характеризующим степень ее влияния на величину трения. Если высота шероховатости меньше толщины подслоя, она не влияет на трение. В этом случае поверхность считается гладкой. Когда высота шероховатости значительно превышает толщину ламинарного подслоя, определяющим становится сопротивление формы шероховатости при этом перестает зависеть от числа Re и определяется только высотой шероховатости. В промежуточной области зависит как от высоты шероховатости /г, так и от Re. С увеличением местного числа Маха влияние шероховатости на трение уменьшается. [c.50]

Можно было бы, однако, рассматривать трение как некоторый особый источник теплоты и учитывать q p, нетрудно убедиться, что и при этом уравнение (9.17) не изменит своего вида. В самом деле при наличии трения на преодоление сил трения должна затрачиваться работа lmp, при этом, так как работа против сил трения полностью переходит в теплоту, внутри данного количества текущей жидкости выделится количество теплоты qmp, эквивалентное 1 ,р- Чтобы учесть влияние трения на течение жидкости, в правую часть уравнения (9.17) можно было бы, подобно тому, как это было сделано дляи g, подставить знзчения/ р и qmp- Вследствие эквивалентности работы трения lmp и теплоты трения qmp обе эти величины (так как они входят в уравнение с разными знаками) взаимно сокращаются и, таким образом, выпадают из уравнения (9.17). Из этого следует, что уравнение (9.17) справедливо для стационарных как обратимых течений, не сопрово- [c.293]

Под количеством теплоты j в уравнении (4.36) подразумевается как теплота, полученная текущей жидкостью от внешней среды путем теплообмена с ней, так и теплота, выделяемая в потоке внутренними источниками теплоты (например, вследствие сгорания части жидкости п т. п.), т. е. 1 2 есть общее или суммарное количество теплоты, полученной текущей жидкостью на пути 1—2. Теплота трения в величину не входит. Действительно, в основном уравнении (4.36) q представляет собой количество теплоты, полученной телом от других тел (источников теплоты), I — полезную внешнюю работу, отданную внешнему объекту ни теплота трения qjp, ни работа ripjOTHB сил трения в. значение q или / не входят. В самом деле, при наличии трения на преодоление сил трения должна затрачиваться работа Так как работа против сил трения полностью переходит в теплоту, пнутри данного количества текущей жидкости выделится количество теплоты qjj,, эквивалентное Учитывая влияние трения на течение жидкост[1, в правую часть уравнения (4.36) можно, подобно тому, как это было сделано для /техп и q, подставить значения /.г,, и q p. Вследствие эквивалентности работы трения /т,, и теплоты трения обе эти величины взаимно сокращаются и, таким образом, выпадают из уравнения (4.36). Из этого следует, что уравнение (4.36) справедливо для стационарных как обратимых течений, не сопровождающихся действием сил трения, так и для необратимых течений с трением и имеет один и тот же вид в обоих этих случаях. [c.315]

Чтобы снизить вредное влияние трения на течение металла, рабочие плоскости бойков тщательно обрабатывают шлифуют, полируют, а иногда применяют специальные смазки. Охлаждающее действие бойков тоже влияет на интенсивность течения металла. Холодные бойки в местах контакта отнимают тепло от заготовки, и температура верхнего и нижнего торцов заготовки будет ниже, чем в отдаленных от них зонах. Поэтому пластичность, а следовательно, и подвижность частиц металла по высоте будет разной чем дальше от торцов к средней части, тем выше. Разность температур по высоте заготовки также способствует увеличению неравномерности течения металла во время ковки и усиливает образование боч-кообразности осаживаемой заготовки. [c.114]

Можно было бы, однако, рассматривать трение как некоторый особый источник теплоты и учитывать тр, нетрудно убедиться, что и при таком рассмотрении уравнение (2-57) ие изменит своего вида. В самом деле при наличии трения на преодоление сил трения должна затрачиваться работа /тр так как работа против сил трения полностью переходит в теплоту, то внутри данного количества текущего газа выделится количество тепла < тр, эквивалентное Чтобы учесть влияние прения на течение газа (или жидкости), в правую часть уравяения (2-57) можно было бы, подобно тому как это было сделано для I тех И ПОДСТЗ- [c.55]

Кроме измерения потенциала при трении, для изучения влияния трения на электрохимические процессы, на той же установке снимались гальваностатические поляризационные кривые при трении. Вспомогательным электродом служила впаянная в стекло платиновая проволока. Для проведения сравнения, вне машины, в стационарной ячейке с разделенным катодным и анодным пространством, в неперемешиваемых растворах снимались гальваностатические поляризационные кривые в тех же электролитах, что и на хмашине трения. На одном образце снималась сначала катодная, затем анодная кривая. Воспроизводимость результатов проверялась не менее 2 раз. Чтобы разделить действие коррозионного и механического факторов при трении в. электролитах, изучался износ стали 40 в состоянии поставки НВ 150) в средах с разным pH. Количественное изучение износа велось методом вырезанных лунок, предложенным в Институте машиноведения [8]. Сущность метода заключается в том. что износ определяется по изменению размеров отпечатка, нанесенного на поверхность трения алмазной пирамидкой. Для того, чтобы все образцы находились в сравнимых условиях, производилась приработка их к диску, на котором будут вестись испытания на износ. Приработка производилась в течение часа в 0,1 н. растворе NaOH. В этом растворе приработка происходит в сравнительно короткий срок, поверхность становится зеркально-полированной. На приработанную поверхность образца наносилось от 6 до 12 отпечатков на твердомере типа ПТ-3. Отношение длины диагонали отпечатка алмазной пирамидки к глубине его равно 7. [c.79]

Примерно в те же годы была защищена весьма обстоятельная докторская диссертация Л. А. Вулисом, тоже посвященная углублению теории газовых потоков. Эта работа имела больгиое теоретическое и практическое значение в связи с развитием газовых турбин и реактивных двигателей. Ранее (до диссертации) Вулисом был проведен ряд исследований, относящихся к термодинамике газовых потоков, некоторые из которых были опубликованы в Докладах Академии наук СССР, иапример О переходе через скорость звука в газовом течении (1946, т. 54, Х 8) О влиянии трения на переход через скорость звука (1946, т. 54, Л 9 9) О законе обращения в течении реального газа (1947, т. 56, X 8). [c.329]

Подробные вычисления напряжений в срединной плоскости полоски были выполнены Джонсоном и Бенталлом [196] для = О, 0.1 и для случая отсутствия проскальзывания ( л- оо). Типичный характер изменения величины Ох—Ог в зависимости от величины сжатия показан на рис. 10.3(Ь). Влияние трения на значение Ох — стг тах очень заметно. На рис. 10.6 для различных значений к приведена в безразмерном виде нагрузка Ру, вызывающая пластическое течение и полученная с использованием критерия текучести (10.10). Наиболее удивительным является влияние трения на увеличение нагрузки, вызывающей течение в тонкой полосе. [c.362]

Фултона [18], Шспера [19] и Ван-Демтсра [20] ). Строгое теоретическое рассмотрение сложного турбулентного течения газа, которое имеет место в вихревой трубе, является чрезвычайно трудной задачей, особенно в связи с тем, что профиль скоростей потока внутри трубы экспериментально пока еще не определен. Однако качественно эффект охлаждения можно объяснить следую-п им образом. Вращающийся поток воздуха внутри трубы создает в радиальном направлении градиент давления, возрастающий от оси к стенке трубы. Влияние турбулентности на такое ноле давлений выражается в адиабатическом перемешивании. Это приводит к созданию адиабатического распределения температур, при котором более холодный газ оказывается в области, расположенной вблизи оси трубы. Однако вследствие теплопроводности, приводящей к уменьшению градиента температур в радиальном направлении а также непостоянства значений угловой скорости в разных местах трубы адиабатическое распределение полностью осуществлено быть не может. Ван-Демтор описывает последний эффект следующим образом Если угловая скорость непостоянна, то вступает п действие другой механизм, приводящий к возникновению потока механической энергии в радиальном направлении наружу. Вследствие турбулентного трения (вихревой вязкости) внутренние слои жидкости или газа стремятся заставить внешние слои двигаться с той [c.13]

Если перед скачком пограничный слой турбулентный, то распределение давления в области взаимодействия практически не зависит от числа Рейнольдса (рис. 6.32). Это объя)сняется слабым влиянием числа Рейнольдса на основные характеристики турбулентного течения (толп шну пограничного слоя, профиль скорости, напряжение трения на стенке). [c.344]

Итак, отрыв пограничного слоя обусловлен совокупным действием положительного градиента давления и вязкого пристенного трения. При отсутствии одного из этих факторов отрыва не происходит. Весьма наглядно это было продемонстрировано Г. Феттингером, результаты опытов которого показаны на рис, 8.28. Были исследованы и сопоставлены два течения вязкой жидкости, вблизи плоской стенки, поставленной нормально к потоку. В первом из них (рис. 8.28, а) вблизи критической точки поток свободно растекался в обе стороны. Несмотря на наличие положительного градиента давления, на участках линий тока перед критической точкой отрыва не возникало, поскольку здесь отсутствовало тормозящее влияние стенки. На участках линий тока за критической точкой движение происходило вдоль стенки, [c.349]

В течение последних 20 лет известные успехи были достигнуты в численном моделировании волн конечной амплитуды (нелинейная теория). Линейная теория способна ответить только на вопрос о границе устойчивого и неустойчивого состояний и не может предсказать реальную форму волн и их эволюцию во времени. Экспоненциальный рост амплитуды волн при возникновении неустойчивости, предсказываемый линейной теорией, сам по себе предполагает, что эта теория выходит за пределы своих возможностей, как только такой рост начинается. В реальном процессе восстанавливающие силы (поверхностного натяжения, инерции, массовые) быстро нарастают с увеличением амплитуды волн, которая всегда остается конечной в гравитационных пленках. На основании численных исследований в рамках нелинейной теории были получены некоторые практически полезные результаты [43], однако они, как правило, не могут быть представлены в виде прость(х аналитических соотношений основные тенденции, следующие из численных решений, описываются обычно качественно. В частности, важный качественный вывод делается Холпановым и Шкадовым [43] в отношении влияния трения со стороны газового потока (т " ) на форму волновой поверхности жидкой пленки. Оказывается, начиная с некоторого значения т" (при заданном расходе жидкости Fq), увеличение касательного напряжения приводит к уменьшению амплитуды волн, чего никак нельзя было бы предположить на основе анализа в рамках линейной теории Кельвина—Гельмгольца. [c.171]

Рассмотрим процесс теплоотдачи при конденсации сухого насыщенного пара на вертикальной стенке (рис. 30.1) при последующих, упрощающих реальную физическую обстановку, предположениях течение пленки ламинарное силы инерции пренебрежимо малы по сравнению с силами вязкости и тяжести конвективный перенос теплоты в пленке конденсата и теплопроводность вдоль пленки пренебрежимо малы по сравнению с теплопроводностью по направлению нормали к поверхности пленки влиянием трения между поверхностью пленки конденсата и пара пренебре- [c.342]

Рассмотрим течение идеальною газа, пренебрегая влиянием трения (несмотря на то, что идеальный газ, подчиняющийся уравнению Клапейрона, обладает вязкостью). В этом случае течение будет изоэнтропи-ческим, и, следовательно, изменение плотности dp будет связано с изменением давления dp общим соотношением ( 5-5) [c.260]

При выводе формулы (2 115) предполагалось, что режим течения пленки ламинарный, пар не содержит примесей, а влиянием термического сопротивления на границе пленки с паром, конвективным переносом теплоты через пленку, действием сил инерции и трением на границе раздела фаз можно пренебречь. Вывод основан на решении уравнений ly,id wJdy ) = опи- [c.125]

Влиянию ионного внедрения шести различных элементов в поверхностные слои стали 45 на триботехнические характеристики при фреттинг-процессе посвящена работа [181]. Авторы рассматривают ионную имплантацию как технологию, позволяющую получать пленку-покрытие, своеобразный поверхностный сплав с переменным составом, постепенно переходящий в основной металл. Результаты испытания на изнашивание при фреттинг-коррозии показали, что образцы после имплантации изнашиваются меньше. Так, при внедрении ионов бария фреттинг-усталостная прочность при базе 10 — 10 циклов повышается более чем на 30%. Это происходит вследствие того, что во-первых, на поверхности образца образуется плотная, прочная и пластичная окисная пленка ВаТЮз, во-вторых, отсутствует явление схватывания, в-третьих, в поверхностных слоях наводятся весьма значительные напряжения сжатия. Нанесенные пленки уменьшают коэффициент трения на 10—17% и сохраняют его в течение длительного времени испытаний, причем изнашивается в основном неупрочненный контробразец. [c.106]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...