Эксперимент Бенджамина и Бернарда

Эксперимент Бенджамина и Бернарда [c.82]

Для подтверждения своей теории Бенджамин организовал в гидравлической лаборатории Кембриджского университета уникальный эксперимент по формированию вращающегося потока в трубе. Однако, как указано в (49), в эксперименте было обнаружено явление, более сложное, чем то, которое подчиняется этому принципу. Основными параметрами процесса, наблюдавшегося в эксперименте, были радиус свободной поверхности в каверне и скорость ее движения. Рассмотрим схему и результаты эксперимента Бенджамина и Бернарда [49]. Прозрачная труба длиной 1650 мм и внутренним диаметром 50 мм бьша смонтирована на пяти подшипниках и снабжена приводом для приведения во вращение вокруг своей оси, расположенной горизонтально. Труба с одного конца была наглухо закрыта, а с другого на ней была смонтирована съемная заглушка, сконструированная так, чтобы ее можно было удалить на ходу, обеспечив при этом соприкосновение с атмосферой без сообщения лишнего импульса воде, заполняющей трубу. Внутри трубы имелось устройство для визуализации течения, проводилась таки е киносъемка движения. Внутренняя полость трубы перед каждым экспериментом заполнялась водой и из нее тщательно удалялся воздух. После этого трубу приводили во вращение с некоторой постоянной угловой скоростью Q и когда, по мнению экспериментаторов, вода в трубе приобретала постоянную угловую скорость fi, съемную заглушку на ходу удаляли. После удаления заглушки в жидкости возникал процесс, для изучения которого и был поставлен эксперимент. С открытого конца трубы по ее оси в центральную область жидкости внедрялась в основном цилиндрическая воздушная каверна радиусом ri <Л, где Л - радиус трубы. Каверна продвигалась от открытого конца трубы к закрытому с некоторой постоянной скоростью U- Схема каверны показана на рис. 4.19. Впереди каверны в жидкости существовал конус жидкости, не участвующий во вращении и удлинявшийся по мере продвижения каверны от открытого конца трубы к закрытому. [c.82]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...