Экспериментальное исследование течения потока

Критерии подобия имеют важное значение не только при теоретических, но и при экспериментальных исследованиях течений вязкой несжимаемой жидкости. Если необходимо определить силу сопротивления R, действующую на тела одинаковой формы при обтекании нх потоком несжимаемой вязкой жидкости, то целесообразно ввести безразмерный коэффициент этой силы (безразмерную силу сопротивления) [c.561]

Экспериментальное исследование структуры потока в криволинейных трубах показывает, что под воздействием массовых сил в поперечном сечении потока возникают вторичные течения в форме парного вихря (рис. 8.7). Направление вращения жидкости в замкнутых контурах определяется направлением действия массовых сил благодаря наибольшей скорости осевого движения потока в центральной части трубы здесь возникает наибольшая центробежная сила, которая заставляет перемещаться частицы жидкости от оси изгиба трубы к периферии. При этом вблизи стенок, лежащих в плоскости изгиба, возникают обратные токи (к оси изгиба). [c.350]

Из-за наличия вторичных течений угол изменяется по высоте НА. Экспериментальное исследование течения рабочего тела на выходе НА ДРОС (рис. 4Л5, а) показывает, что в центральной части потока угол а. = 16° 20 и несколько превышает 1 эф = 16°. [c.169]

Экспериментальное исследование течения пленок на турбинных лопатках в условиях, близких к натурным, обнаруживают волновой характер их движения. В широком диапазоне скоростей потока наблюдаются волны переменной амплитуды. При определенных условиях гребни волн срываются потоком, образуя капельный слой вблизи поверхности пленки. [c.68]

Наиболее удобным для экспериментального изучения турбулентного потока является течение жидкости по круглой цилиндрической трубе. Оно имеет также большое практическое значение, так как в большинстве технически важных случаев течение жидкости по трубопроводам турбулентно. Вследствие этих причин движение жидкости в круглой цилиндрической трубе изучено к настоящему времени весьма полно. Результатами экспериментальных исследований течения по трубам приходится пользоваться не только в гидротехнике, но и при исследовании обтекания тел, находящихся в потоке. Мы обратимся теперь к рассмотрению наиболее важных из этих результатов. [c.488]

Теоретические и экспериментальные исследования течений газа в каналах, учитывающие существенную неравномерность параметров потока в поперечных сечениях, потребовали разработки научно-обоснованных приемов осреднения неравномерных потоков. В этом направлении был выполнен ряд работ. В наиболее законченном виде проблема осреднения освещена Л. И. Седовым и Г. Г. Черным (1954). Применительно к течениям в каналах параметры осредненного потока должны правильно характеризовать расход газа через поперечные сечения, поток полного теплосодержания — для вычисления подвода энергии — и поток энтропии — для вычисления потерь полного давления. Упомянутыми авторами рассмотрены различные способы осреднения применительно к конкретным условиям работы разнообразных устройств, причем показано, что при осреднении часть свойств потока неизбежно утрачивается и при неправильном выборе осредняемых величин осредненное течение может оказаться гидродинамически невозможным. В практических расчетах введение осредненных параметров неравномерного течения позволяет использовать соотношения одномерной газодинамики. [c.806]

Область ускоренного течения расположена в пределах изменения безразмерного расстояния 0<г<1. Скорость меняется от Ит=0 при г—О и до ит— при г=1. Результаты экспериментальных исследований скорости потока в ускоренной области течения приведены на рис. 4.25. Анализ экспериментальных данных показал, что описание закона изменения в виде полинома со степенью выше, чем третья, не дает существенного увеличения точности. Представление [c.193]

Основные задачи исследования турбомашин состоят в определе НИИ сил взаимодействия между потоком жидкости и лопатками в заданной решетке, а также в определении формы, размеров, числа лопаток и углов их установки для получения заданной работы при максимальном КПД. Решение этих задач непосредственно на турбомашинах встречает большие трудности течение жидкости в рабочих решетках является неустановившемся, лопатки по высоте имеют переменный профиль, а конечная высота лопатки вносит концевые эффекты. Поэтому в основе современных теоретических и экспериментальных исследований течений в турбомашинах лежит метод исследования течений в плоских бесконечных решетках экви-валентных профилей, предложенный Н. Е. Жуковским в 1889 г. [c.358]

Особое место в экспериментальных исследованиях интенсивно закрученных вихревых офаниченных течений, в том числе и в камере энергоразделения вихревых труб, занимает изучение пульсаций термодинамических параметров и, в частности, давления, формирующего звуковое поле, излучаемое вихревыми трубами. В соответствии с санитарно-гигиеническими требованиями этот отрицательно влияющий на окружающих фактор должен быть максимально снижен. В то же время должна присутствовать очевидная взаимосвязь взаимодействия акустических колебаний с турбулентной микроструктурой потока, а, следовательно, и со всеми явлениями переноса, ответственными в коне- [c.117]

Исследовалось также развитие вязкого течения на начальном участке трубы [755] на основе распределений скорости, вязкости и концентрации. В экспериментальном исследовании использовался низконапорный вискозиметр, а также приборы для измерения отношений концентрации и отношений вязкости. Результаты показали, что концентрация частиц вниз по потоку от входа в трубу непрерывно увеличивается. О других исследованиях течений взвесей, при которых происходит коагуляция частиц, [c.198]

В работе Б. С. Петухова и В. В. Кириллова описаны результаты экспериментального исследования теплоотдачи при течении сверхзвукового потока в трубе. Опыты проводились при М = 0,5 — 4 (коэффициент скорости к = 0,55 — 2,14) [c.388]

Рассматривая различные случаи движения жидкости, мы не делали различия между ламинарным и турбулентным течениями, так как уравнения, описывающие ламинарные и турбулентные потоки, одинаковы, если они включают актуальные (истинные) значения входящих в них скорости, давления и т. д. Особенность турбулентного потока состоит в том, что в каждой его точке режимные параметры имеют пульсационный характер изменения во времени, который не поддается аналитическому описанию. Поэтому при исследовании турбулентных потоков вводятся осредненные по времени значения этих параметров, которые измеряются при экспериментальном исследовании и позволяют получить объективную информацию о таких потоках. [c.17]

Если в ламинарном потоке малые возмущения затухают и не приводят к изменению его общей кинематической структуры, то поток является устойчивым. Если же малые возмущения с течением времени нарастают и приводят к появлению новой структуры течения (например, к незатухающей пульсации местной скорости), то поток неустойчив. Еще Рейнольдс высказал мысль, что появление турбулентности связано с потерей устойчивости это подтверждается результатами теоретических и экспериментальных исследований. [c.359]

По сравнению с обычным газовым рулем струйный триммер находится в лучших условиях, так как омывается продуктами сгорания лишь в ограниченное время, в течение которого требуется управляющее усилие. Расчет периферийных рулей может быть осуществлен по схеме, принятой для дес))-лекторов. Такие расчеты, а также экспериментальные исследования показали, что управляющая сила в большом диапазоне углов Ор линейно зависит от площади перекрытия потока. [c.331]

В гл. 7 рассматриваются адиабатные потоки. Хотя двухфазные течения без теплообмена со стенками канала встречаются в технике реже (в первую очередь это трубопроводный транспорт), чем потоки в условиях испарения или конденсации, в экспериментальных исследованиях, напротив, адиабатным потокам уделяется, видимо, больше внимания. Это естественно, так как, уменьшая число факторов, влияющих на систему, исследователь получит возможность лучше понять механизмы, определяющие характеристики двухфазного потока. [c.287]

Теоретические и экспериментальные исследования показывают, что если в основном канале поток находится в спокойном состоянии, на участке вдоль бокового водосливного отверстия глубина над порогом увеличивается вниз по направлению течения в основном канале (рис. 22.36, кривая /). При бурном состоянии потока в основном канале глубина над порогом бокового водослива умень- [c.162]

Учитывая новые результаты экспериментальных исследований турбулентного течения, А. Д. Альтшуль предложил полуэмпирическую теорию [2], согласно которой поток в трубе рассматривается как единое целое без искусственного разделения на ядро и ламинарный подслой. [c.167]

При малой интенсивности массоотдачи, когда поперечный поток /шов не искажает заметно гидродинамику пристенного течения, имеет место аналогия процессов тепло- и массообмена. Практическое значение аналогии состоит в том, что результаты теоретического или экспериментального исследования теплоотдачи после соответствующей модификации (п. 1.5.1) могут быть использованы для нахождения коэффициентов массоотдачи. [c.12]

В дополнение к теоретическому расчету применяют экспериментальные исследования, с помош,ью которых уточняют движение потоков газа в лопаточных машинах. Правильно поставленный эксперимент позволяет использовать в расчетах полученные данные, что значительно упрощает расчет машины в целом. На основе теоретических расчетов и данных эксперимента удается выработать ряд практических рекомендаций по выбору геометрических форм профиля лопаток, обеспечивающих течение газа с высоким к. п. д. [c.222]

В предыдущей главе были рассмотрены общие закономерности развития закрученного потока в цилиндрическом канале длиной 150 диаметров. Такая длина была достаточной, чтобы проследить трансформацию характеристик закрученного течения вплоть до практического вырождения эффектов начальной закрутки и перехода к закономерностям осевого течения. В технических устройствах используются каналы различной относительной длины. В связи с этим представляет интерес зависимость структуры закрученного потока и других его характеристик от длины канала. Эта зависимость выявлена на основе экспериментального исследования распределения скоростей и давлений в каналах с длиной от 14 до 150 диаметров при различной интенсивности закрутки. [c.59]

Экспериментальное исследование микроструктуры закрученного потока при диафрагмировании канала также выполнено в трубе с диаметром 80 мм и длиной 14 калибров при течении воздуха с использованием аксиально-лопаточных завихрителей с центральным телом (см. табл. 1.1). В качестве выходной диафрагмы использовался осесимметричный конический конфузор. Его относительный диаметр dJ = й д. изменялся от 0,5 до ОД. [c.83]

Теоретические и экспериментальные исследования показывают, что при определении а согласно формуле (11-24) для расчета коэффициентов теплоотдачи при течении газа с дозвуковой скоростью можно использовать критериальные уравнения для несжимаемой жидкости, приведенные ранее. При повышении скорости в критериальных уравнениях необходимо учитывать влияние k и М.. При больших скоростях газа параметры потока существенно изменяются как по сечению канала, так и по его длине. Ввиду этого представляет интерес знание локальных коэффициентов теплоотдачи. [c.254]

Результаты экспериментального исследования позволяют утверждать, что в широком диапазоне параметров кризис течения в сравнительно длинных каналах возникает всегда, если по длине канала имеют место фазовые превращения. Кризисные явления возникают как в термодинамически равновесных, так и в метастабильных потоках двухфазных сред. [c.49]

Экспериментальные исследования течения газов в капиллярах в условиях свободномолекулярного режима обнаружили отличие измеренной проводимости от рассчитанной по формуле Кнудсена. Одной из причин этога различия является поверхностная диффузия [Л. 5-22]. Она объясняется тем, что при малых значениях плотности адсорбированных на поверхности молекул последние могут рассматриваться как двумерный газ, так что при наличии градиента плотности имеет место двумерный диффузионный поток, описываемый выражением [c.338]

Однако при сравнении вычисленных теоретических данных С экспериментальными не нужны даже такие ограниченные знания. В самом деле, типичным результатом экспериментального исследования течения Пуазейля является зависимость расхода от числа Кнудсена, в то время как в чисто теоретических исследованиях определяется фактический профиль скорости. Аналогично экспериментально проверяется, постоянное напряжение в течении Куэтта, тепловой поток, постоянный в задачах о теплопередаче, сопротивление, действующее на тело в потоке таза. [c.224]

Важным является вопрос о влиянии температурного фактора на обтекание уступа и отрыв пограничного слоя. В предшествующих параграфах показано, что пограничный слой около холодной пластины на режиме сильного взаимодействия является закри тическим, и передача возмущений вверх по потоку отсутствует. Кроме того, интеграл в (6.193) в этом случае будет положительным. Следовательно, характерные течения бу-дут вести себя обратно тому, как это имеет место для докритического режима течения, рассмотренного выше. Небольшие выступы и впадины могут вызывать возмущения давления противоположных знаков для докритического и сверхкритического случа-ев. Поэтому при экспериментальных исследованиях течений рассматриваемого типа моделирование температурного фактора, а также термодинамических и переносных свойств газа, приобретает важное значение. [c.305]

Экспериментальные исследования течения в каналах со сложным поперечным сечением приводят к заключению, что традиционное использование гидравлического радиуса в качестве определяющей линейной характеристики сечения не всегда дает удовлетворительные результаты. Например, согласно известным опытам А. Базена сопротивление канала прямоугольного сечения примерно на 15% больше сопротивления канала полукруглого сечения при одинаковом гидравлическом радиусе и шероховатости границ потока ). Сведения о влиянии формы сечения канала имеются также в работах К. И. Арсенишвили (1963), А. А. Маастика [c.715]

Известны также попытки рассчитать пространственный турбулентный пограничный слой на торцовой стенке криволинейного канала прямоугольного сечения (Г. Ю, Степанов и Л, Г. Наумова, 1962 Н, М, Марков, 1955 А- В- Колесников, 1964), Экспериментальное исследование структуры потока в таких каналах, показавшее образование вблизи торцовых стенок парного вихревого течения, выполнено М. Е, Дейчем (1945) и Е, А- Гукасовой (1954), Многочисленные экспериментальные исследования колен позволили выявить зависимость их гидравлического сопротивления от геометрических параметров колена, шероховатости поверхности и числа Рейнольдса (см, монографию И, Е. Идельчика, 1954), [c.800]

Q2УTo2 Q УТч1 при запирании в минимальном сечении. Видно, что в минимальном сечении сопла скорость каждого из потоков не равна единице. В работе [15] проведено экспериментальное исследование течения в сопле при 1/- а= 0,226,0, 431 (точки на рис. 4.30). Как видно из рис. 4.30, результаты расчетов слоистого течения по одномерной теории для выбранной геометрии сопла очень хорошо совпадают с экспериментом. Это совпадение свиде- [c.186]

Для экспериментальной проверки существования местных сверхзвуковых зон в окрестности прямолинейной звуковой линии было осуществлено измерение распределения давления на стенках сопел, соответствующих линиям тока с г з=0,02 и с г з = 0,06 (см. рис. 4.1) распределения (4.1). Экспериментальное исследование течения в этих соплах было проведено В. М. Жиравовым (рис. 4.3, 4.4) [25]. Было показано, что при наличии угловой точки в критическом сечении распределение давления в трансзвуковой области, расположенной вверх по потоку от угловой точки, зависит от угла 0к (рис. 4.4). Отличие измеренного распределения давления (светлые кружочки для 0к=12° и черные для 0к=2О ) от расчетного (сплошная кривая) начинает проявляться при л <0,6. Распределение давления при 0к=12° отличается от расчетного при л >0,15 примерно на 5%. При л <0,15 вблизи сгенки происходит разгон потока до сверхзвуковой скорости, соответствующей р/ро=0,4. Таким образом, экспериментально показано существование зон с положительными градиентами давления и местной сверхзвуковой зоной, которые были предсказаны расчетом. Сопоставление расчетных и экспериментальных данных для двух контуров сопел с ф = 0,02 и 1з = 0,06, рассчитанных по распределению на оси (4.1), показывает, что в небольшой окрест- [c.137]

Отношение скорости стационарного течения к колебательной скорости для медленных течений имеет порядок акустических чисел Маха. Сейчас уже начаты экспериментальные исследования течений, не удовлетворяющих условиям медленных течений в этом случае скорости потоков могут иметь порядок колебательной скорости. Максимальные скорости потоков, наблюдавшиеся до настоящего времени, составляли несколько метров в секунду. Обычно же исследование течений, в частности, эккартогских, связано с наблюдением и измерением сравнительно малых скоростей ( 1 см сек). [c.110]

Итак, по мнению автора, работу в области теоретического и экспериментального исследования течений в решетках ожидает интересное и плодотворное будущее. Сложные численные методы расчета послужат основой для разработки эффективных методик проектирования решеток, и если они будут учитывать эффекты вязкости и пространственности потока, то в этом направлении будут достигнуты большие успехи. Численные методы будут приспосабливаться к интерактивным режимам работы с использованием подходящих дисплеев с графопостроением, что позволит освободить инженера-газодинамика от черновой математической и графической работы и позволит ему сконцентрировать свои усилия на творческих аспектах проектирования. Численные методы расчета обеспечат точные результаты только в том случае, если будет получена достоверная и подробная информация относительно физической картины течения. Жизненно важная роль в деле получения такой информации останется за экспериментальным исследованием решеток. [c.351]

Как показывают экспериментальные исследования, интенсивная закрутка потока существенным образом сказывается на характеристиках поля течения перераспределении полной энтальпии, эжекционных свойствах струй, улучшении смесеподготовки [c.3]

Микро- и макроструктур закрученного потока представлякгг особый интерес для понимания физического механизма процессов течения и тепломассообмена. На структуру турбулентного течения существенно влияют особенности радиального распределения осредненных параметров и кривизна обтекаемой газом поверхности. При этом поле турбулентных пульсаций при закрутке всегда трехмерно и имеет особенности, отличающие его от турбулентных характеристик осевых течений [16, 27, 155, 156]. Одно из основных и характерных отличий состоит в том, что в камере энергоразделения вихревой трубы наблюдаются значительные фадиенты осевой составляющей скорости, характеризующие сдвиговые течения. Эти градиенты наиболее велики на границе разделения вихря в области максимальных значений по сечению окружной составляющей вектора скорости. Приосевой вихрь можно рассматривать как осесимметричную струю, протекающую относительно потока с несколько отличной плотностью, и естественно ожидать при этом появления эффектов, наблюдаемых в слоях смешения струй [137, 216, 233], прежде всего, когерентных вихревых структур с детерминированной интенсивностью и динамикой распространения. Экспериментальное исследование турбулентной структуры потоков в вихревой трубе имеет свои специфические сложности, связанные с существенной трехмерностью потока и малыми габаритными размерами объекта исследования, что предъявляет достаточно жесткие требования к экспериментальной аппаратуре. В некоторых случаях перечисленные причины делают невозможным применение традиционных [c.98]

Исследования вдува в сносящий поток в основном посвящены незакрученным струям [1,87]. Методами визуализации и непосредственных измерений хорощо изучена картина течения, положение скоростной и температурной оси струи в сносящем потоке. Построены полуэмпирические модели, удовлетворительно описывающие траекторию струи, изменение ее формы и количество эжектируемого в струю гдза. Однако для случая вдува закрученной струи, обладающей большей интенсивностью массообме-на, исследования не столь полны [210]. В этой связи важной задачей является накопление и обобщение результатов экспериментальных исследований. [c.360]

Из сравнения (2. 7. 17) с формулой для коэффициента сопротивления сферического нузырька (2. 3. 32) видно, что деформация его поверхности увеличивает сопротивление пузырька потоку жидкости пропорционально (в гинейном приближении) числу We. С ростом числа We форма поверхности пузырька может значительно отклоняться от сферической. Экспериментальные исследования [24] показывают, что в этом случае за пузырьком обра зуется гидродинамический след, в котором происходят вихревые течения жидкости (рис. 19). Теоретический анализ движения больших газовых пузырьков в жидкости очень сложен. Однако, используя упрощенную модель такого течения, можно определить соотношение, связывающее скорость подъема пузырька с радиусом кривизны его поверхности вблизи точки набегания потока. Эта задача впервые была решена в работе [24]. Рассмотрим носта-новку и решение этой задачи. Выберем систему координат так, как это показано па рис. 20. Предположим, что верхняя поверхность пузырька является сферической с радиусом кривизны Я. Нижнюю поверхность пузырька будем считать плоской. [c.69]

При наличии скачков уплотнения пограничный слой обычно оказывает более сильное влияние на внешний поток, в некоторых случаях существенно изменяя картину всего течения. Дело в том, что в скачке уплотнения изменения скорости и температуры по направлению нормали к франту скачка, которое обычно мало отличается от направления потока, велики по сравнению с изменениями этих величин вдоль скачка. В пограничном слое изменения скорости и температуры в направлении потока обычно незначительны, в то время как изменения этих величин поперек пограничного слоя велики. Следовательно, в области взаимодействия скачка уплотнения с пограничным слоем скоройть и температура существенно изменяюкся как вдоль, так и поперек потока. Поэтому основные допущения теории пограничного слоя в этом случае перестают быть справедливыми и теоретическое исследование области взаимодействия скачков уплотнения с пограничным слоем представляет Ч резвычайно сложную задачу. Экспериментальные исследования этой области течения тоже являются не простым делом, однако полученные данные позволяют представить физическую картину взаимодействия и определить некоторые количественные закономерности. [c.339]

Экспериментальные исследования. Коэффициент трения магнитогидродинамических потоков в трубах. Число экспериментальных работ, посвяш,енных изучению течения вязкой несжимаемой проводяш,ей жидкости в магнитогидродинамических трубах, сравнительно невелико. Первой из них принято считать работу Гартмана и Лазаруса, хотя отдельные экспериментальные результаты были известны раньше. В этой работе были изложены результаты, полученные при течении ртути в трубах прямоугольного и круглого сечений малого диаметра при наложении на поток попе- [c.429]

Экспериментальное исследование локальной структуры закрученного потока в пристенной области канала выполнено в условиях, описанных в разд. 2.1. Поле скоростей зондировалось с помощью термоанемометра, в опытах использовались однониточные датчики с прямой нитью из позолоченного вольфрама длиной 1...2 мм и диаметром 6...8 микрон. Точность линейного перемещения зонда составляла 0,01 мм, углового — 1°. Все измерения проводились на основном участке канала, где область пристенного течения имеет достаточно большзло толщину (л>15). [c.54]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...