Критерии подобия и моделирование течений жидкости

Основные требования к экспериментальному стенду, включая подбор соответствующих измерительных приборов, диктуются теорией подобия и моделирования (см. гл. 3). При моделировании течения двухфазной жидкости далеко не все эти требования могут быть реализованы, так как число определяющих критериев подобия по сравнению с однофазной средой существенно возрастает. [c.388]

Процессы течения жидкости в центробежных и других лопастных насосах описываются достаточно сложными математическими зависимостями. Это весьма затрудняет их использование при проведении расчетов машиностроительных гидросистем и не позволяет получать результаты с достаточной точностью. Поэтому при проектировании гидросистем с лопастными насосами широко используют методы математического моделирования, т. е. расчет конкретного насоса ведут с учетом известных параметров другого насоса, подобного первому. Наиболее сложной проблемой при математическом моделировании является выбор критерия подобия насосов. [c.230]

В случае стационарного течения указанная база сокращается, так как выпадает из рассмотрения число Струхаля. Следовательно, для обеспечения подобия стационарного течения несжимаемой жидкости в каналах необходимо обеспечить равенство на модели и на натуре только двух критериев —Re и Fr. Однако одновременное сохранение этих двух критериев на модели и на натуре при использовании для моделирования натурной среды оказывается невозможным, так как при уменьшении размеров (уменьшении характерного размера L) Re падает, а Fr растет и для поддержания постоянным Re характерная скорость должна увеличиваться, а для сохранения значения Fr необходимо уменьшать скорость о. Для сохранения постоянными указанных критериев необходимо при моделировании использовать различные среды, что обычно сопряжено с большими трудностями. [c.203]

При переходе к сжимаемой жидкости критериальная база (7.15) должна быть дополнена числом М и показателем изоэнтропы k. Для большинства задач внутренней гидрогазодинамики в случае стационарного течения при моделировании необходимо соблюдение постоянства М и Re. Обеспечить одновременное подобие по этим критериям при сохранении неизменными параметров потока натуры и модели невозможно, так как, например, при уменьшении масштаба геометрического моделирования в 2 раза необходимо для поддержания постоянства Re увеличить скорость потока в 2 раза, а следовательно, увеличить в 2 раза по сравнению с натурой М. Другими словами, сохранение подобия по Re в данных условиях неизбежно нарушает подобие по М. [c.204]

При моделировании не всегда удается выполнить все условия подобия из-за того, что некоторые из них трудно осуществить на практике или они оказываются несовместимыми. Например, если в каком-либо процессе течения критериями подобия являются числа Рейнольдса и Фруда (Рг =гю /(д1)) и в качестве модельной жидкости используется натурная жидкость, то модель должна в точности совпадать с оригиналом (моделирование, как таковое, теряет смысл). Это следует из того, что одновременное выполнение равенств а о/о=дам/м и ш о//о=йу //м невозможно, если 1оф1ж- В таком случае следует проанализировать, существенно ли влияние некоторых условий подобия на конечный результат, и идти по пути приближенного моделирования. Так, при турбулентном течении жидкости характер граничных условий в ряде случаев не оказывает существенного влияния на теплоотдачу тогда отпадает необходимость в точном выполнении второго условия подо [c.90]

ФРУДА ЧИСЛО — один из подобия критериев движения жидкости или газа, применяемых в случаях, когда существенно воздействие силы тяжести. Введено У. Фрудом (W. Froude) в 1870. Ф. ч. характеризует соотношение между инерц. силой и силой тяжести, действующими на элементарный объём жидкости или газа, Ф. ч. Fr = v jgl, где V—скорость течения или скорость движущегося тела, g— ускорение свободного падения, /—характерный размер потока или тела. Условие подобия—равенство Ф. ч. для модели и для натурных объектов—применяют при моделировании движения кораблей, течений воды в открытых руслах, испытаниях моделей гидротехн, сооружений и др. [c.376]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...