Свободные колебания в потоке воздуха

СВОБОДНЫЕ КОЛЕБАНИЯ В ПОТОКЕ ВОЗДУХА [c.488]

Задача 106 (рис. 95). При испытаниях модель самолета закрепили так, чтобы она могла свободно враш,аться вокруг горизонтальной оси, проходящей через центр тяжести О. Благодаря отклонению управляемого крыла К на угол (5 горизонтальный поток воздуха вызывает поворот самолета в вертикальной плоскости на угол а (возникающие при этом колебания гасятся специальным устройством). Повороту модели препятствуют две одинаковые пружины жесткостью с каждая (см. задачу 50), прикрепленные на расстоянии Ь от центра тяжести и находившиеся в естественном ненапряженном состоянии при горизонтальном положении модели. [c.48]

Показано, что ограждение свободной струи частиц непроницаемыми стенками затрудняет подтекание воздуха и, как следствие, в области 1 < г <2 вызывает образование замкнутых циркуляционных течений. При приближении стенок к поверхности потока частиц (г 1) длина этих вихрей и амплитуда колебаний скорости во внешнем течении уменьшается до нуля (рис.4.25, 4.27), а скорость течения в потоке частиц стремится к постоянной величине, равной начальной скорости. При удалении стенок канала длина вихрей возрастает, и при г > 2 существует лить возвратное внешнее течение, зона которого уменьшается с ростом г. [c.388]

Автоматическая групповая сборка, например базовой детали с несколькими крепежными, с помощью пневмо-вихревых устройств расширяет технологические возможности производства, повышает производительность труда. Охватывающую деталь приспособления для создания воздушного потока выполняют в виде втулки с фланцем, а охватываемую деталь — в виде оправки, верхний торец которой предназначен для установки базовой детали собираемого узла. Средства для подвода воздуха расположены в нижней и средней частях оправки (рис. 8). Ориентируемые крепежные детали 1 (гайки) свободно расположены на втулке 2, которая надета с зазором на оправку, состоящую из двух частей. Верхняя часть 3 имеет расположенный над поверхностью втулки фланец 4 с гнездами 5 по форме ориентируемых деталей, а нижняя часть 6 — каналы 7, выполненные по ломаной (например, по дуге окружности или спирали Архимеда), через которые сжатый воздух или другой газ подается по касательной к внутренней поверхности втулки. Под действием потока газов втулка совершает колебательные движения относительно координатных осей X и У со сдвигом по фазе и одновременно вращается относительно оси Z. Под действием этих колебаний ориентируемые детали (число которых может быть как равно числу сбд- [c.402]

Таким образом, звуковые поля в закрытом помещении и свободном пространстве существенно отличаются. В частности, в свободном поле интенсивность звука есть средний за период поток мощности в направлении распространения волны и является энергетической характеристикой поля бегущей волны. Для звукового поля в помещении, если поглощение незначительно, понятие интенсивности теряет смысл, поскольку в каждый момент времени существуют потоки мощности различных направлений, поэтому в некоторых случаях они компенсируются, тогда как в этот момент уровень звуковых колебаний воздуха в данной точке пространства может достигать значительной величины. [c.347]

Известно [9], что при испарении (диффузии) в условиях свободной конвекции возникают конвективные токи диффундирующего вещества, причем если молекулярный вес вещества больше молекулярного веса воздуха, то потоки направлены вниз, а в случае меньшего молекулярного веса (пар) — вверх. Аналогичные явления наблюдаются и при теплообмене, когда нагретый воздух поднимается вверх. Так как при воздействии звука у тела возникает своя система потоков, то конвективные и акустические потоки будут взаимодействовать между собой, особенно когда значение звукового давления близко к критическому. Таким образом, видимо, не безразлично, каково направление звуковых колебаний по отношению к направлению земного тяготения. [c.615]

Существуют и другие подходы для определения критических параметров (в частности, скорости полета) на границе устойчивости. Для этого в уравнениях свободных колебаний (38) полагают Я, = ш и находят значения скорости, удовлетворяющие этим уравнениям. Критическую скорость флаттера можно также определить экспериментально в аэродинамической трубе на динамически подобной модели и в процессе летных испытаний летательного аппарата. В последнем случае прибегают к экстраполяции, чтобы по тенденции определяющих флаттер параметров с ростом скорости полета найти приближенно величину критической скорости флаттера. Возникновение флаттера связано с определенным тоном свободных упругих колебаний в потоке воздуха. Распределение деформаций по конструкции при потере устойчивости определяет комплексную форму колебаний флаттерного тона. В зависимости от преобладания амплитуд той или иной части ЛА и характера деформированного состояния различают виды флаттера. Например изгибно-крутильный флаттер крыла, изгибно-изгибный флаттер в системе стреловидное крыло — фюзеляж, изгибно-элеронный флаттер, рулевой флаттер и т. д. Для характеристик флаттера несущих поверхностей часто определяющее значение имеют различные грузы, размещенные иа них двигатели, подвесные баки с горючим, шасси. Существенными параметрами являются жесткости крепления этих тел на поверхности крыла. Вообще для флаттера принципиально важны параметры связаииости форм движения. Например, для совместных колебаний изгиба и кручения крыла такими параметрами являются координаты точек (линий) приложения сил аэродинамического давления, инерции и упругости. Смещение центра масс относительно оси жесткости вперед способствует стабилизации системы. Совмещение всех трех точек развязывает виды колебаний, и в этом случае флаттер невозможен. Это свойство обычно имеют в виду при динамической компоновке конструкции. Важными параметрами являются распределенные нли сосредоточенные жесткости. Последние характерны для органов управления [c.490]

Благодаря наличию конвективных потоков воздуха внутри корпуса прибора из-за нагревания воздуха лампами электронной схемы, в приборах ЭРМ-47 часто возникают самопроизвольные колебания показывающей стрелки, особенно заметные в маломоментных приборах. Это является довольно крупным недостатком конструкции. В эксплоатации иногда встречается также неисправность схемы, характерная для этих приборов. При плохом сопротивлении изоляции деталей под действием токов утечки возникает статическая разность потенциалов между флажком-экраном, укрепленным на стрелке прибора, и чувствительными управляющими катушками, входящими в сеточный контур генератора. Силы взаимодействия, возникающие под действием этой разности потенциалов, препятствуют свободному движению стрелки прибора вблизи индексов заданной температуры стрелка движется скачкообразно, с задержками. [c.206]

Выше говорилось о методе взвешивания с непрерывным отсчетом изменения веса образца, окисляющегося при постоянной температуре. В простейшем случае исследуемый образец металла подвешивают на неокисляющейся проволоке (например, платиновой) и помещают в зону нагрева вертикальной муфельной печи. Проволоку прикрепляют к плечу коромысловых весов, установленных сверху печи. Весы должны обеспечивать точность взвешивания, скажем, до 0,1 мг [598]. Они должны быть тщательно изолированы от печи, а отверстия для проволоки должны иметь минимальные размеры, достаточные только для свободного прохождения проволоки. Предохранительный кожух вокруг проволоки защищает ее от колебаний под действием потока воздуха [352]. [c.238]

Тот факт, что свободно подвешенный диск сам собой устанавливается поперек направления переменных потоков воздуха, был наблюден при попытке объяснить некоторые аномалии в поведении зеркала магнетометра ). Для иллюстрации маленький диск из бумаги, размером около шестипенсовой монеты, был подвешен на тонкой шелковинке через устье резонатора с числом колебаний 128. Если вблизи возбуждается звук этой частоты, то внутрь резонатора врывается, а также вырывается из него, мощная струя воздуха диск при этом сам собой быстро устанавливается поперек прохода. Камертон частоты 128 можно держать вблизи резонатора, но лучше пользоваться вторым резонатором на небольшом расстоянии, чтобы избежать возможного возмущения, обязанного близости колеблющихся ножек. Эксперимент, хотя и значительно менее поразительный, удавался также с камертонами и резонаторами частоты 256 . [c.52]

В опытах, описанных в предыдущем разделе, колебания воздуха являются вынужденными, так как высота определяется внещним источником, а не (в сколько-нибудь значительной степени) длиной столба воздуха. Правда, строго говоря, все незатухающие колебания являются вынужденными, так как свободные колебания не могут продолжаться без затухания, если только трение не отсутствует полностью, т. е. если случай не идеальный. Тем не менее практически важно отличать колебания столба воздуха, возбуждаемые продольно колеблющимся стержнем или камертоном, от таких колебаний, как колебания органной трубы или поющего пламени. В последних случаях высота звука зависит, главным образом, от длины столба воздуха, функции же воздушного потока или пламени ) заключаются только в восстановлении энергии, потерянной вследствие трения и сообщения с" внешним воздухом. Воздух в органной трубе следует рассматривать как столб, колеблющийся почти свободно, причем нижний конец, через который проходит струя воздуха, трактуется грубо как открытый, а верхний конец — как открытый или закрытый, смотря по тому, что имеет место. Так, длина волны основного тона закрытой трубы в четыре раза больше длины трубы, и по всей длине трубы, за исключением концов, здесь нет ни узла, ни пучности. Обертоны трубы—нечетные гармоники дуодецима, большая терция и т. д., соответствующие различным подразделениям столба воздуха. Например, в случае дуодецимы имеется узел в точке трисекции, ближайшей к открытому концу, и узел в другой точке трисекции, посредине между первой и закрытым концом трубы. [c.66]

Отчетливо видные на рис. 7 нерегулярные колебания представляют собой довольно грубую турбулентность. Это также заметно в верхнем конце плиты на обеих фотографиях с дымом. Чтобы проследить дальней-щее развитие пограничного слоя в направлении потока, в сосуде диаметром 1 м и высотой 2 м, наполненном газообразным фреоном (дихлорди-фторметаном) под давлением 3,2 ат, была вертикально подвешена плита высотой 915 мм и шириной 185 мм. Плита обогревалась электрическим током. Пограничный слой, образовавшийся на поверхности плиты, визуально исследовался с помощью интерферометра. Использование фреона позволило повысить примерно на 20% число Грасгофа, которое по аналогии с числом Рейнольдса в вынужденном потоке является определяющим критерием при свободной конвекции. Для сохранения свободной конвекции сосуд оказался слишком малым, в связи с чем электрический обогрев включался только на короткое время. Тем не менее удалось установить, что процесс развития турбулентности происходит так же, как и в воздухе. На рис. 10 и И даны две интерференционные фотографии верхнего края пластины. Рис. 10 сделан с помощью той Ае интерференционной установки, что и для воздуха. Для получения фото, изображенного на рис. 11, стеклянная пластина интерферометра была установлена та- [c.355]

График зависимости скорости изменения концентрации газа при его растворении от объемной плотности энергии Е представлен на рис. 39. Как видно, по мере уменьшения энергии звуковых колебаний скорость растворения газа также спадает, а при Е=Ь достигает значения, соответствующего скорости самопроизвольного (без звука) растворения воздуха в воде. Наблюдаемое увеличение скорости растворения газов в звуковом поле не может быть вызвано локальным повышением температуры (что привело бы к увеличению коэффициента диффузии), так как объем жидкости термостатировался. По-видимому, его следует отнести за счет уменьшения толщины диффузионного слоя в результате обтекания свободной поверхности жидкости акустическими потоками. [c.305]

Нали ше двух механизмов конвективной неустойчивости осциллирующего течения, вибрационного и гравитационного, определяет методику эсперимента. В основном каждая серия опытов проводится при некотором постоянном значении гравитационного числа Рэлея Ка (где - разность температур границ слоя, 1г - ширина канала, - ускорение свободного падения). При этом температура теплообменников задается с помощью двух жидкостных термостатов. При пошаговом повышении (понижении) амплитуды колебаний столба воздуха изучается зависимость теплового потока через слой от амплитуды. Порог возбуждения тепловой конвекции регистрируется по критическому возрастанию теплопереноса. При изучении конвективной неустойчивости гравитационной природы (в отсутствие или при слабых вибрациях) измерения проводятся при пошаговом повышении (понижении) разности температур границ слоя. Одновременно с температурными измерениями ведутся визуальные наблюдения и фоторегистрация конвективных структур. [c.22]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...