Поле скоростей деформирующейся поверхности

На рис. 2-2 показана схема обтекания стенки нри положительном градиенте давления. Рассматривая элементарный объем жидкости, можно заметить, что он движется из области меньших давлений в область больших. Уменьшение его количества движения, а следовательно, и скорости происходит по двум причинам из-за действия сил вязкости и действия разности давления на переднюю и заднюю поверхности. С удалением от стенки в сторону внешней границы слоя уменьшение количества движения происходит непропорционально уменьшению самой скорости, поэтому поле скорости деформируется [c.38]

Граница струи образуется внешней стороной пограничного слоя. Точнее можно сказать, что под внешней границей струи понимается поверхность, во всех точках которой продольная составляющая скорости wi пренебрежимо мала. При этом поперечная пульсация Uy достаточно велика, так как за ее счет происходит увеличение массы и расширение струи. Угол расширения струи согласно указанной условной границы составляет примерно 12° на одну сторону, На рис. 142 приведены опытные данные по измерению продольных осредненных скоростей в разных сечениях основного участка струи. Как видно, в разных сечениях поле скоростей непрерывно деформируется чем дальше сечение [c.260]

Вопрос о совместимости поля скоростей соответствующего сетке характеристик, рассмотренной выше, с краевыми условиями для скоростей был рассмотрен Хиллом [40], который, используя уравнения Гейрингер (1.10), показал, что все кинематические краевые условия удовлетворяются. При этом оказалось, что треугольник 4—5—7 не деформируется, а движется вертикально вниз как жесткое целое. Отсюда ясно, что решение Прандтля годится как для гладкого, так и шероховатого штампов, поскольку относительное скольжение материала полосы по поверхности штампа отсутствует. [c.463]

Волочение труб и полых фасонных профилей производится на цепных трубоволочильных станах. На рис. 124 представлена схема протяжки трубы на длинной оправке. Процесс волочения заключается в следующем в трубную заготовку 1, протягиваемую через волоку 2, вставляется длинная оправка 4, свободный конец которой закреплен в кронштейне. При протяжке заготовка / деформируется как по внутренней поверхности, так и по наружной, образуя трубу 3 заданных размеров. Скорость волочения труб составляет 0,1—0,2 м/с. Исходной заготовкой для изготовления труб фасонного профиля служат трубы круглого сечения. Необходимый, например, [c.283]

При дальнейшем понижении противодавления (еа<е ) струя становится сверхзвуковой. Переход через скорость звука совершается на линии звуковых скоростей AB DLH, которая идет от кромок отверстия и вдается в струю в виде язычка (рис. 8.5,в). Линия звуковых скоростей (поверхность перехода) по мере уменьшения еа деформируется и нриблилоется к выходному сечению отверстия. Деформация линии Mi=l объясняется перестройкой поля скоростей в выходном сечении и в последующих сечениях, связанной с отклонением от стенки и изменением кривизны граничных линий тока. Сверхзвуковые скорости достигаются вначале во внешней части струи (вблизи границы), а затем в ядре, что соответствует распределению скоростей в поперечном сечении струи. [c.213]

Метод верхней оценки. Применяется для нахождения приближенных значений деформирующих сил при плоской и реже при осесимметричной деформации. Метод верхней оценки разработали В. Джонсон и X. Кудо. По А. Д. Томленову это приближенный энергетический метод. Сущность метода заключается Б ТОМ, ЧТО очаг деформации разбивается на жесткие блоки, скользящие друг относительно друга по поверхностям разрыва скоростей. Обычно блоки треугольные и ограничены плоскими поверхностями. Каждый блок движется как абсолютно твердое тело. Очаг деформации разбивается на блоки так, чтобы разрывное поле скоростей было кинематически возможным. Таким образом, мощность внутренних сил заменяется мощностью рассеяния энергии на поверхностях контакта блоков друг с другом и с жесткими областями, если последние имеют место. Эту мощность для жестко-пластического тела найдем по формуле (XL33). Далее задача методом верхней оценки решается точно так же, как и энергетическим методом, с использованием уравнения (XIV.20), если первый интеграл в левой части принять равным нулю. [c.304]

Деформируемый материал находится в зазоре между измерительными поверхностями, одна из которых вращается. При малых зазорах между измерительными поверхностями достигаются благоприятные условия теплообмена между исследуемым материалом и металлическими деталями измерительных элементов. Однако с уменьшением зазора между Измерительными поверхностями повышаются требования к соосности вращ,ающейся и неподвижной измерительных поверхностей. Приборы группы диск—диск (рис. 16, а) характеризуются наличием двух параллельно расположенных плоских измерительных поверхностей, одна из которых вращается вокруг перпендикулярной к ней оси. Основной особенностью приборов этой группы является очень резкое изменение скорости сдвига в радиальном направлении. Достаточно высокая однородность поля скоростей сдвига может быть получена, если, по крайней мере, одна из измерительных поверхностей имеет форму плоского кольца (рис. 16, б), ширина которого мала по отношению к среднему радиусу. Для получения достаточно высокой однородности поля скоростей сдвига был предложен прибор, в котором исследуемый материал деформируется в зазоре, образованном двумя конусообразными кольцами. [c.41]

В работе [91] решена нестационарная задача для режима 5 . = 0 в случае расположения на движуш,ейся поверхности одиночной впадины. Показано значительное отличие распределений давления, толш,ины пленки, а также поля подповерхностных напряжений от стационарных в сходных точках контактной зоны. Решение нестационарной задачи для условий Ф О с одиночной впадиной или с волнистостью только на одной из поверхностей получено в работе [89]. Из решения для условий, когда скорость движения волнистости меньше средней скорости, т.е. 2и2/(и- +и2)<1, следовало, что модуляции толщины пленки распространяются в зоне высокого давления быстрее, чем модуляции давления. Показано, что частота модуляции толщины пленки зависит от скорости волнистой поверхности. В работе [12] представлены результаты решения многосеточным методом аналогичной нестационарной задачи, но с учетом измеренной шероховатости реальной поверхности. Из решения нестационарной задачи о скольжении следует, что шероховатость деформируется в значительно меньшей степени, чем в стационарном случае, и ее профиль близок к первоначальному, вместе с тем амплитуды пульсаций давления в обоих случаях различались незначительно. С уменьшением абсолютных значений снижаются высокочастотные пульсации давления, при з =0 наблюдались только низкочастотные пульсации давления. [c.510]

Истечение из профилированного сопла при сверхкритических отношениях давлений сопровождается перестройкой полей скорости в области выходного сечения, обусловленной деформацией пограничного слоя. При докритиче-ских отношениях давлений толщина пограничного слоя и толщина вытеснения достигают максимальной величины в выходном сечении. При сверхкритическом отношении давлений Рн/Р <я(1) волны пониженного давления Рн<Ркр из окружающей среды проникают внутрь сопла по дозвуковой области течения пограничного слоя и устанавливают в этой области тем большие отрицательные градиенты давления (1р1йх<СО, чем меньше Ри/Р <л(,1). Под действием этого отрицательного градиента давления на выходном участке сопла происходит ламинаризации (утоньшение) и сброс пограничного слоя и линии тока образуют расширяющийся канал и сверхзвуковые области течения у стенок сопла (рис. 15.22). Поверхность перехода А.==1 деформируется и смещается внутрь сопла, действительная ( эффективная ) площадь критического сечения и,-вместе с ней расход газа и 1130, возрастают. Деформация линии перехода и увеличение 1130 и расхода через сопло происходит до (рв1р ) стабилизации < я(1), при котором устанавливается полный сброс пограничного слоя в выходном сечении сопла. Дальнейшее снижение (Рн/р ) < (р/р )стабилиз. не вызывает изменения коэффициента расхода и расхода газа (см. рис. 15.21). Действительное сопло запирается при втором критическом отношении давлений (рн/р )<я(1). В этом случае на концевом участке сопла наблюдается существенная деформация полей скоростей с появлением характерных местных сверхзвуковых областей. Струйки, прилегающие к пограничному слою разгоняются до Я,>1, а в области оси сопла остаются дозвуковыми (см. рис. 15.22). [c.307]

Займемся дальнейшим развитием, нестационарной теории профиля с тем, чтобы приспособить ее к анализу обтекания вращающейся лопасти. Хотя основы теории уже излагались в предыдущих разделах, приложение ее к лопасти несущего винта требует учета целого ряда дополнительных факторов. Применение схемы несущей линии разделяет задачу расчета нестационарных аэродинамических нагрузок при пространственном обтекании на две части внутреннюю, в которой исследуются аэродинамические характеристики профиля, и внешнюю, состоящую из расчета индуктивных скоростей, создаваемых в сечении лопасти вихревым следом винта. Что касается внутренней задачи, то при стационарном обтекании плоского профиля аэродинамические нагрузки могут быть получены из эксперимента и представлены в виде табулированных зависимостей их от угла атаки и числа Маха. При нестационарном досрывном обтекании применимы результаты теории тонкого профиля. Решение внешней задачи затруднено тем, что система вихрей винта имеет весьма сложную конфигурацию. За каждой из вращающихся лопастей тянутся взаимодействующие винтовые вихревые поверхности, деформирующиеся в поле создаваемых ими индуктивных скоростей с возникновением областей сильной завихренности в виде концевых вихревых жгутов. Аналитическое определение индуктивной скорости на лопасти без весьма существенных упрощений модели вихревого следа (например, представления винта активным диском) оказывается невозможным. На практике неоднородное поле индуктивных скоростей определяют численными методами, подробно обсуждаемыми в гл. 13. Ввиду сказанного ниже не предполагается отыскивать зависимость между индуктивной скоростью и нагрузкой путем введения функции уменьшения подъемной силы. Напротив, сами индуктивные скорости являются фактором, учитываемым явно в нестационарной теории профиля. Для построения схемы несущей линии желательно, чтобы вычисление индуктивных скоростей производилось лишь в одной точке по хорде. Проведенное выше исследование обтекания профиля на основе схемы несущей линии указывает способ, который позволяет аппроксимировать нестационарные нагрузки с достаточно полным отображением влияния пелены вихрей. Применительно к лопасти достаточно рассмотреть лишь часть пелены, расположенную вблизи ее задней кромки. При построении нестационарной теории обтекания вращающейся лопасти надлежит учесть влияние обратного обтекания и радиального течения. Теоретические нагрузки должны быть скорректированы таким образом, чтобы они отражали влияние [c.480]

Артиллерийское вооружение. Основной частью любого артиллерийского орудия является ствол, который представляет собой осуд, работающий под внутренним давлением, в современных орудиях достигающим 42 кгс/мм и действующим в течение тысячных долей секунды. Каналы стволов нарезных орудий имеют нарезы, которые сообщают снаряду стабилизирующее вращение. Геометрия канала ствола нарезного орудия такова, что поля и канавки нарезов являются концентраторами напряжений. Поверхность канала ствола работает на срез под действием продвигающегося снаряда, подвергается эрозионному и высокотемпературному воздействию пороховых газов, которые образуются после сгорания пороха и имеют высокие скорости, а также действию Давления ведущего пояска снаряда, который должен деформироваться, чтобы принять форму профиля нарезов канала ствола. Функциональный срок службы ствола орудия ограничивается износом канала ствола. При высокой степени износа канала ствола снижается скорость снаряда и точность стрельбы. [c.291]

Успех любого процесса горячегЬ деформирования металлов зависит от правильного выбора и соблюдения термомеханического режима формоизменения, т. е. определенного сочетания температуры, скорости и деформации. В обычных условиях деформирования в холодном или подогретом до невысокой температуры инструменте возможности поддержания оптимального термомеханического режима обработки ограничены из-за неизбежного остывания нагретой заготовки при переносе ее от печи к деформирующему оборудованию, укладке в инструмент и- последующей деформации. При охлаждении заготовки возрастают сопротивление деформированию штампуемого металла, усилие и работа деформации, возникает неоднородность температурного поля и становятся неравномерными прочностные свойства в объеме деформируемого тела, снижается пластичность обрабатываемого металла. Интенсивность остывания заготовки тем больше, чем больше отношение ее поверхности к объему. Больщие трудности возникают при щтамповке деталей с тонким и широким полотном, с узкими и высокими ребрами. Подстывание заготовки может резко изменить характер течения металла при прессовании и привести к образованию нежелательной жесткой зоны в углах между контейнером и матрицей. [c.3]

ТЕМПЕРАТУРНОЕ ПОЛЕ В СТРУЖКЕ. Измерение температуры в стружке в процессе резания было осуществлено на основе методики, схема которой показана на рис. 8.11. Концы изолированных константановых проволочек диаметром 0,12 мм были закреплены в глухих отверстиях, просверленных в стальном бруске на разной глубине /г, в пределах толщины срезаемого слоя а = 1,25 мм. Под действием сил, развиваемых строгальным резцом, двигающимся со скоростью V, металл срезаемого слоя пластически деформировался и константановые проволочки прочно защемлялись каждая в своем отверстии, образуя полуискусственные термопары обрабатываемая сталь — константан. Свободные концы термопар присоединялись к бруску в достаточно удаленной от зоны резания точке 2. В процессе строгания в местах защемления 7 проволочек возникала ТЭДС, которая измерялась электронным осциллографом. По результатам такого измерения было построено температурное поле в стружке (рис. 8.12). В разных точках только что сформировавшейся стружки температура различна. Наиболее высокую температуру стружка имеет в локальном приграничном слое того отрезка опорной поверхности, которым она в данный момент скользит по контактной поверхности лезвия резца. Выделяющаяся при скольжении теплота нагревает прирезцовые слои стружки по мере ее продвижения от верщины резца и изотерма с максимальной [c.115]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...