Отрывные течения несжимаемой жидкости

ОТРЫВНЫЕ ТЕЧЕНИЯ НЕСЖИМАЕМОЙ ЖИДКОСТИ 6.1. Введение [c.153]

Фактически энергия движения в зоне отрыва постоянно черпается из основного потока за счет обмена на границе раздела. Отвлекаясь, однако, от такого рода обменных процессов и подходя к явлению пока чисто кинематически, можно допустить, что течение в зоне отрыва — это незатухающее вихревое движение идеальной жидкости. Следовательно, в кинематическом отношении отрывные течения несжимаемой жидкости естественно моделировать с помощью схемы своеобразного смешанного движения идеальной жидкости, которое в зонах отрыва вихревое, а вне их потенциальное, причем при переходе через границу раздела поле скоростей должно оставаться непрерывным. [c.154]

Приведенный в этой главе теоретический анализ еще далеко не исчерпывает всех задач об отрывных течениях несжимаемой жидкости. Так, пока остаются открытыми вопросы о свойствах границы раздела, о числе решений задачи с фиксированным значением и о способах построения этих решений, не доказаны теоремы существования задачи с фиксированной точкой отрыва в ограниченной и в особенности неограниченной областях. Изложенный в пункте 6.5 метод последовательных приближений теоретически не обоснован, более того, по-видимому, он не всегда приводит к цели. Так, не удалось получить сходящегося процесса в задаче о поперечном обтекании пластинки. [c.169]

Модель щелевого пробоотборника для нулевого угла между направлениями ветрового потока и скорости аспирации в приближениях потенциального безотрывного и отрывного течений несжимаемой жидкости рассмотрена в [2,4—6]. В [2,4] вычисление коэффициента аспирации основано на приближенном решении уравнений движения частиц, пригодном при больших или малых числах Стокса. Коэффициент аспирации численным интегрированием уравнений движения частиц в поле течения несущей среды в рамках модели отрывного обтекания определен в [5, 6]. При аспирации аэрозольных частиц из движущейся воздушной среды ось пробоотборника может занимать различные положения относительно направления ветрового потока, в том числе и такое, когда скорость аспирации направлена противоположно движению газа. Коэффициент аспирации в тонкостенную трубку при таком положении пробоотборника в приближении вязкого газа исследован в [7]. [c.108]

Особое внимание этот вопрос привлекает в связи с развитием отрывных течений и следов в гиперзвуковых потоках (донное давление за кормовым срезом снаряда, след за ракетой, вошедшей в плотные слои атмосферы, и др.). Этим вопросам посвящен специальный параграф ( 7) настоящего обзора. В настоящем параграфе удовольствуемся рассмотрением некоторых сравнительно новых результатов, относящихся к течениям несжимаемой жидкости, [c.518]

Это предположение подтверждается следующими экспериментальными фактами. Во-первых, профиль скорости в пограничном слое на стенках прямолинейных участков цилиндрических труб такой же, как и профиль скорости на плоской пластине, независимо от того, какое течение — ускоренное или замедленное — предшествовало течению около прямолинейного участка трубы. Во-вторых, профиль скорости над точкой отрыва в турбулентном пограничном слое несжимаемой жидкости не зависит от параметров течения во внешнем потоке до точки отрыва. Универсальность отрывного профиля нри различном характере течения до сечения отрыва также говорит о том, что можно пренебречь влиянием внешнего потока вне небольшой окрестности рассматриваемого сечения. Наконец, опыты но исследованию взаимодействия скачка уплотнения с пограничным слоем непосредственно показывают, что заметные изменения в пограничном слое происходят лишь на расстоянии, равном всего не скольким толщинам пограничного слоя. Следовательно, даже очень сильное изменение давления во внешнем потоке, вызванное скачком уплотнения, влияет на характер течения в пограничном слое впереди скачка уплотнения лишь в малой окрестности. [c.332]

Модельные исследования нестационарных турбулентных пульсаций потока во входных патрубках насосов. Турбулентные течения однородной несжимаемой жидкости характеризуются случайными значениями скорости и давления в каждой точке потока. Наличие отрывных зон накладывает на общий фон турбулентного потока нестационарные турбулентные возмущения, выражающиеся в низкочастотных колебаниях потока и нестационарном поле скоростей и давлений в мерных сечениях. В целях получения сопоставимых результатов по исследованию нестационарных турбулентных пульсаций во входных патрубках насосов примем следующие условия проведения модельного эксперимента, проверенные практикой [c.98]

В книге дано систематическое изложение нелинейной теории крыла произвольной формы в плане. Описан численный метод расчета обтекания крыльев идеальной несжимаемой жидкостью (МДВ — метод дискретных вихрей). Рассмотрены безотрывные и отрывные течения (с известными местами отрыва потока — на тонких кромках крыла). [c.4]

На примере отрывного нестационарного обтекания идеальной несжимаемой жидкостью цилиндра, расширяющегося с постоянной скоростью, -нестационарного аналога стационарного обтекания конуса под углом атаки, демонстрируется невязкий"характер природы несимметрии. Несимметричная структура течения реализуется нри симметричном положении точек схода вихревых пелен. Это свидетельствует о вторичной роли вязкости, которая может проявляться через обратное"влияние на положение точек схода. Обнаружены новые несимметричные решения и способы их возникновения, отличные от классической бифуркации симметричного решения. При отборе реализующихся"решений наряду с исследованием устойчивости проводится анализ глобальной картины автомодельных"линий тока. Последняя должна соответствовать схеме, принятой при построении теоретической модели. [c.246]

Течение идеальной несжимаемой жидкости на входе в щелевой отсос исследовалось методами конформных отображений и граничных интегральных уравнений [22], глава 1 (безотрывная модель) методом Жуковского [16, 89] (отрывное течение) и методом дискретных вихрей [117]. Наиболее перспективным, на наш взгляд, является метод дискретных вихрей (МДВ), позволяющий определять не только очертание вихревых зон течения, но и распределение скоростей в них, в том числе турбулентные характеристики течения. В работе [117] исследовалось течение на основе суперпозиции МДВ и конформных отображений с точным выполнением граничных условий. Однако такой строгий подход возможен для узкого класса задач, где возможно найти функцию, отображающую физическую область течения на геометрическую. К таким областям не относятся плоские многосвязные и пространственные области течения. [c.589]

Течение в вырезах (кавернах, выемках) как один из видов отрывных течений широко встречается в ряде прикладных задач на летательных аппаратах (для размещения приборов, колесных ниш, сопряжения блоков ракет), в аэродинамических трубах и при движении газа в различных элементах технологических установок. Ряд теоретических и экспериментальных исследований относится к обтеканию каверн в широком диапазоне скоростей набегающего потока от несжимаемой жидкости до газа с гиперзвуковыми числами Маха. [c.123]

Первые экспериментальные исследования показали (см., например, [1-3]), что при до- и околозвуковых скоростях структура поля течения около кругового цилиндра изменяется в зависимости от числа Рейнольдса в качественном отношении аналогично тому, как это имеет место в несжимаемой жидкости. Только при числах Маха М > 0.9, когда около цилиндра формируется достаточно обширная область сверхзвукового течения, наблюдаются качественные изменения в характере влияния числа Рейнольдса на структуру поля течения сокращение размеров отрывной зоны, отсутствие нестационарных режимов течения в ближнем следе. [c.134]

С помощью интегрального соотношения импульсов можно решать и ряд других практических задач. Так, например, нетрудно определить закон изменения площади диффузора, на стенках которого турбулентный пограничный слой будет находиться в пред-отрывном состоянии. В этом случае коэффициент трения на етенке будет равен нулю и интегральное соотношение импульсов для течения несжимаемой жидкости в плоском диффузоре запишется в виде [c.137]

Для дальнего следа б =0=Оих=/ = 1. Поэтому можно заключить, что любое диссипативное течение несжимаемой жидкости, включая отрыв, отрывные области, области присоединения и след, может быть описано некоторой кривой в плоскости / — х. Если предположить, что преобразования Стюартсона для турбулентных течений применимы к отрывному течению, то диссипативное течение сншмаемой жидкости можно описать тем же соотношением / — X. Таким образом, хотя теория Крокко — Лиза дает только качественные решения, она является мощным средством решения задач об установившихся течениях жидкости, включая отрыв потока. [c.62]

Анализ данных по распределению скорости в пограничном слое в различных условиях течения несжимаемой жидкости показал, что величины а и 3 мало изменяются и с достаточной для инженерной практики точностью могут быть приняты постоянными. Подсчитано, что для передней критической точки а=1,63, для пограничного слоя с профилем скорости Блазиуса а=1,57, для типичного отрывнного профиля скорости а= 1,52. С точностью до 3% можно принять среднее значение а равным 1,57. Этот факт находит объяснение в следующем. [c.136]

Поэтому вихревые течения идеального газа с нулями V внутри области течения представляют собой топологические классы, не эквивалентные потенциальным. Роль сжимаемости, однако, как и в случае потенциальных течений, менее существенна очевидно, нетрудно доказать топологическую эквивалентность вихревых течений с нулями V внутри области течения аналогичным вихревым течениям несжимаемой жидкости (при дополнительном условии ограниченности числа М). Примеры упомянутого класса течений дают так называемые вихрепотенциальные течения, описывающие образование циркуляционных отрывных зон при обтекании профиля по схеме Бэтчелора. [c.201]

Холодное С. К., К приближенному расчету отрывных течений вязкой несжимаемой жидкости, сб. Труды второй Республиканской конференции по аэрогидромеханике, теплообмену и массообмену , изд-во Киевск. ун-та, 1971, стр. 107—111. [c.303]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...