Вихревые системы

Яа втором этапе (1983 - 1985 гг.) керамические стержни для производства лопаток с циклонно-вихревой системой охлаждения (см. рис. 114, а) были испытаны на основе составов А и Н (табл. 118). Однако на первоначальной стадии указанные составы неудовлетворительно прессовались. Стержневые заготовки имели микротрещины по тонким местам толщиной 0,6 - 0,8 мм. После механической доводки пресс-форм и ведения визуального контроля стержней с применением микроскопа (X. 4-7) добились качественного прессования стержневой массы. [c.449]

Таким образом, производство лопаток с циклонно-вихревой системой охлаждения потребовало провести [c.451]

На рис. 2.6 дана система, состоящая из трех прямолинейных вихрей, расстояние между которыми в продольном и поперечном направлениях h = 50 см. Найдите скорости, сообщаемые вихрями друг другу, и определите характер движения заданной вихревой системы в двух случаях 1) интенсивности всех вихрей одинаковы по абсолютной величине и знаку (Pi = Tj = Г3 = Г) 2) интенсивность нижнего вихря одинакова по величине, но противоположна по знаку двум верхним вихревым жгутам абсолютная величина циркуляции Г1 = 100 м /с. [c.43]

На рис. 2.23 показан характер движения вихревой системы в соответствии с полученными значениями скорости. [c.64]

Эффективным методом решения гидродинамических задач обтекания крыльев конечного размаха является предложенный С. А. Чаплыгиным метод замены таких крыльев П-об-разной вихревой системой. Специфическая особенность обтекания крыльев конечного размаха — скос потока и наличие индуктивного сопротивления. [c.161]

Определим угол скоса потока г, вызываемый такой вихревой системой в некоторой точке А (рис. 6.7), расположенной на расстоянии L от крыла [c.167]

Найдите общие соотношения для скоростей, индуцированных нестационарной косой подковообразной вихревой системой, в случае изменения напряженности (циркуляции) присоединенного вихря по гармоническому закону. [c.248]

Напишите общее выражение для индуцированной скорости в контрольной точке от присоединенного вихря дискретной подковообразной вихревой системы, а также всех таких вихрей, покрывающих несущую поверхность (рис. 9.8). Представьте эту скорость как функцию производных циркуляций по кинематическим параметрам и учтите особенности симметричного (Q,. = 0) и асимметричного (й,. Ф 0) движений. Рассмотрите случай гармонического изменения кинематических параметров и числовой пример расчета функции, определяющей индуцированную скорость в какой-либо контрольной точке от нескольких дискретных вихрей (по данным задачи 9.38). [c.250]

Бесциркуляционная схема обтекания используется и для изучения течения около несущей поверхности в отсутствие поступательной скорости, а также при движении сильно вытянутых тел в несжимаемой жидкости или при малых скоростях полета, когда вихревой след за задней кромкой не образуется. В соответствии с этим вихревой слой, моделирующий несущую поверхность, можно представить в виде вихревой системы, состоящей из комбинации замкнутых вихревых шнуров постоянной интенсивности вдоль шнура (рис. 9.14, а). [c.289]

Скорость В контрольной точке, индуцированная всей вихревой системой, находится суммированием значений (9.152), получающихся от влияния всех дискретных вихрей [c.298]

Скорость, индуцированная всей вихревой системой, [c.301]

Суммарная скорость, индуцированная всей вихревой системой в контрольной точке, [c.351]

Подставляя (2.6.61) в соотношения для индуцированных скоростей в контрольной точке (см. [5, гл. III] или [4, гл. IX]), получим их выражения через производные циркуляции. В соответствии с условием плавного обтекания сумма скоростей, индуцированных в контрольной точке всей вихревой системой, должна удовлетворять равенству (2.6.20). [c.232]

Теория крыла конечного размаха основана на допущении возможности замены крыла эквивалентными вихревыми системами, создающими в идеальной жидкости поля скоростей, аналогичные тем, которые наблюдаются вне пограничного слоя при обтекании данного крыла реальной вязкой жидкостью. [c.219]

Аналогичная вихревая схема вводится Вихревая система в теории также для схематизации действительного [c.288]

Основная трудность решения задачи состоит в определении вихревой системы на плоскости ху. Очевидно, что определение этой вихревой системы сводится к установлению распределения циркуляции по контурам типа пересекающим поверхность разрыва 2. [c.288]

Крыло конечного размаха, вихревая система 288 [c.563]

Эксперименты показывают, что при значительной интенсивности колебаний, когда амплитуды колебания достаточно велики, теплоотдача в условиях колебаний возрастает. Более интенсивные колебания приводят к деформации и разрушению вторичных вихревых течений вблизи поверхности. Это приводит к увеличению эффекта передачи тепла теплопроводностью. Так, например, при колебаниях в направлении потока естественной конвекции горизонтально расположенного нагретого цилиндра более высокие скорости потока внешней вихревой системы, взаимодействуя с полем скоростей свободной конвекции, приводят к увеличению скорости в свободно-конвективном пограничном слое в нижних областях цилиндра. Вследствие этого можно ожидать уменьшения толщины теплового пограничного слоя на нижней поверхности цилиндра и турбулизации потока на верхней поверхности цилиндра. В результате эти эффекты способствуют увеличению интенсивности теплообмена. [c.165]

Схемы на рис. 3.3 подтверждают соображения о различных механизмах образования пленок и уноса части пленочной влаги в ядро потока. К сказанному выше необходимо добавить, что индивидуальность движения даже мелких капель обусловлена фонтанирующим эффектом входных кромок пульсациями параметров потока, вызванными периодической нестационарностью, турбулентностью и акустическими эффектами вихревыми системами при расчетных и нерасчетных режимах. [c.89]

В результате наложения индуцированных полей скоростей вся вихревая система может совершать достаточно сложные движения. В частности, при взаимодействии двух вихрей равной интенсивности, вращающихся в одну и ту же сторону, происходит вращение такой парной системы вокруг точки, лежащей посередине прямой, соединяющей их центры. Если направление вращения рассматриваемых вихрей различно, то каждый из них будет добавлять другому скорости и система будет двигаться поступательно. [c.100]

В сущности подъемная сила возникает из-за того, что давление на верхней поверхности крыла в среднем меньше, чем давление на его нижней поверхности. На крыле конечного размаха эта разница в давлениях должна исчезать у концов крыла, так что сверху и снизу имеют место поперечные градиенты давления противоположных знаков. Результатом является тенденция к возникновению на обеих поверхностях поперечных течений таких, что жидкость с нижней стороны крыла перетекает у его концов (торцов) па верхнюю сторону. Это поперечное течение приводит к возникновению концевых ( свободных ) вихрей, сбегающих с концов крыла, как показано на рис. 15-18. Фактически поперечное течение создает пелену свободных вихрей вдоль всего размаха крыла, но этот эффект наиболее резко выражен у концов крыла. Простой моделью крыла конечного размаха является вихревая система, в которой концевые свободные вихри соединяются с присоединенным вихрем крыла и с разгонным вихрем далеко вниз по потоку, образуя контур постоянной циркуляции. [c.415]

Джонс [J.65] рассмотрел влияние вихревой системы винта на флаттер и вибрации. Он сравнил границы флаттера, вычисленные по квазистационарной теории и с учетом нестационар-ности. Границы, определенные при С =1, давали некоторый запас по флаттеру, образуя огибающие границ, полученных с учетом нестационарности. Увеличение устойчивости по флаттеру для некоторых диапазонов мв практически несущественно, но было обнаружено значительное влияние функции уменьшения коэффициента подъемной силы на частоту флаттера. [c.597]

Метод расчета индуктивной скорости в произвольной точке, учитывающий деформацию следа и влияние фюзеляжа, был развит в 1965—1966 гг. [С.ПО, С.111] ). Модель следа включала лишь концевые вихри, а поперечные и продольные вихри, сходящие с внутренних сечений лопасти, не учитывались. Нагрузки и циркуляция лопасти предполагались известными, так что расчет состоял лишь в определении формы вихрей. Шаг по азимуту Ai 3 был выбран равным 30°. Для двухлопастного винта при = 0,25 расчет велся в течение двух оборотов, при = = 0,15 — четырех, а на режиме висения — восьми оборотов. Обнаружены признаки неустойчивости вихревой системы винта, проявляющиеся в том, что сходимость решения отсутствовала. Неустойчивость возникала при малых скоростях ( х < 0,07) после сноса вихрей под диск винта, соответствующий двум оборотам. [c.678]

Анализ аэроупругости начинается с определения характера проблемы, подлежаш,ей решению (летно-технические характеристики, нагрузки на лопасти и т. д.), и состава модели (одна лопасть, несущий винт или вертолет в целом). Характер проблемы зависит от стадии расчета и от вопроса, представляющего интерес. Затем выявляются основные элементы анализа детальное описание системы, модель динамики (уравнения движения) и аэродинамическая модель. Имеется много различных моделей структуры вихревой системы, вычисления индуктивных скоростей, динамики несущего винта и фюзеляжа, аэродинамики лопасти и других элементов. Важно, чтобы модели, используемые для различных элементов, достаточно правильно отображали явление. Использование подробной модели лишь в части задачи ведет либо к потере точности, либо к снижению [c.689]

Нелинейный анализ аэроупругости вертолета обычно состоит из следующей последовательности вычислений. Исходными данными являются описание несущего винта вертолета и режима полета. Выходные параметры зависят от рассматриваемой задачи (характеристики несущего винта, нагрузки на лопасть, возмущенное движение вертолета и т. д.). На каждом шаге анализа вычисляются геометрия вихревой системы, индуктивные скорости и аэродинамические силы на несущем винте и фюзеляже с использованием простой или сложной модели каждого элемента в соответствии с характером задачи. После интегрирования уравнений движения для определения реакции несущего винта и фюзеляжа дается приращение времени и вычисления повторяются. Итерационный процесс продолжается до тех пор, пока не будет получено периодическое решение для установив-щегося режима полета или определен соответствующий переходный процесс. Такой прямой подход в случае сложных моделей требует огромного количества вычислений. Поэтому большое внимание уделяется разработкам более эффективных вариантов указанной процедуры в соответствии с исследуемой проблемой и имеющимися вычислительными возможностями. [c.690]

Вначале вычисляется распределение индуктивных скоростей по всему диску несущего винта, а затем уравнения движения интегрируются за столько оборотов, сколько требуется для получения сходящегося решения. Этот основной цикл повторяется, причем требуются только две или три итерации для уточнения распределения индуктивных скоростей, обеспечивающего сходимость решения для индуктивного потока и махового движения. В результате объем вычислений существенно уменьшается по сравнению с прямым подходом. Другие элементы анализа аэроупругости, такие, как определение геометрии деформированной вихревой системы, могут выполняться аналогичным образом. Даже для реакции вертолета на установившихся режимах полета имеется много вариантов решения, но наилучшим оказывается тот, в котором значительная роль отводится повышению эффективности вычислений. [c.691]

Обратимся к решению (3.59) при Ь = 0. Среди прочих течений вязкой или идеальной жидкости оно позволяет воспроизвести один из типов разрушения вихря. Это явление описано Верле [18] и послужило предметом многочисленных исследований. Обзоры работ по изучению этого вихревого образования можно найти в [19-24]. Там же и в альбоме Ван Дайка [25] представлены фотографии явления при обтекании под углом атаки треугольного крыла с острой передней кромкой, а также в трубах с закрученным вокруг оси потоком. На фотографиях течений в статьях Лейбовича [21] и Эскудиера [23] видна структура вихревых образований. Вихревая система утолщения ( пузыря ) включает либо один сомкнувшийся на оси кольцевой вихрь [23], либо два, один из которых вложен в другой [21, 23]. В работах [19-23] проведена аналогия между вихревым образованием и отрывом потока вязкой жидкости от [c.212]

Метод твердофазного спекания (тертий способ) применяют исключительно для изготовления вставляемых керамических стержней при литье лопаток с циклонно-вихревой системой охлаждения. [c.236]

Двигатель АЛ-31Ф требователен к технологическим процессам изготовления и к допускам на размеры деталей, что, в свою очередь, потребовало значительного технического перевооружения производства, особенно внедрения новых технологий в литейном производстве. Задача освоения технологии изготовления новой конструкции авиационного двигателя АЛ-31Ф потребовала новых конструкций охлаждаемых лопаток. Методом литья на ОАО УМ-ПО внедрялись рабочие турбинные лопатки без припуска по перу конструкции штырковой (на первом этапе 1980 - 1985 гг.) и с циклонно-вихревой системой охлаждения (на втором этапе 1980 -1990 гг.). Конструкции их показаны на рис. 114. Наиболее сложная последняя конструкция с многочисленными перемычками с тонкими ребрами. Она имеет 19 охлаждаемых каналов, расположенных по углом 30° к оси лопатки, пятнадцатью перемычками и десятью отверстиями диаметром 0,85 - 0,95 мм, а длина отливки 150 мм, что значительно усложнило задачу изготовления керамических стержней по сравнению с отливкой первого варианта (см. рис. 204). [c.446]

Вихревая система, эквивалентная крылу конечного размаха прямоугольной формы в плане, индуцирует в потоке дополнительные скорости и этим вызывает скос потока. По формуле Жуковского = РооУооГср/ определяем среднюю циркуляцию по размаху крыла Г р = [c.167]

При исследовании установив шегося обтекания несжимаемой жидкостью несущей поверхности сложной формы она заменяется вихревой моделью, представляющей собой бесконечную совокупность распределенных элементарных вихревых систем. Каждая такая система представляет собой косой подковообразный вихрь, состоящий из присоединенного косого вихря и двух отходящих от него свободных вихревых шнуров. Определите скорость, вызванную указанной вихревой системой, в некоторой точке, лежащей в той же плоскости, что и рассматриваемая система. Найдите числовое значение скорости в соответствии с геометрическими размерами вихря и координатами точки, а также заданными скоростью Voo = = 100 м/с и циркуляцией Го = 2 м /с. [c.247]

Определение аэродинамических характеристик несущей поверхности в случае нестационарного движения основано на замене эквивалентной базовой плоскости вихревой системой, состоящей из совокупности дискретнглх косых подковообразных присоединенных вихрей с отходящей от них пеленой нестационарных свободных вихрен. Рассмотрите скорость, индуцированную дискретным подковсобраз- [c.247]

Определите скорость в контрольной точке, индуцированную вихревой пе.теной от присоединенного вихря дискретной подковообразной вихревой системы, расположенной в ячейке р/г/г— 1 (рис. 9.8). Рассмотрите гармонический закон изменения циркуляции как функции ее производных по соответствуюигим кинематическим параметрам. Найдите числовые значения функции, опреде-ляющей индуцированную скорость в контрольной точке от ближайшего вихря, а также симметрично расположенного вихря на другой стороне крыла (по условию задачи 9.38). Примите при этом. малые числа Струхаля. [c.251]

Из теории электромагнитной индукции и теории скин-эффекта следует, что в любом нормальнэ.м сечении цилиндра изотропной среды возникает вихревая система круговых индукционных токов. Переменное магнитное поле каждой лилии тока, согласно закону Фарадея, вызывает в соседней линии появление э. д. с. индукции и изменение плотности ток I. В результате этих взаимодействий ток будет вытеснен из осевых частей цилиндра. [c.208]

Т. к. внутри жидкости вихри не могут заканчиваться, то в случае крыла конечного размаха П. в. продолжаются в окружающую среду в виде свободных вихрей (рис.). Знание вихревой системы крыла позволяет вычислить действующие на него аэродинамич. силы. В частности, от взаимодействия присоединённых п свободных вихрей крь1ла возникаёт индуктивное сопротивление крыла. [c.118]

Установка УВПР Киев предназначена для резки металла толщиной до 60 мм (по алюминию). Она состоит из блока питания,, шкафа управления и плазмотрона ВПР-9 с вихревой системой стабилизации дуги. Плазмообразующий газ — воздух. Установка используется для комплектовки машин портального и портально-консольного типов. [c.220]

Сопротивление крыла конечного размаха больше, чем крыла с бесконечным удлинением, поскольку свободные вихри генерируются непрерывно и на это расходуется дополнительная энергия. В модели идеальной жидкости эта дополнительная энергия уходит на образо-вамие свободных вихрей, так что требуется непрерывный подвод энергии к вихревой системе, несмотря на то, что течение остается потенциальным. В модели потенциального течения результирующая сила R отклоняется вниз по течению от нормали к направлению скорости Свободного потока Va (рис. 15-19). По определению подъемная сила А перпендикулярна Va. Составляющая R, направленная параллельно Vo, есть дополнительная сила сопротивления и называется индуктивным сопротивлением Dj. Из рис. 15-19 и выражения (15-34) имеем [c.417]

Скорости, индуцированные вихревой пеленой на диске винта, играют важную роль в процессе образования нестационарных нагрузок на лопасти и должны приниматься во внимание при исследовании переходных процессов. Однако связь между полем индуктивных скоростей и нестационарными нагрузками очень сложна. Изложенное выше применение вихревой теории дает наиболее простые формулы нестационарной аэродинамики винта, полезные для приложений к аэроупругости. При работе винта на режиме висения возмущение би(г, г])) скорости протекания в точке диска винта связано с возмущением df/dA местной нагрузки на единицу площади поверхности диска соотношением 6v = (dTldA)f2put>, где uo — средняя индуктивная скорость. Эта формула была получена для гармонического изменения нагрузки лопасти с частотой nQ во вращающейся системе координат, где п—не равное нулю целое число. Как уже говорилось, это выражение соответствует низкочастотной аппроксимации функции уменьшения подъемной силы лопасти. Независимо от того, рассматривается ли эта формула как результат вихревой теории или как дифференциальная формула импульсной теории, должно выполняться основное условие, состоящее в том, что изменение нагрузок винта происходит гораздо медленнее, чем изменение его вихревой системы. Лишь в этом случае формулы теории несущего диска могут быть применены как к возмущениям, так и к стационарным значениям скорости протекания. [c.474]

Влияние вихревой системы винта на нестационарные аэродинамические силы лопасти может быть учтено путем приближенного расчета возмущения коэффициента протекания X. Другой подход заключается в использовании квазнстатической подъемной силы, умноженной на функцию уменьшения подъемной силы (k). Эту функцию С нужно включить в подынтегральные выражения для аэродинамических коэффициентов, например [c.518]

Моменты, определяемые бесциркуляционной подъемной силой, меньше моментов в плоскости взмаха, определяемых циркуляционной подъемной силой, примерно в отношении /R.. Вихревая система несущего винта монсет существенно снизить циркуляционную подъемную силу (это учитывается функцией уменьшения подъемной силы). Циркуляционная подъемная-сила создает шарнирные моменты вследствие смещения центра давления. Бесциркуляционные силы создают аэродинамический демпфирующий шарнирный момент те. На впсении аэродина- [c.552]

Традиционно под термином флаттер понимают аэроупру-гую неустойчивость, возникающую при совместных изгибно-крутильных колебаниях крыла. Применительно к вертолету флаттер относится к совместным маховому движению и крутильным колебаниям лопасти несущего винта. Часто этот термин распространяют на все случаи аэроупрУгой неустойчивости несущего винта, но в данном разделе будут рассмотрены только маховые и крутильные колебания. Классическая постановка задачи включает две степени свободы — взмах и поворот в ОШ жесткой лопасти шарнирного винта. Поскольку в системе управления лопастью наименьшую жесткость при кручении имеет проводка управления, указанная модель лопасти хорошо представляет ее динамику. Будем учитывать только основной тон махового движения с собственной частотой vp. Подробный анализ флаттера бесшарнирного винта обычно требует дополнительного учета движения лопасти в плоскости вращения. Вращение вызывает ряд явлений, которые делают флаттер лопасти сильно отличающимся от флаттера крыла. Центробежные силы связывают движение взмаха и кручение, если центр масс сечения не совпадает с осью ОШ. Повторное влияние вихревой системы винта на аэродинамические силы лопасти и их периодичность при полете вперед также имеет важное значение. [c.585]

Вибрации вертолета с частотами, кратными NQ, вызваны высшими гармониками нагрузок на несущем винте. Источники этих нагрузок — след винта и эффекты срыва и сжимаемости на больших скоростях полета. На режиме висения вибрации вер-— толета невелики вследствие почти полной осевой симметрии его обтекания. Единственным возбудителем высокочастотных гармоник нагрузок является небольшая асимметрия, вносимая влиянием фюзеляжа и других винтов. На малых скоростях полета (при 0,1) обычно наблюдается резкое увеличение вибраций, обусловленное большой неравномерностью поля индуктивных скоростей. Аэродинамическое сопротивление вертолета на малых скоростях невелико, поэтому наклон ПКЛ также мал, и концевые вихри лопастей остаются вблизи диска винта. Характеристика режима полета все же достаточно велика, поэтому лопасти проходят вблизи концевых вихрей предшествующих лопастей. Такое взаимодействие вихрей и лопастей приводит к сильному росту высших гармоник аэродинамических нагрузок, которые передаются через втулку и создают вибрации. Вибрации вообще увеличиваются в случаях, когда вихревая система находится вблизи диска винта, например на режимах торможения или снижения. Для увеличения скорости полета ПКЛ наклоняется вперед, что создает пропульсивную силу при этом вихри уносятся потоком от диска винта, и вибрации, вызванные влиянием вихрей, уменьшаются. На больших скоростях полета вибрации вновь возрастают в основном в результате увеличения высших гармоник нагрузок, вызванного эффектами срыва и сжимаемости. Максимальная скорость полета вертолета часто ограничивается именно этими вибрациями. [c.638]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...