Струи и следы в вязкой жидкости

Струи и следы в вязкой жидкости [c.166]

К. Вебер [Л. 11] аналитически определил условия распада и длину сплошной части струи вязкой жидкости, также применив к этому случаю теорию малых колебаний. Для струи жидкости, обладающей вязкостью jj., коэффициентом поверхностного натяжения а и плотностью р, вытекающей из круглого отверстия радиуса Rq в спутный поток невязкого газа плотности Рг с относительной скоростью W, которая значительно меньше скорости звука, было получено следующее уравнение зависимости инкремента колебания от волнового числа I [c.6]

Иногда в число условий единственности входят некоторые интегральные равенства, подобно тому, как это имело место в идеальной жидкости, где при расчете подъемной силы крылового профиля (гл. V) использовалась присоединенная циркуляция. В динамике вязкой жидкости аналогичную роль играют задание величины импульса струи при расчете явления распространения струи в пространстве, затопленном той же жидкостью, задание сопротивления тела для определения течения в аэродинамическом следе за ним и др. [c.365]

Перечисленные условия подобия, включая последнюю систему равенств, являются необходимыми условиями подобия. Трудности стоят на пути выяснения достаточных условий подобия. Эти трудности связаны с тем обстоятельством, что существующие доказательства теоремы единственности решений уравнений Стокса относятся к отдельным классам движений вязких несжимаемых жидкостей. Для этих классов движения теорема об условиях подобия (необходимых и достаточных) двух входящих в них движений, конечно, может считаться полностью доказанной. Большое разнообразие встающих перед практикой задач (наряду с обычными задачами обтекания тел и протекания жидкости сквозь трубы и каналы существуют еще задачи свободной конвекции, распространения струй, образования следов за телами, развития пограничных слоев и мн. др.) не позволяет считать вопрос об установлении достаточных условий подобия движений вязкой несжимаемой жидкости решенным. [c.369]

Расход струи в направлении ее движения изменяется за счет присоединения дополнительных масс жидкости. Исходя из дифференциального уравнения одноразмерного установившегося движения вязкой несжимаемой жидкости с переменной массой, И. М. Коновалов приходит к выводу, что в первом приближении секундное количество движения в любом живом сечении расходящейся струи можно считать постоянным. Далее им показано, что давление по оси горизонтальной осесимметричной расходящейся струи также следует полагать постоянным. Рассматривая элемен- [c.50]

Струйные течения представляют собой обширный и весьма распространенный класс движений вязкой жидкости. В этом разделе ограничимся рассмотрением стационарных струйных течений несжимаемой жидкости в пространстве, заполненном жидкостью с теми же физическими свойствами (так называемые затопленные струи). Будет рассмотрена задача о струе-источнике в безграничном пространстве [36, 98] и приведена важная для практики информация о структуре следа за движущимися телами [3, 46, 184]. [c.25]

Определение метода импульсов. При обтекании крыла реальным (вязким) потоком за ним возникает след (спутная струя), состоящий из заторможенных частиц жидкости. Скорости в этом следе сильно отличаются от скорости набегающего (невозмущенного) течения. При этом наибольшее торможение испытывают частицы, расположенные вдоль оси следа. В направлении внешней нормали к этой осп наблюдается увеличение скоростей и постепенное выравнивание их профиля. Значения скоростей приближаются к соответствующей величине для набегающего потока. [c.176]

Уравнение движения золотника, конструктивная схема которого показана на рис. 7.16, с учетом жесткости пружин, реактивного действия струи жидкости, притекающей и оттекающей из золотниковой полости, а также вязкого трения в золотниковой паре, подчиняется следующей зависимости [c.528]

В этих уравнениях в связи с отсутствием твердых, ограничивающих поток поверхностей (влияние стенки трубы за точкой О не учитываем) опущены вязкие члены кроме того, пренебрегаем производной р ди 1дх по сравнению с дт/ду, а давление принимаем постоянным во всей области. Следуя Прандтлю, будем считать величину I постоянной по поперечному сечению области смешения струи с окружающей жидкостью и изменяющейся от сечения к сечению. Уравнение (58) представится в форме [c.561]

В предшествующих параграфах рассматривались те случаи установившихся турбулентных движений вязкой несжимаемой жидкости, которые имеют место при наличии твёрдых стенок. Однако в природе и технике встречаются случаи установившихся турбулентных движений жидкостей и газов без ограничивающего влияния твёрдых границ и без наличия продольных перепадов движения. Характерными примерами таких движений могут служить 1) движение частиц жидкости в струе, вытекающей из какого-либо резервуара в пространство, занятое той же самой жидкостью, но находящейся в покое на достаточном удалении от отверстия, 2) движение жидкости позади выпуклого тела на достаточном от него удалении при обтекании этого тела безграничным потоком, т. е. движение в так называемом следе за обтекаемым телом. Эти два случая свободных турбулентных движений имеют общие черты, заключающиеся в том, что внешняя граница, отделяющая область турбулентного движения жидкости от остальной части жидкости, постепенно расширяется по мере удаления в случае струи от отверстия, а в случае следа—от обтекаемого тела, и в том, что распределение основных скоростей по сечениям, перпендикулярным к основному направлению течения в струе [c.493]

Сходство явлений дерехода ламинарных движений в турбулентные в круглой цилиндрической трубе и в куэттовском круговом движении распространяется и на движение вязкой жидкости в пограничных слоях на поверхности твердых тел, в струях и следах за телами. Если условиться при сравнительно грубом подходе количественно сопоставлять скорость на внешней границе пограничного слоя со скоростью на оси трубы, а толщину пограничного слоя с радиусом трубы, то следует ввести в рассмотрение рейнольдсово число пограничного слоя [c.528]

Асимптотический след за равномерно движущимся телом. В гл. 4 было указано на возможность развития обобщенного муль-типольиого подхода иа другие виды гидродинамических течений. Этот подход оказывается полезен ири построении асимптотического решения для задачи обтекания равномерно движущегося тела и для затопленных струп, распространяющихся в однородном потоке вязкой жидкости. В основу подхода здесь удобно положить интегральную форму уравнений Навье — Стокса получаемую обращением оператора Озеена для линеаризованной задачи. Совершив над этим уравнением преобразование Фурье, можно вывести интегральное уравнение в -пространстве, из которого получены в явном виде первые три члена асимптотического решепия с помощью разложения при А -> 0. Решеиие задачи об обтекании как и в случае затопленных струй, неаналитичио в бесконечно удаленной точке (второй член разложения содержит 1п1 ). Асимптотическое разложение можно представить в виде ряда ио дробным производным от некоторых фундаментальных тензоров. Главный член асимптотического разложения полностью определяется заданием полного потока импульса и расхода. Остальные два члена разложения определяются, кроме этих интегралов движения, полным потоком момента количества движения. [c.321]

Исследования показали, что градиент скорости имеет наибольшие значения вблизи стенки, так как вязкая среда испытывает торможение вследствие прилипания к поверхности обтекаемого тела. Скорость потока изменяется от нуля на стенке (см. рис. 1.1.4) и постепенно увеличивается по мере удаления от поверхности. В соответствии с этим изменяется напряжение трения — у стенкя оно значительно больше, чем вдали от нее. Тонкий слой жидкости, прилегающий к поверхности, характеризующийся большими градиентами скорости по нормали к поверхности и, следовательно, значительными напряжениями трения, называется пограничным слоем. Физическое представление о пограничном слое можно получить, ссли представить себе, что обтекаемая поверхность покрыта красящим веществом, растворимым в обтекающей жидкости. Очевидно, краска будет диффундировать в толщу жидкости и одновременно сноситься вниз по потоку. Следовательно, окрашенная зона будет представлять собой слой, постепенно утолщающийся вниз по потоку. Окрашенная область жидкости приблизительно совпадает с пограничным слоем. Эта область отходит от поверхности в виде окрашенной спутной струи (аэродинамического следа см. рис. 1.1.4,0). [c.26]

Технологические жидкости являются однофазными или смесью, состоящей из двух, реже из трех фаз. Во всех случаях сплошной средой является жидкость, а дисперсной фазой — твердые частицы, несмешиваемая жидкость или газовые пузырьки. Любая комбинация дисперсных фаз внесет свои особенности в определение величин сопротивления перемещаемым в них деталям. Присутствие посторонних включений в сплошной среде исказит картину распределения скоростей в слоях, которая бывает в однофазной жидкости, так как взвешенные частицы искривляют пути движения отдельных частиц жидкости и вызывают некоторое перемешивание слоев. При этом происходит более быстрый переход ламинарного движения к турбулентному. Однако и до перехода к турбулентному режиму присутствие взвешенных частиц влияет на сопротивление течению лодкости. Твердые частицы сужают пространство, занятое струями жидкости, и увеличивают средний градиент скорости в поперечном сечении потока, а вместе с этим и градиентные силы трения. Но общая закономерность течения тех нологической жидкости не изменится. Поэтому все технологиче ские жидкости будем рассматривать как вязкие несжимаемые и при решении задач использовать метод, применяемый в механике однофазных жидкостей. Все особенности характеристик технологических жидкостей, существенно влияющие на механику движения [121 деталей, следует учитывать эквивалентными коэффициентами приведения (рис. 188). [c.206]

Изменение распределения скорости должно привести к появлению в жидкости вязких сил даже без заметного динамического взаимодействия струи с паром. Список безразмерных переменных следует дополнить числом Рейнольдса Яс—Wodivm и относительной длиной сопла L = —I jd. Комбинируя соответствующим образом переменные, уравнение подобия можно записать в виде [c.180]

Заметим, что в задаче обтекания постоянство вектора V, является обязательным [134] в отличие от постановок для вихревого движения идеальной жидкости, когда па бесконечности допустимо задание неоднородного поля скорости. Некоторый промежуточный вариант — внутренняя задача в неограниченной области, например задача о течении жидкости в бесконечной трубе. В этом случае вопрос о концевых условиях далеко не тривиален, хотя для ламинарных движений естественно считать, что на концах (имеющих разные сечения) асимптотически должны быть заданы нуазейлевы режимы. Частным случаем задачи в бесконечной области является проблема вязких струй, которая в обобщенной форхмулировке может быть поставлена следующим образом. На сфере единичного радиуса или иа другой ограничепиой поверхности дано произвольное поле вектора скорости. Требуется найти стационарное решение Ьне этой сферы, сопрягающееся с покоем на бесконечности. Теории вязких струй посвящена обширная литература [7, 26, 96]. Эта проблема подробно обсуждается в настоящей монографии. [c.11]

К пограничным слоям относятся и течения, образующиеся в неподвижной илн движущейся жидкости при вхождении в них струн той же или другой по физическим параметрам жидкости. Такая струя, так же как и дальний след за телом, представ.тяет сосредоточенное в тонком слое резко неоднородное ноле скоростей, которое, благодаря наличию вязкой диффузии завихренности, постепенно выравнивается, стремясь к распределению скоростей, имеющему место вдалеке от источника струи. [c.557]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...