Условия, определяющие вихревое движение

Возможность использования для этих целей вихревых элементов определяется тем, что при определенных условиях тангенциальная скорость движения частиц в вихревой камере меняется в линейной зависимости от давления в канале управления или от суммы давлений в каналах управления, если этих последних в элементе несколько. Условиями, при которых получаются эти зависимости, являются следующие истечение в канале управления, обладающем характеристиками турбулентного дросселя, должно происходить при малых перепадах давления расход воздуха в канале управления должен быть намного меньше, чем в канале питания. При соблюдении [c.225]

Отсутствие качественного различия между турбулентной и молекулярной диффузией сохраняется в атмосфере, вообще говоря, при не очень малых скоростях вихревых движений, что определяет границы применимости параболического уравнения диффузии (см. уравнение (3.2.5)). Так, в условиях приземного [c.19]

Напомним о некоторых основных свойствах вихревого движения газа. Вихревая линия определяется из условия, что в каждой точке ее вектор ю направлен по касательной к этой линии. Поэтому вихревая линия определяется из уравнений [c.142]

Первое условие определяет отсутствие в потоке вихрей и, следовательно, наличие безвихревого, т. е. потенциального движения. Второе условие известно как уравнение линии тока (П. 15), а третье — как уравнение вихревой линии. Следовательно, уравнения потенциального движения применимы к отдельным линиям тока и вихревым линиям в любых движениях. Четвертое условие характеризует винтовое движение жидкости. Следовательно, уравнение Д. Бернулли может быть распространено и на особый вид движения жидкости, в котором вихревые линии совпадают с линиями тока (винтовое движение). [c.433]

В случае нестационарного движения крыла напряженность присоединенного вихря изменяется во времени, т. е. Го = Го(/о)- В соответствии с условием постоянства циркуляции по замкнутому контуру (теорема Томпсона) это изменение напряженности сопровождается сходом свободных вихрей, движущихся со скоростью Уаа и образующих в плоскости крыла вихревую пелену. В. момент времени 0 напряженность вихревого слоя, параллельного присоединенному вихрю и удаленного от него на расстояние х, равна у(х, tg)dx и определяется значением —й Г( 1), т. е. напряженностью присоединенного вихря в момент схода х = tQ — — х/Коо- В соответствии с этим [c.282]

Присоединенным вихрям, циркуляции которых определяют подъемную силу крыла конечного размаха, соответствуют свободные вихри, сходящие с крыла и образующие его след. Нагрузка лопасти наиболее сильно изменяется в ее концевой части. Поэтому завихренность в следе несущего винта концентрируется в спиралеобразные концевые вихри, расположенные под винтом. В отличие от крыла лопасть проходит очень близко от собственного следа и от следов предшествующих лопастей. Близость следа оказывает значительное влияние на распределения индуктивных скоростей и нагрузки лопасти. Вихревая теория представляет собой исследование работы несущего винта, в котором на основе законов гидродинамики, определяющих движение и воздействие завихренности (формула Био — Савара, теоремы Кельвина и Гельмгольца), рассчитывается индуцируемое следом винта поле скоростей и, в частности, распределение индуктивных скоростей по диску винта. В простейшем варианте вихревой теории использована схема активного диска. Это означает, что не учитывается дискретность самого винта и его следа, связанная с конечным числом лопастей, а завихренность непрерывно распределяется по пространству, занятому следом. При этих условиях задача может быть решена аналитически, по крайней мере для вертикального полета ). Если рассматривать ту же схему течения, что и в импульсной теории, то вихревая теория должна, конечно, дать такие же результаты. Однако вихревая теория лучше, чем импульсная, пригодна для обобщений схемы течения (например, учета неравномерности нагрузки на диск), так как она связана с рассмотрением местных, а не обобщенных характеристик. [c.83]

При постоянной вдоль лопасти циркуляции (соответствующей равномерной нагрузке) свободные вихри сходят в след только с корня и конца лопасти. Концевой свободный вихрь скручивается в спираль, так как скорость его элементов складывается из скорости вращения лопасти и осевой скорости потока через диск винта (рис. 2.12). На висении осевая скорость целиком обусловлена индукцией следа. Сбегающие с каждой лопасти концевые вихри образуют систему входящих одна в другую спиралей. Можно считать, что корневые вихри прямолинейны и располагаются вдоль оси винта (если пренебречь наличием неоперенной части). При положительной силе тяги несущего винта направления вращения в вихрях таковы, что корневой вихрь и осевые составляющие концевых спиральных вихрей индуцируют закрутку следа в направлении вращения винта, а трансверсальные составляющие концевых вихрей (вихревые кольца) индуцируют внутри следа осевую скорость, противоположную по направлению силе тяги. Таким образом, система вихрей следа вызывает скорости, которые определяются, как показано выше, условиями сохранения осевого количества движения и момента количества движения. [c.85]

Другим важным фактором, влияющим на работу винта в условиях срыва, является аэроупругая реакция лопастей при больших нагрузках, выражающаяся в характере вибраций вертолета и нагрузок в цепи управления. Движение лопастей в свою очередь приводит к изменению углов атаки, а следовательно, и аэродинамических сил. В частности, большие пикирующие моменты профиля при срыве вызы-вают сильное закручивание лопасти, что непосредственно изменяет углы атаки сечений. Поскольку жесткость цепи управления лопастью обычно невелика, крутильные колебания лопасти в основном состоят из ее поворота как твердого тела за счет упругих деформаций цепи управления. Таким образом, расчет характеристик несущего винта в условиях срыва не может ограничиваться рассмотрением лишь аэродинамических сил, а требует полного анализа, включающего аэроупругие колебания лопастей. При этом углы атаки сечений должны определяться для неоднородного поля скоростей, индуцируемых вихревым следом винта с учетом упругого кручения лопасти. Игнорирование неравномерности скорости протекания и упругого кручения лопасти ведет к большим погрешностям при расчете характеристик винта в условиях срыва. [c.798]

Для экспериментальных исследований создавались все более мощные сверхзвуковые трубы, в конце 40-х годов стал применяться новый тип труб — ударные трубы (первые эксперименты проведены в США в 1949 г.), получившие всеобщее признание в 50-х годах. Усовершенствование оптического метода позволило получать более четкие картины течений, проследить процесс появления скачков уплотнения, уточнить структуру течения. Экспериментальные исследования в значительной мере способствовали выяснению причин появления скачков уплотнения, условий устойчивости ударных волн, структуры ударной волны, характера взаимодействия скачков, характера потока за скачком. Эти вопросы подверглись и теоретическому изучению. В 1939 г. А. Е. Донов предложил аналитическое решение задачи о вихревом сверхзвуковом течении. Он исследовал такое течение около профиля, рассматривая некоторые комбинации дифференциальных уравнений характеристик, а также выражения для дифференциала функции тока. Затем А. Ферри (1946) с помощью метода последовательных приближений определил систему характеристик уравнения движения для вихревого сверхзвукового течения, составленного Л. Крокко в 1936 г. Пример точного решения плоской вихревой задачи газовой динамики привел И. А. Кибель (1947), это ре- [c.326]

Вторая теорема Гельмгольца. Вдоль всей вихревой нити напряжение вихря постоянно. Положим, что для каждой частицы определены компоненты угловой скорости вращения ooj, Шд и o)g. Для доказательства теоремы будем рассматривать некоторое фиктивное движение жидкости, а именно вообразим, что имеется жидкая масса, которая течет со скоростью Шд и og. Легко усмотреть, что в этом фиктивном движении будет удовлетворено условие [c.712]

Примечание. Первые два слагаемых в выражении 9 дают вклад в производство энтропии, обусловленный теплопроводностью и диффузией три других слагаемых определяют вклад, связанный с эффектами объемной, сдвиговой вязкости и вязкости внутреннего вращения. При этом последнее слагаемое обращается в нуль, если тензор давления симметричен либо когда антисимметричный тензор градиента скорости (Уи) (вихревой тензор) равен удвоенной угловой скорости 2ша внутреннего вращательного движения элементов массы среды (20 = (Уи) ). Это условие справедливо для большинства жидкостей и определяет среду, динамика которой подчиняется уравнению Навье — Стокса с симметричным тензором давления Р. [c.34]

Во время эксплуатации необходимо следить за уровнем жидкости в баке. Снижение уровня ниже допустимого приводит к срыву расхода из-за попадания газа в улитку. Захват газа может происходить и при образовании воронки на поверхности жидкости. Вход в насос должен быть организован таким образом, чтобы жидкость в баке не вовлекалась в вихревое движение, при котором образуется воронка. Для этого устанавливают противозакруточные перегородки. Верхний уровень жидкости в баке определяется из условий обеспечения заданной температуры плиты насоса, исключения забрызгивания каплями теплоносителя контрольно-измерительных датчиков, введенных через плиту, возможного изменения объема металла в контуре при разогреве или при сливе из аппаратов, расположенных выше свободного уровня, после остановки насоса. Надежный контроль уровня жидкости в баке — непременное условие успешной эксплуатации погружного насоса. Ложные показания уровнемеров чаще всего возникают из-за попадания на ни брызг вследствие барботажа газовых пузырей или неудачной конструкции противозакруточного устройства. Высоту отметки, на которой устанавливается насос, выбирают исходя из компенсационной способности бака, которая равна объему между верхним и нижним допустимыми уровнями. Компенсационный объем должен быть больше или равен сумме объемов, состоящих из прироста объема жидкого металла при его разогреве от температуры заполнения до рабочей температуры и объема металла в аппаратах, расположенных выше отметки свободного уровня. [c.60]

В гидродинамических интегралах первого класса, как я выше показал, достаточно знать движение граничной поверхности. Этим движение внутри жидкости вполне определяется. Напротив того, в интегралах второго класса требуется определить егце движение имеюгцихся внутри жидкости вихревых нитей, принимая в расчет их взаимное влияние и граничные условия, вследствие чего задача значительно усложняется. Но для некоторых простых случаев все-таки возможно решить и эту задачу, именно для тех случаев, когда враш ение жидких частиц происходит лишь на некоторых поверхностях или линиях, причем форма этих поверхностей и линий при передвижении остается неизменной. [c.27]

Взаимное расположение труб влияет на условия омывания, а следовательно, и на процесс загрязнения. При коридорном расположении характер обтекания не меняется по рядам лобовые и тыловые стороны труб находятся в области вихревого движения потока, что способствует заиосу их золой при этом величина отложений практически не зависит от шага между трубами и определяется лишь скоростью и диаметром труб (рис. 8-10,а). Иная зависимость свойственна пучку труб при шахматном расположении их во всех рядах труб происходит не только лобовое, ио и диагональное движение потока, способствующее самообдувке, в особенности при тесном расположении труб (рис. 8-10,6). В шахматном [c.132]

В газожидкостном процессе большое значение уделяется уменьшению запальной дозы жидкого топлива. Ее уменьшение до 3-8% от подачи на номинальном режиме требует разработки специальной топливной аппаратуры, обеспечивающей эффективное рас-пыливание малых доз топлива, и проведения комплекса мероприятий по доводке рабочего процесса регулирования оптимального закона подачи жидкого топлива, организации вихревого движения заряда, согласования направления факелов впрыскиваемого топлива с движением газовоздушной смеси в камере сгорания. Мелкость и однородность распыливания топлива и согласованное распространение топливных факелов с движением газовоздушной смеси в цилиндре в значительной степени определяют условия ее воспламенения и сгорания и имеют решающее значение для разработки эффективного рабочего процесса. Расчет процессов впрыскивания топлива и его распределения в объеме камеры сгорания производится на основе методик [6,7]. [c.15]

На процесс энергоразделения в вихревых трубах влияют теплофизические свойства индивидуальных веществ и их смесей, используемых в качестве рабочего тела. Пожалуй, одним из основных свойств газов является отношение теплоемкостей к = Ср/С,, учитывающее индивидуальность газа и число атомов в его молекуле. При прочих равных условиях он определяет среднюю скорость теплового движения молекул в различных газах, а также скорость звука, которые зависят от молярной массы газа. Очевидно, что при анализе неббходимо проводить одновременный учет совокупного влияния кн Яна термодинамическую эффективность вихревых труб. [c.58]

За расчетную схему примем наиболее общий случай течения в вихревой трубе с дополнительным потоком (рис. 4.7). В этом случае режим работы обычной разделительной вихревой трубы представляет собой предельный при О- Используем понятие элементарного объема вращающегося газа dQ. = V nrdr. Условие осевой симметрии обеспечивает отсутствие фадиентов в направлении угловой координаты ф. В сформированном потоке вихревой трубы радиальные скорости пренебрежимо малы. В процессе построения аналитической расчетной цепочки можно использовать принцип суперпозиции, т. е. независимость законов движения по нормальным друг к другу осям координат. Процесс энергообмена в сопловом сечении считаем заверщенным. Определим предельно возможные по разделению энергетические уровни потенциального и вынужденного вихрей. Длина пути перемешивания и фадиент давления определяют предельный эффект подофева приосевого турбулентного моля при его переходе на более высокую радиальную позицию. При этом делается допущение о переходе в сечении, перпендикулярном оси. Осевой снос моля не учитывают. Вязкость и теплопроводность проявляют себя, если присутствуют фадиенты скорости и температуры. Поэтому при формировании свободного вихря вязкость будем учитывать, анализируя процесс затухания окружного момента [c.191]

Флаттер, вызываемый вихревым следом. На некоторых режимах работы повторное влияние вихревого следа несущего винта может вызывать неустойчивость движения по одной степени свободы. С учетом функции Лоуи аэродинамическое демпфирование движений лопасти в ГШ и ОШ может значительно уменьшиться. На практике такой флаттер возникает при условиях, когда повторное влияние вихревого следа наиболее велико, т. е. в случаях малого общего шага при наземных испытаниях или на авторотации, на режимах висения или полета с малыми скоростями и в случае, когда собственная частота установочного движения почти кратна частоте вращения винта. В этих условиях след остается вблизи диска винта, -И вихревые поверхности индуцируют скорость в фазе. При увеличении общего шага, скорости набора высоты или полета-вперед влияние следа, а значит, и возможность возникновения вызванного им флаттера уменьшаются. Неустойчивости по одной степени свободы учитываются решением уравнений совместных махового и установочного движений лопасти как флаттер и могут быть определены по преобладанию составляющей собственного вектора, соответствующей корню с положительной действительной частью. [c.593]

Выше обычно принималось, что индуцированная вихрями скорость протекания постоянна по диску или в крайнем случае изменяется линейно. Однако в действительности поле индуктивных скоростей весьма неоднородно, ибо условия постоянства скорости (постоянная циркуляция и очень большое число лопастей) ) для реального винта не выполняются. Распределение индуктивных скоростей определяется в основном дискретными концевыми виxpямI , сходящими с лопастей. При работе винта спиралевидные концевые вихри проходят в непосредственной близости от диска винта, периодически оказываясь вблизи лопастей. В частности, как на режиме висения, так и при полете вперед каждая лопасть близко подходит к концевому вихрю, сошедшему с предыдущей лопасти. Как уже отмечалось в разд. 10.8.1, скорость вращения в прямолинейном диффундирующем вихре по удалении от его центра сначала растет, а затем падает, причем максимум скорости имеет место на расстоянии, равном радиусу ядра вихря. Таким образом, концевые вихревые жгуты создают в зоне движения лопастей крайне неоднородное поле скоростей. [c.652]

Теория пограничного слоя показала нам, что при движении твёрдого тела в вязкой жидкости при больших числах Рейнольдса возможен при известных условиях отрыв от тела вихрей. Мы уже указывали на большое значение этого обстоятельства для обоснования тех схем движения тела в идеальной жидкости, в которых существенное значение имеет наличие вихрей или вихревых слоёв (как. например, схема вихревых дорожек Кармана). Однако во всех таких схемах имеется известная доля произвола. Чтобы избавиться от этого произвола, следовало бы, рассматривая движение какого-либо тела в жидкости, решить такую задачу проинтегрировать точные уравнения гидромеханики вязкой жидкости, а затем в полученных интегралах перейти к пределу, устремив к нулю. Ничто не заставляет нас ожидать, что при этом получится как раз движение тела в идеальной жидкости, так как мы многократно уже указывали на то, что различный характер движений в вязкой и идеальной жидкостях определяется не только и не столько различием вида уравнений, сколько различием граничных условий. Задача в таком виде была поставлена Осееном, который в своих исследованиях сделал и первые шаги к её разрешению, совершив предельный переход для упрощённой системы уравнений движения вязкой жидкости. [c.632]

Размагничивающим действием обладают вихревые токи (токи Фуко), возникающие при движении доменной стенки. Их создает электрическое поле, индуцируемое в тех областях, в которых изменяется направление намагниченности. Напряженность электрического поля и плотность вихревых токов зависят от скорости движения доменной стенки. Они определяются условием иметь в каждый момент времени в неперемагниченном объеме напряженность результирующего магнитного поля не больше Яс. Именно под влиянием вихревых токов и магнитной вязкости динамическая петля гистерезиса с возрастанием частоты приобретает эллиптический характер. Характеристиками динамической петли являются зависимость максимального значения индукции max ОТ максимального значения напряженности поля Ятах ДЛЯ семейства симметричных динамических петель гистерезиса амплитудная (динамическая) относительная магнитная проницаемость [c.290]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...