Задачи о кавернах на поверхности раздела

Обычно стационарные гидродинамические характеристики тел, свободно движущихся в жидкости, можно удовлетворительно исследовать в универсальных гидродинамических трубах или в трубах со свободной поверхностью. Напротив, нестационарные присоединенные каверны, образующиеся за телами, пересекающими поверхность раздела жидкости и газообразной атмосферы, имеют особые нестационарные характеристики, рассматриваемые в гл. 12. В процессе образования такие каверны заполнены газом. Они могут оставаться заполненными газом в течение всего времени существования или превращаются в паровые каверны перед тем, как исчезнуть, в зависимости от изменения скорости с глубиной на последних стадиях подводного движения. Более того, траектория тела зависит от соотношения гидродинамических сил и ориентации тела в различные моменты времени. При самом прямом методе исследования этой задачи тело выстреливают в газообразной атмосфере над поверхностью раздела с соответствующей скоростью, углом наклона траектории и ориентацией и наблюдают за его движением и поведением каверны. Для исследования на уменьшенных моделях может потребоваться также моделирование атмосферного давления с помощью газов, отличающихся от воздуха (разд. 12.4). Такие эксперименты проводятся в баллистической камере с регулируемой атмосферой. [c.587]

ЗАДАЧИ О КАВЕРНАХ НА ПОВЕРХНОСТИ РАЗДЕЛА [c.652]

Условия течения в конце присоединенной каверны очень близки к условиям течения, описанным в приведенных выше примерах, но осложняются тем, что вместо четко ограниченной струи на выпуклой стороне поверхности раздела существует сплошное поле течения. Поэтому при расчете расхода требуется интегрировать уравнение количества движения всего потока, проходящего через соответствующее поперечное сечение, а также учитывать распределение давления в жидкости. Задача облегчается тем, что давление на поверхности раздела можно считать постоянным. В случае большой каверны, образованной около тела вращения, возвратное течение с расходом qз назы-тваетсй обратной струей. Такое возвратное течение существует в концевой зоне всех каверн, за исключением частного случая, когда струя подходит к направляющей поверхности по касательной, как в примере, представленном на фиг. 5.7. [c.196]

В данной главе рассмотрены лишь некоторые проблемы механики осесимметричных и двумерных суперкаверн, демонстрирующие некоторые основные особенности течений с полностью развитой кавитацией. Важными проблемами также являются задача о произвольной трехмерной суперкаверне (включая треугольные гидрокрылья и гидрокрылья конечного размаха, а также тела вращения под углом атаки), влияние силы тяжести (включая задачи о входе в воду и о движении вблизи свободной поверхности воды), суперкавитация решеток и винтов, а также задача о гидроупругости при суперкавитации. Последняя связана с нестационарностью каверны, обусловленной ускорением или колебаниями и вибрацией тела, на котором она образуется. Изменение сил и моментов, а также длины каверны в зависимости от динамических параметров и числа кавитации рассматривалось во многих работах, включая [27, 42, 78, 83, 96]. Помимо литературы, цитированной в данной главе, дополнительные сведения по всем этим и другим вопросам можно найти в кратком библиографическом списке, приведенном в конце главы. Список работ, в которых рассматриваются подводные крылья и решетки, приводится в гл. 7. Глава 12 посвящена задачам, связанным с поверхностями раздела и входом тел в воду. [c.250]

В связи с движением тел в жидкости возникают кавитационные задачи различных типов. К наиболее распространенным относятся 1) стационарные задачи, 2) задачи о нестационарных кавернах, которые образуются, например, на двилсущихся телах при пересечении поверхности раздела между газообразной атмосферой и жидкостью, и 3) задачи, связанные с недостаточной глубиной погружения тела, в которых существенное влияние оказывают волны на свободной поверхности. [c.587]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...