Методы исследования струйных течений

Методы исследования струйных течений [c.476]

МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ СТРУЙНЫХ ТЕЧЕНИЙ [c.479]

S] МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ СТРУЙНЫХ ТЕЧЕНИИ 481 [c.481]

В уравнениях (8.1.1) и (8.1.2) - коэффициент турбулентности струйного течения, который принимается для струи круглого сечения от 0,04 4 до 0,08 3 , а для плоскопараллельной струи 0,9-0,12 3 . Однако расчетные зависимости по определению величин а и Р струйных течений, состоящих из высоконапорной жидкости и низконапорного газа в свободно истекающем струйном течении неизвестны. В связи с этим, были выполнены экспериментальные исследования по определению углов расширения газожидкостного пограничного слоя а и сужения жидкостного потенциального ядра струи р. Кроме того, в задачу данных экспериментальных исследований входила проверка теоретических основ метода расчета процессов эжекции и тепломассообмена в многокомпонентном свободно истекающем струйном течении. Для этого экспериментально определялись [c.187]

В настоящей книге исследование акустических методов управления турбулентными струйными течениями увязывается с изучением когерентных структур и иллюстрируется примерами их математического моделирования. Рассматриваются также примеры практического использования акустического управления турбулентными струйными течениями. Результаты исследования авторов опубликованы в большом числе статей в отечественных и зарубежных изданиях, они докладывались на ряде отечественных и зарубежных конференций. [c.7]

В этих работах С. А. Чаплыгин дает общие формулы для определения сил давления воздуха на крыло самолета, применяя эти общие формулы к определению подъемной силы различного вида крыльев устанавливает основы теории составного крыла самолета, выясняя при этом преимущества таких составных крыльев исследует вопрос об устойчивости самолета. В последней из указанных работ, опубликованной в 1926 г., С. А. Чаплыгин впервые создает общий метод для нахождения сил давления воздуха на крыло самолета при каком угодно его движении. Во всех прежних исследованиях по теории крыла предполагалось, что крыло движется поступательно с постоянной скоростью, что, понятно, далеко не всегда соответствует действительности, как, нанример, в том случае, когда самолет делает мертвую петлю. В этой работе С. А. Чаплыгин заложил основы нового важного раздела аэродинамики и теории самолета. Необходимо особо отметить докторскую диссертацию С. А. Чаплыгина О газовых струях (1903), в которой он дал метод решения задач, относящихся к струйному течению газа, учитывая влияние сжимаемости газа на силу его давления на обтекаемое тело. Эта работа, получившая достойную оценку и всеобщее признание только через 30 лет после ее опубликования, имеет выдающееся значение для современной скоростной авиации, так как при тех больших скоростях, которых достигают современные самолеты, необходимо учитывать сжимаемость воздуха. [c.29]

Исследование пристеночных течений в струйных элементах методами теории течений идеальной жидкости. Для рассматриваемой здесь области приложений представляют интерес некоторые из работ, выполненных ранее вне связи с изучением работы струйных элементов пневмоники вместе с тем за последние годы проведен ряд [c.170]

В этой Части СБОРНИКА представлены результаты нескольких наиболее важных и типичных работ по исследованию струй, выполненных в ЛАБОРАТОРИИ. Выбранные работы отличают две особенности. Первая связана с анализом новых более сложных типов струйных течений. Вторая особенность связана с широким применением численных методов для расчета неавтомодельных течений с использованием дифференциальных моделей турбулентности. К числу осложняющих факторов относятся переменность плотности, закрутка, сложная форма струи, акустические пульсации. [c.266]

В методе годографа С. А. Чаплыгина [108] в качестве независимых переменных рассматриваются компоненты скорости. В этих переменных плоские потенциальные течения описываются линейными уравнениями, однако соответствующие краевые задачи оказываются линейными лишь для узкого класса течений с заранее известной областью определения в плоскости годографа (обтекание клина, струйные течения). И все же метод годографа продолжает использоваться в газодинамике как при качественных исследованиях, так и при решении задач численными методами. [c.28]

Книга посвящена разработке методов расчета нелинейных задач гидродинамики, тепло- и массообмена в двухфазных системах при пленочном и струйном течениях, а также задаче тепломассообмена в системах, состоящих из совокупности капель и пузырьков в контактных устройствах высокоэффективных тепломассообменных аппаратов. Это направление исследований создано на стыке вычислительной математики, теоретической гидроаэромеханики и физической химии и является теоретической основой химической технологии и теплофизики, а также дальнейшим развитием физико-химической гидродинамики. [c.3]

Струйное течение как весьма распространенный объект гидрогазодинамики с давних пор привлекает внимание исследователей. Десятки монографий, сотни статей и докладов содержат физические описания объекта, его математические модели и обзоры по изучению. В обзорных работах используются разные признаки, по которым проводится систематизация изучения струйных течений. Это история и методы исследований [1], физические и математические модели [2, 3], техническое использование струй [c.8]

Динамика одномерного течения смесей газа с частицами представляет интерес в связи с приложениями к течению металлизированного ракетного топлива [91 и газодинамике диффузоров с испарительным охлаждением [20]. Основные методы применимы также к струйным пылеуловителям [695]. Кроме того, путем исследования одномерного движения легче выявить эффективные термодинамические свойства смесей. [c.297]

При экспериментальном изучении характеристик элементов пневмоники используются обычные методы аэродинамических исследований. Так, при исследовании статических характеристик элементов возникает необходимость в измерениях давления и расхода воздуха на различных участках в каналах питания и управления, на выходе струйных элементов, в пневматических камерах и др. Оказывается необходимым определять скоростной напор в различных точках сечений струи. Одним из способов создания представления о качественной картине течения является визуализация потоков и т. д. [c.417]

Газодинамическая и тепловая эффективность решеток турбин включает коэффициент профильных потерь, угол выхода потока из решетки, распределение статического давления и коэффициента трения по внешнему контуру профиля. В охлаждаемых лопатках турбины с простейшей открытой схемой охлаждающий воздух выпускается через щель в выходной кромке профиля, взаимодействует со следом за решеткой и изменяет его структуру. Современные методы расчета течения в решетках турбомашин представлены в [1 ]. Экспериментальные исследования приведены в [1, 5, 6]. Анализ струйных турбулентных течений представлен в [7], в которой использованы различные расчетные методы полуэмпирические модели [7] интегральные методы в моделях тонкого пограничного слоя и сильного взаимодействия [8] частные аналитические решения уравнений Навье - Стокса [9] совместно с моделями турбулентности [10]. [c.12]

Видоизменение метода Кирхгофа (1890). В этой работе Н. Е. Жуковский дал новый метод исследования струйного течения капельной жидкости и ирименил этот метод к решению многих новых задач. [c.27]

Проиллюстрируем данный метод исследования струйных течений тем же примером, который был использован для пояснения метода Кирхгофа. В данном случае, кроме физической плоскости течения г, плоскости комплексного потенциала w и плоскости параметрического переменного t (рис. 55.2, а, б, е), оказывается необходимым ввести в рассмотрение лищь плоскость переменной ш (рис. 55.2, ж). [c.482]

Отставание общей теории турбулентных течений приводит к тому, что при изучении турбулентных струй широкое распространение получили различные полуэмпирические методы. Одним из них является расчет свободных турбулентных течений путем замены дифференциальных уравнений пограничного слоя эквивалентными уравнениями типа теплопроводности. Этот метод, предложенный в разное время в работах i[JI. 1, 2 и др.], получил широкое развитие в исследованиях, проводимых в Институте энергетики АН Каз. ССР и в Каз. Гу имени С. (М. iKnpoBa Л. 3—5]. Предметом этих исследований явился ряд струйных течений, таких, как затопленные струи конечного размера, струи в спутном и встречном потоках и др. Значительное место в этих работах занимало также изучение механизма смешения в турбулентных потоках. [c.340]

Книга рассчитана на научных работников, аспирантов, студентов старших курсов физико-технических специальностей и инжнерно-технических работников, занимающихся исследованием и практическим использованием акустических методов управления аэродинамическими и акустическими характеристиками турбулентных струйных течений. [c.7]

В настоящее время различным вариантам использования уравнения баланса кинетической энергии турбулентности посвящены десятки работ. Наиболее детальное исследование этого уравнения применительно к течению в турбулентном пограничном слое сделано Г.С. Глушко [5], а применительно к струйным течениям — В. Роди и Д. Сполдингом [6]. В этих работах турбулентная вязкость описывается системой двух довольно сложных дифференциальных уравнений и одним алгебраическим уравнением, в которые входят эмпирические функции и постоянные. К более простым модификациям этого метода относится работа П. Бредшоу и др. [7], в которой применительно к течению в пограничном слое выведено уравнение для величины — u v ) и работа В. Нии и Л. Коважного [8], в которой из феноменологических соображений получено уравнение для е. [c.548]

Наиболее замечате-ньные результаты были получены в XIX в. в области исследования плоских установившихся потенциальных течений несжимаемой жидкости. Еще Ж. Лагранж (1781) ввел функцию тока для плоских течений удовлетворяющую для безвихревых течений, как и потенциал скорости, уравнению Лапласа. Кинематическое истолкование функции тока было дано В. Ренкином Разработка аппарата теории функций комплексного переменного дала возможность широко развить методы исследования плоских задач движения несжимаемой жидкости, которые в самом начале развивались совместно со смежными исследованиями задач электростатики. Первые работы, в которых при помощи теории аналитических функций исследуются простейшие задачи электростатики и гидродинамики, относятся к 60-м годам. Существенное развитие области применения теории функций в гидродинамике связано с изучением открытого Г. Гельмгольцем класса так называемых струйных течений жидкости — течений со свободными ли-78 ниями тока, на которых давление сохраняется постоянным. Интерес к этим течениям возник в связи с попытками получить на основе модели идеальной жидкости реальные картины обтекания тел с образованием силы лобового сопротивления и без бесконечных скоростей. [c.78]

Лервой опубликованной работой И. В. Мещерского была статья по струйной теории сопротивления, тесно примыкавшая к исследованиям его университетского учителя Бобылева. Она была помещена в журнале русского физико-химического общества в 1886 г. , Как известно, Бобылев весьма изящно решил задачу о струйном сопротивлении симметричного клина. Мещерский расширил это решение на случай несимметричного клина. Метод решения основан на изыскании конформного отображения двух областей комплексного потенциала струйного течения несжимаемой жидкости и годографа комплексной скорости. В 1889 г. Мещерский выдержал при Петербургском университете экзамены на ученую степень магистра прикладной математики. В те годы магистерским экзаменам посвящались три дня один — математике, второй — механике и третий — письменной работе на тему, которая становилась извест- [c.110]

К 1950 г. построен и использован в практических целях обширный класс решеток из теоретических профилей, получены точные (в виде ряда) решения задач обтекания решетки кругов и решетки из произвольных профилей, рассмотрены все основные схемы струйных течений, предложен метод профилирования решеток по заданному годографу скорости с применением ЭГДА для конформного отображения, построены решения неко-. торых обратных и прямых задач как краевых в канонических областях. Все эти исследования были направлены на удовлетворение практических потребностей авиационного и энергетического турбостроения. [c.125]

Исследования микроструктуры турбулентных струйных течений оказываются чрезвычайно полезными для объяснения механизма турбулентного смешения, а также для оценки точности основных предпосылок полуэмпирических теорий турбулентности. Исследование пульсационных характеристик турбулентных струй представляет и непосредственный лрактЕгческий интерес. В частности, согласно теории Дж. Лайтхилла акустические характеристики турбулентных струй выражаются через тензор турбулентных напряжений. Основываясь на этой теории, А. Г. Му-нин (1962) и Е. В. Власов (1965) разработали метод расчета акустических характеристик затопленных турбулентных струй (звуковая мощность, спектр и т. д.), причем первый использовал соотношения полуэмпирической теории турбулентности Прандтля, а второй — определенные из эксперимента универсальные зависимости для нормальных и касательных рейнольдсовых напряжений. Здесь следует также упомянуть исследования вихревого шума, который генерируется в спутной струе за плохо обтекаемыми телами. Вихревой шум вращающихся и невращающихся стержней исследовали Е, Я. Юдин (1944) и Д. И. Блохинцев (1945). [c.816]

Ламинарная струя применяется также для исследования массоотдачи в жидкой фазе [8] и для моделирования хемосорбции по методу Данквертса [9]. Струйные течения реализуются в ряде режимов на контактных устройствах [193, 194]. [c.142]

Излагаются оригинальные научные результаты, полученные сотрудниками Института теоретической и прикладной механики СО РАН и Балтийского государственного технического университета в области исследования сверхзвуковых струйных и нестационарных течений газа. Особое внимание уделяется разработке и использованию метода оптимальных ударно-волновых систем применительно к струйным течениям. Подробно рассматриваются вопросы шумообразования и возникновения автоколебаний для свободных и импактных струй газа. Описываются экспериментальные исследования продольных вихревых структур в слое смешения сверхзвуковой струи. [c.2]

Глава 2 Таспад произвольного стационарного разрыва в сверхзвуковых струйных течениях , подготовленная А. О. Кожемякиным, А, В, Омельченко, В.Н, Усковым, посвящена исследованиям обобщенной ударно-волновой структуры. Задача решена в полной постановке, построены аналитические решения, определяющие тип исходящих из точек распада отраженных разрывов. Построенные решения и алгоритмы расчета параметров распада разрыва актуальны как с научной, так и с прикладной точки зрения. Они могут применяться для газодинамического проектирования сверхзвуковых воздухозаборников, аппаратов струйных технологий, а также при построении численных методов расчета сверхзвуковых течений. [c.3]

С. широко используются в технике (в паровых и газовых турбинах, в ракетных и воздушно-реактивных двигателях, в газодинамических лазерах, в магнитно-газодинамич. установках, в аэродинамических трубах и на газодинамич. стендах, при создании мол. пучков, в хим. технологии, в струйных аппаратах, в расходомерах, в процессах дутья и мн. др.). Техн. задачи привели к бурному развитию теории С., учитывающей наличие в газовом потоке жидких и тв. ч-ц, неравновесных хим. реакций, переноса лучистой энергии и др., что потребовало широкого применения ЭВМ для решения указанных задач, а также для разработки сложных эксперим. методов исследования течений в С. [c.701]

Рассматриваются характеристики течений воздуха, используемых для выполнения ряда операций усиления непрерывных сигналов, релейных переключений, запоминания дискретных величин, логических операций, генерирования колебаний. Основными при этом являются эффекты взаимодействия струй и отрыва струи от стенки. Исследуются вопросы теории струйных элементов, в которых применяются и другие аэродинамические эффекты турбулизация течения, завихривание струй и др. Описываются также методы расчета и экспериментального исследования пневматических дросселей, камер и коммуникационных каналов, имеющих для пневмоники такое же значение, как и струйные элементы. Эти методы могут использоваться и при выполнении аналогичных операций на потоках жидкостей. В приложении приведены Ефаткие сведения из соответствующих разделов гидроаэродинамики. [c.2]

Из ряда специальных струйных схем и методов их исследования, описанных в обобщающей монографии М. И. Гуревича (1961) и в его обзоре в настоящем томе, к решеткам применялись только что упомянутая схема Эфроса, схема Жуковского — Рошко с выходом струй на жесткие прямые тенки и схема Чаплыгина — By Яо-цзу с переходом струй на эквидистантные линии тока (А. Г. Терентьев, 1967). Последняя схема получается из известной схемы С. А. Чаплыгина (1899) с ограниченной струйной зоной в окрестности задних критических точек на профилях, если не выполняется условие замкнутости течения в целом vit os ai < V2I os аг). [c.122]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...