Винтовая симметрия вихревых течений

ВИНТОВАЯ СИММЕТРИЯ ВИХРЕВЫХ ТЕЧЕНИЙ [c.396]

Из анализа перечисленных режимов следуют два важных факта. Во-первых, число Ке и параметр крутки. 9 не характеризуют однозначно структуру течения. Дополнительной характеристикой могут служить новые параметры, введенные в п. 7.2. Во-вторых, наблюдаемые вихревые структуры обладают винтовой симметрией, что означает наличие пространственного периода по оси 2. Последний факт принят как основное допущение в теоретических моделях винтовых вихрей, изложенных в пп. 1.5, 2.6.2, 3.3.3, 3.3.4, 3.3.6. [c.396]

По аналогии с однородным течением, сохраняющим постоянные значения скорости во всем пространстве, движение жидкости с винтовой симметрией при выполнении (2.5) можно условно назвать течением с однородным движением вдоль винтовых линий. Анализируя (2.2), можно заключить, что рассматриваемый класс течений только условно можно считать однородным. Действительно, компоненты скорости течения Ur,u ,Uz могут принимать произвольные значения в пространстве при выполнении соотношения (2.5), связывающего всего лишь значения осевой и окружной компонент скорости. И только в предельном случае, когда I оо, а винтовые линии становятся прямыми, течение действительно будет однородным в направлении оси г осевая компонента скорости совпадет с мо и будет постоянной во всей области течения вихревая нить станет прямой и будет индуцировать только круговое движение вокруг своей оси. Из (2.2) для ортогональной к Ur и к Ut компоненты скорости — = и — ruz/l получим [c.396]

Необходимость описания концентрированных вихрей в одной книге обусловлена не только и НС столько отсутствием подобных изданий, сколько важностью рассматриваемого вопроса с различных точек зрения. Понятие вихревой нити относится к фундаментальным понятиям гидродинамики. Вихревая нить (точечный вихрь) представляет собой не только простую и удобную модель реальных вихрей, но и основу для построения математических моделей более сложных вихревых течений (например, метод точечных вихрей [Белоцерковский, Нитт, 1978], модели потоков с винтовой симметрией [Alekseenko е/ /., 1999]). [c.19]

Решение (2.56), (2.57) для винтовой нити в безграничном пространстве было получено Хардиным [Hardin, 1982]. Как показал предшествующий анализ, хотя решение и было получено без дополнительных предположений путем непосредственного преобразования интеграла Био - Савара, оно о тносится к классу течений с винтовой симметрией при однородном движении вдоль винтовых линий, описанных в п. 1.5.1. Последний вывод следует также из задания распределения завихренности вдоль винтовой линии. Отметим, что в случае винтовой нити не удается получить решение в ограниченном трубой пространстве простым отражением (см. н. 2.3.1), так как для винтовых вихревых нитей в отличие от прямолинейных принцип отражения не выполняется. По этой причине в следующем пункте будет предложен другой подход для определения поля скорости, индуцированного винтовой вихревой нитью в трубе. [c.112]

На рис. 7.4г,д представлены данные для нестационарных закрученных потоков, где наблюдалось ярко выраженное явление прецессии вихревого ядра. В этом случае при определении Мо и / в формулах (7.6) и (7.7) осреднение проводилось еще и по времени. Анализ представленных данных убеждает, что винтовая симметрия реализуется практически во всей области течения, за исключением области вблизи стенок трубы. В этой зоне существенным становится влияние вязкости, которая обнаруживает себя через образование пограничного слоя и пристенных вихрей Гертлера. Незначите п>ное различие в основной области течения не выходит за рамки точности измерений. [c.398]

На рис. 129а показаны профили скорости в цилиндрической камере с тангенциалпл1ым завихрителем и заглушенным левым торцом (см. рис. 7.1 в, С.С. Кутателадзе и др. [1987]). Данные для тангенциальной камеры квадратного сечения (рис. 7.2) представлены на рис. 1296 [Alekseenko et al, 1999]. Все эти режимы течения характеризуются формированием прецессирующей вихревой структуры. Экспериментальные профили скорости осреднены по времени. Поэтому сравнение производится с теоретическими формулами (3.76), также представляющими осредненные во времени поля скоростей. Параметры вихрей будем определять гю измеренным осредненным профилям осевой и окружной скоростей. При этом параметры / и Uq находятся путем проверки винтовой симметрии (см. п. 7.2), а циркуляция Г и эффективные размеры а и в - по модели (3.76) методом наименьших квадратов (обозначения приведены на рис. 3.22). Найденные при сопоставлении параметры вихревых структур имеют следующие значения [c.425]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...