Законы сохранения и струи

Законы сохранения и струи. Вообще говоря, решение краевой задачи (1.12) — (1.14а), (1,146) требует применения методов конформных отображений или теории потенциала. Однако некоторые важные результаты могут быть получены с помощью уравнения Бернулли и простых законов сохранения. Рассмотрим вкратце некоторые результаты, связанные с истечением струй. [c.22]

Законы сохранения и струи [c.23]

Известна, однако, частная форма насадка, для которой при дозвуковом истечении газа коэффициент сужения струи можно найти теоретически достаточно просто. Решение этой газодинамической задачи основано на использовании интегральных законов сохранения и установленных в настояш.ем параграфе соотношений между параметрами газа при. адиабатическом обратимом течении. [c.63]

Для существования решения, отличного от нулевого тривиального, необходимо задать такую интегральную характеристику движения, которая, подобно импульсу струи, отвечала некоторому закону сохранения и тем самым служила бы количественной мерой данной конкреТ ной полуограниченной, пристеночной струи. Заметим, что импульс в данном случае уже не может сохраняться вдоль струи, так как, в отличие от безграничной струи, имеется внешняя сила трения жидкости о границу полуплоскости. [c.589]

Воздух, поступающий через входное отверстие двигателя, относительно системы отсчета, связанной с землей, неподвижен следовательно, он не приносит с собой импульса. Поэтому полное изменение импульса прошедшего через двигатель воздуха за время Д< определяется тем же соотношением (16.18). По закону сохранения импульса самолет должен при этом приобретать импульс Ь.р = — Дл= 1Хо(и — с)Д/, и следовательно, на самолет при этом действует сила реакции вылетающей струи [c.576]

Для отыскания закономерностей изменения скорости, температуры и концентрации примеси по длине турбулентной струи газа или жидкости, а также для определения границ струи можно воспользоваться условиями сохранения количества движения, теплосодержания и массы примеси, а также законом нарастания толщины струи (18), который напишем в следующем виде (для т< 1) [c.377]

Уравнение неразрывности струи можно получить, пользуясь законом сохранения массы жидкости. Рассмотрим установившееся движение жидкости в трубопроводе переменного сечения (рис. 2.9). Выберем два произвольных сечения I и 11, нормальных к оси потока. Через сечение 1 за время At на участок между сечениями 1—П поступит масса жидкости а через сечение 11 за это же время выйдет масса жидкости тг. Масса пи не может быть больше массы т , так как жидкость несжимаема, а стенки русла жесткие. Но масса пи не может быть в меньше массы тпг, так как жидкость обладает текучестью и при наличии атмосферного давления разрыв в сплошном потоке невозможен. Следовательно, [c.29]

Таким образом, принцип реактивного движения был осознан Циолковским в самом начале его самостоятельной научной деятельности. В статье Свободное пространство еще нет количественных результатов, все заключения строятся на качественных выводах из закона сохранения количества движения и теоремы площадей для замкнутых механических систем, но целесообразность использования реакции истекающей струи для перемещений в свободном пространстве сформулирована отчетливо и ясно. Нам кажется несомненной связь этой ранней работы Циолковского с его фундаментальной статьей Исследование мировых пространств реактивными приборами , опубликованной на 20 лет позднее — в 1903 г. [c.84]

Для более важного случая конической прокладки мы не располагаем таким аппаратом. Однако с помощью законов сохранения все же можно приближенно указать зависимость скорости и массы струи от угла при вершине конуса и от используемой взрывчатки. Имея эти данные, можно оценить пробивную силу, пользуясь уравнением Бернулли ). [c.103]

Для нахождения угла а, как и в плоском случае, можно воспользоваться законом сохранения количества движения проекции количества движения на ось х до соударения и после него должны быть одинаковыми. Рассмотрим два элемента струй, которые представляют собой цилиндрики высотой 1 вблизи точки л — оо их суммарное количество движения равно ( пг — nr jVg, если плотность равна 1, что мы и предполагаем. После соударения, когда эти элементы будут уже находиться вблизи асимптотического конуса, проекция их суммарного количества движения на ось х будет примерно равна (2л гб) Fg os а 2я -j-/-2). Отсюда [c.250]

Если т обозначает всю массу разрушенной за единицу времени оболочки и — соответственно массу образовавшейся струи, то по закону сохранения вещества масса стержня будет равна Шз = т — т . Далее, из принятых допущений 1) ц 2) [c.24]

Соударяющиеся струи. Рассмотрим теперь течение, характеризуемое двумя соударяющимися струями /з и двумя отходящими струями /г, J ) (рис. 21). Пусть обозначает угол, отсчитываемый по часовой стрелке, между осью л и Д, а яЛ обозначает приток в единицу времени площади (массы) струи /д.. Согласно закону сохранения массы, находим [c.62]

Кроме того, механические законы сохранения массы, количества движения и энергии применимы, конечно, как к осесимметричным, так и к плоским течениям. Так, например, мы уже видели (гл. I, п. 10), что коэффициент сжатия струи из круглого насадка Борда равен 0,5 (Сс = 0,5) и что скорости и отношение массы струи к массе стержня, образующихся при распаде конуса (рис. 86), могут быть рассчитаны, так же как и скорость проникновения струи одной жидкости в другую. [c.289]

Теорема количества движения. Укажем теперь основы применения закона о сохранении количества движения к асимптотическому поведению следов и струй независимо от того, являются ли эти струи ламинарными, периодическими или турбулентными. Проведем строгое обсуждение, основанное на уравнениях Навье — Стокса 2). [c.345]

Вообще говоря, гипотеза подобия кладется в основу теорий турбулентных следов и струй (гл. XIV) и следов гидродинамических движителей. Во всех случаях постоянные р и д могут быть определены из приближенных форм закона сохранения количества движения и требования совместности с принятой приближенной формой уравнений движения. Таблица 1 содержит перечень постоянных р н д, определенных таким образом 2 ). [c.349]

Вообще говоря, среднее течение в турбулентных струях и следах весьма похоже на среднее течение в ламинарных струях и следах. Кроме того, имеющаяся асимптотическая теория и в этом случае основана на соображениях размерности и приближенных законах сохранения, так что п. 7—11 настоящей главы во многом соответствуют гл. ХП. [c.383]

Первые два члена в (1) соответствуют известным решениям [36, 140] (см. разд. 2.3), целые степени в которых диктуются законами сохранения поперечной компоненты импульса, ответственной за вращение струи [36], и г-компоненты момента количества движения. Характерная особенность первого члена — неограниченность Уф нри х = — из-за невозможности одновременно удовлетворить условиям Г1( 1) = 0. Это решение соответствует истечению струи из вихревой нити. Решение для У (х), обладающее минимальной особенностью, регулярное при ж=1, в случае наличия вращения не-аналитично У1 х) 1п(1 -Ь х). [c.288]

Эксперименты показывают (Г. Н. Абрамович, В. И. Бакулев, В. А. Голубев, Г. Г. Смолин, 1964, 1966), что весьма высокотемпературная струя плазмы подчиняется примерно тем же закономерностям, что и обычные турбулентные струи (профили скорости и температуры в поперечных сечениях выражаются указанными выше универсальными зависимостями толщина плазменной струи может быть найдена из формул (2.4) — (2.6) изменение скорости по оси плазменной струи следует определять с помощью закона сохранения суммарного импульса и т. п.). Только при давлениях в несколько десятков атмосфер и при температурах порядка 10 000° и выше следует дополнительно учитывать отвод тепла от струи плазмы с лучеиспусканием, что нарушает обычное для струи условие сохранения суммарной величины теплосодержания. [c.821]

Частицы газа при истечении могут обладать или одинаковой, или различной скоростью. Нетрудно показать, что количество движения газовой струи имеет наибольшую величину, когда скорости частиц одинаковы. В самом деле, обозначив через — массу сгоревшего топлива, Со — скорость, одинаковую для всех частиц, ж — слагаемые общей суммы Шо, имеющие соответственно скорости С1 и 2, можем на основании закона сохранения энергии написать [c.78]

Этот закон сохранения момента количества движения (4.28) показывает, что окружная составляющая скорости жидкости на выходе из сопла и2 сильно возрастает, а в соответствии с уравнением Бернулли, давление уменьшается до давления среды, в которую впрыскивается жидкость. Центробежные силы прижимают поток к стенкам сопла и образуют тонкую пленку жидкости толщиной Гс—Гв. Внутри этого кольцевого слоя жидкости образуется газовый вихрь, вращающийся под воздействием трения по законам вращения твердого тела (см. п. 3.8). Кроме вращения с окружной скоростью 2 кольцевой слой жидкости движется вдоль сопла с поступательной скоростью 2. Вылетая из сопла струя образует под действием центробежных сил полый конус распыла (коническую пленку) с углом 0, величина которого определяется соотношением скоростей 2 и 2. [c.171]

На газо-воздушную струю, вытекающую из горелки в топочное пространство вращающейся печи, с известными допущениями можно распространить законы истечения свободной турбулентной струи, допустив, что на ее развитие стенки печи мало влияют (см. рис. 7.6). Процесс смешения газа с воздухом внутри струи подчиняется закону постоянства количества движения при сохранении условий сплошности потока, т. е. количество движения смеси равно сумме количеств движения потоков исходных газов. При этом затухание средней скорости струи различного диаметра происходит по одному и тому же закону [c.271]

Закон сохранения импульса лежит в основе движе 1ия судоа при homohui гребных колес и винтов. Гребные колеса отбрасывают назад некоторое количество аоды, которая уносит с собой определенный импульс. По закону сохранения импульса противоположный импульс приобретает судно. Ту же роль выполняют и гребные винты парохода или самолета. Винты создают пе только поступательное движение воды или воздуха назад, но и вращение отдельных частей объема воздуха или воды. Однако это последнее не играет существенной роли в действии 1зинта. Способ, при помощи которого струя жидкости отбрасывается назад, не имеет принципиального значения. Например, в водометных судовых двигателях насос всасывает забортную воду и выбрасывает ее за корму в горизонтальном направлении. Эта струя уносит с собой определенный импульс, а судно приобретает такой же импульс, направленный вперед. Отсутствие вращения воды в струе водомета является преимуществом этого двигателя, поскольку обычный гребной винт создает бесполезное вращение отбрасываемой им воды, на что тратится работа. [c.531]

При истечении из трубы раствора или расплава полимера достаточно большого молекулярного веса диаметр вытекающей струи превосходит иногда в 3—4 раза поперечник трубы. Напомним, что для чистовязкой несжимаемой ньютоновской жидкости закон сохранения момента количества движения диктует уменьшение диаметра струи приблизительно на 13%- Этот эффект отчетливо виден на рис. 10.8, где для раствора А диаметр увеличился больше чем на 200%, а для жидкости С — мало или почти не изменился. Так как эти две жидкО сти имеют приблизительно равные вязкости (рис. 10.2) и одинаковую предысторию течения до выхода из устья трубы, совершенно ясно, что полученный эффект, по крайней мере в этом случае, не может быть объяснен одной лишь вязкостью. [c.306]

При увеличении давления на срезе сопла скорость продолжает оставаться звуковой М = 1), тогда как вне сопла величина скорости возрастает, причем тем больше, чем меньше так называемый параметр нерасчетности п, представляющий собой отношение давлений в окружающем пространстве и на срезе сопла п = PjP ,. Кроме того, скорость изменяется с расстоянием от сопла, возрастая с увеличением диаметра струи таким образом, вне сопла поток движется со скоростью, превышающей скорость звука М 1). Физически это объясняется следующим образом. За критическим сечением (в нашем случае —за срезом сопла) при расширении струи плотность газа р уменьшается быстрее, чем растет ее сечение S. Из закона сохранения массы следует, что в любом сечении струи масса газа, проходящего в единицу времени, должна быть одинаковой. Это означает, что при уменьшении в каком-либо сечении произведения pуравнением неразрывности puS = onst). [c.12]

Основы теории движения идеальной жидкости в трубах и при истечении из сосудов были заложены в конце 20-х гг. XVIII века Д. Бернулли и Л. Эйлером. В своих исследованиях они исходили из закона сохранения живых сил (vis viva). Этот закон встречается у X. Гюйгенса, И. Ньютона, Г.-В. Лейбница, Д. Бернулли в разных формулировках. Начала учения о силе давления и реакции выте-каюш ей струи жидкости относятся ко второй половине XVII века и связаны с именами И. Ньютона и Э. Мариотта. Мариотт полагал, что давление струи при истечении из отверстия равно весу столба жидкости, имеюш его плош адь поперечного сечения струи (отверстия) и высоту, соответствуюш ую напору жидкости в сосуде над отверстием. Записывая это соотношение в виде формулы, получим для силы давления струи следуюш ее выражение [c.24]

Кумулятивные заряды. Другое важное применение законов сохранения мы находим в теории направленных зарядов, которые использовались в американских базуках , в британских Р1АТ и разных других видах противотанкового и фугасного оружия времен второй мировой войны. Мы здесь кратко изложим сущность подобного применения теории струй дальнейшую литературу можно найти в работах [17], стр. 16 и [22 ]. [c.101]

Затопленная струя. Выше мы отмечали, что соударение пластин при сварке взрывом происходит при углах наклона, меньших того критического значения, которое нужно для образования кумулятивной струи. Однако, как видно из решения задачи о соударении струи в гл. VH, существование обратной струи является необходимым следствием закона сохранения количества движения. Возникает естественный вопрос куда же д,евает-ся обратная струя при сварке взрывом В заключение мы, следуя работе [13], покажем, как можно ответить на этот вопрос в рамках схемы несжимаемой жидкости, и еще раз убедимся в эффективности этой схемы. [c.414]

Основываясь на законе сохранения живой силы, открытом для частного случая колебания маятника еще Гюйгенсом и получившем широ-кое распространение в первой половине XVIII в., Бернулли впервые изложил в Гидродинамике теорему, устанавливающую связь между давлением, уровнем и скоростью движения тяжелой жидкости. Теорема эта является фундаментальной теоремой гидродинамики. Согласно этой теореме, если в точках потока, находящихся на одном уровне, понижается скорость, то доллсно возрастать давление, — результат, который вначале казался парадоксальным. Действительно, в связи с ньютоновскими воззрениями па давление жидкости на обтекаемое тело, да и исследованиями самого Бернулли о давлении жидкости на преграду прочно установился взгляд о возрастании давления жидкости на тело при увеличении скорости набегания ее на тело. Это противоречие было легко устранено Эй(.аером, который с бо.пьшой отчетливостью разъяснил, что теорема Бернулли как гидродинамическая интерпретация закона живых сил верна лишь в том случае, если следить за движением частиц одной и той же струи. Принадлежащее Эйлеру ноясие1ше заключалось в следующих словах вся сложность понимания этого предложения устраняется, если считать, что здесь сравнение производится не между скоростями двух разных течений, а между разными скоростями вдоль данной струи, которая обтекает поверхность тела . Эти слова Эйлера заслуживают упоминания в любом руководстве но гидродинамике, так как и сейчас эта важная сторона теоремы Бернулли часто ускользает от учащегося. [c.22]

Довольно сложные струйные течения возникают при несимметричном столкновении свободных струй. Решения этого типа могут быть получены смещением точек В, D, В по окружности q = Qu ( m. рис. 6) и рассмотрением возникающей задачи Дирихле во всем круге. При это.м надо следить за соблюдением интегральных законов сохранения массы и импульса на плоскости течения. [c.252]

При прохождении потока через сужающее устройство происходит изменение потенциальной энергии вещества, часть которой вследствие местного сжатия струи и соответствующего увеличения скорости потока преобразуется в кинетическую энергию. Изменение потенциальной энергии приводит к появлению разности статических давлений (перепада давления), которая определяется при помощи дифманометра. Так как согласно закону сохранения энергии суммарная энергия движущейся среды уменьшается только на величину потерь, то по измеренному перепаду давления может быть определена кршетическая энергия потока при его сужении, а по пей — средняя скорость и расход вещества. [c.274]

СОПЛО, специально спрофилированный закрытый канал, предназначенный для разгона жидкостей или газов до заданной скорости и придания потоку заданного направления. Служит также устройством для получения газовых и жидкостных струй. Поперечное сечение С. может быть прямоугольным (плоские С.), круглым (осесимметричные С.) или иметь произвольную форму (пространств. С.). В С. происходит непрерывное увеличение скорости V жидкости или газа в направлении течения — от нач. значения Уо во входном сечении С. до наибольшей скорости v=Va на выходе. В силу закона сохранения энергии одновременно с ростом скорости у в С. происходит непрерывное падение давления и темп-ры от их нач. значений / о, Т о до наименьших значений Гд в выходном сечении. Т. о., для реализации течения в С. необходим нек-рый перепад давления, т. е. выполнение условия Ра>Ра При пост, плотности р для непрерывного увеличения v С. должно иметь сужающуюся форму, т. к. в силу неразрывности уравнения onst [c.700]

Смотреть страницы где упоминается термин Законы сохранения и струи : [c.234] [c.107] [c.80] [c.10] [c.20] [c.201] [c.41] [c.22] [c.145] [c.165] [c.172] [c.285] [c.718]

Смотреть главы в:

Струи, следы и каверны -> Законы сохранения и струи

ПОИСК

433 (фиг. 9.2). 464 (фиг струями

Закон сохранения

Сохранение

Струя

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...