Кривизна в точке отрыва потока

Кривизна в точке отрыва потока [c.99]

Кривизна в точке отрыва потока. Легко проверить в частных случаях, что кривизна свободной линии тока в точке отрыва потока обычно обращается в бесконечность. Дадим теперь изложение этого вопроса в более общей форме. Без потери общности можно считать, как и выше, что модуль скорости на свободной линии тока равен единице. [c.99]

Дальнейшее исследование кривизны в точке отрыва потока имеет более специальный характер 2). Различные результаты получаются при различных предположениях о гладкости обтекаемой стенки. Здесь достаточно предположить, что дуга А В принадлежит к классу кривых С ", т. е. что угол наклона касательной 6(5) имеет непрерывную вторую производную по длине дуги. [c.101]

Если же система имеет поверхности с резко изменяющейся кривизной или каналы с резкими изменениями сечения, крутыми поворотами и т. п., то в некоторых плохо обтекаемых местах поток отрывается от поверхности. При этом в зоне отрыва потока между ним и поверхностью образуются застойные области (мешки), в которых течение замедленно и интенсивность теплообмена снижена. [c.116]

Аналогичное исследование может быть проведено для точек отрыва, которые в то же время являются критическими точками. Можно установить, что в этом случае точка отрыва потока должна быть точкой возврата и что разложения (4.31) —(4.35) остаются в силе с а = 0. Таким образом, если функции м (1) и со"(1) не равны нулю, то кривизна свободной линии тока бесконечна. Этот результат тем более справедлив для точек возврата на свободных линиях тока. В таких случаях имеем (о (1)=0 (так как м — регулярная функция Т), а также (о"(1) О во избежание локального самопересечения линии тока в окрестности точки возврата. [c.105]

Если частица движется в стационарном потоке по траектории с радиусом кривизны / , то U=U IR. Тогда Is U IR, или для частицы ликоподия, находящейся в воздухе, 10 = //i . Условие движения частицы по линии тока запишется как 10 = UIR. Если же скорость потока и кривизна линии тока таковы, что выполняется неравенство 10 < UIR, то частица не сможет следовать вдоль линии тока, а но инерции будет двигаться по касательной к линии тока в точке отрыва. Для случая, приведенного на рис. 19, в точке, отмеченной крестом, действует неравенство 10 UIR, поэтому частица в этой точке отрывается и переходит на другую линию тока. Точки ближайшего подхода частиц друг к другу, где и скорость и кривизна максимальны, являются наиболее вероятными точками срыва частицы с линии тока. На удаленных и менее искривленных участках траектории частица движется вдоль линии тока. [c.671]

Экспериментальные наблюдения показывают, что при движении в маловязких жидкостях газовые пузыри, объем которых превышает 50 см , дробятся, распадаясь на более мелкие устойчивые пузырьки. Теории дробления газовых пузырьков не суш,ествует. Имеюш,иеся в этой области теоретические исследования показывают, что при безотрывном обтекании поверхность газовых пузырей сохраняет устойчивость. Этот вывод находится в хорошем соответствии с опытами, ибо сферические и эллипсоидальные пузыри, большая часть поверхности которых обтекается без отрыва потока, действительно не подвержены дроблению. В той области размеров пузырей, где происходит перестройка их формы от эллипсоидальной к сферическому сегменту (область 4, рис. 5.6), всплывание пузырей, как уже отмечалось, сопровождается пульсациями формы и траектории движения. Но пузыри в этой области размеров, как правило, не дробятся из-за стабилизирующего действия сил поверхностного натяжения, ибо кривизна поверхности таких пузырьков еще не слишком мала. [c.224]

Существующие так называемые несущие профили, имеющие обычно значительную кривизну, не обладают этим свойством. С поверхности такого рода крыловых профилей при больших углах атаки срывается турбулентный слой. На таких профилях возрастание рейнольдсова числа не приводит к увеличению критического угла атаки а р, а даже, наоборот, может привести к уменьшению их. Это объясняется уменьшением ламинарного участка на верхней поверхности крыла за счет смещения вверх по потоку точки перехода и, как следствие, утолщения турбулентного слоя, что приводит к смещению точки отрыва турбулентного слоя в направлении носка крыла, т. е. к ухудшению обтекания ). [c.543]

Пусть струя ширины й разделяется криволинейным препятствием Р на две ветви 1, /г (рис. 68, а) ). Обозначим через С точку разветвления течения, а через А и В — точки, в которых поток отрывается от Р. Предположим, далее, что Р имеет конечную длину и конечную кривизну ), кроме, быть может, точки С, в которой граница Р может образовывать угол рте радиан. [c.167]

Рассматривается течение около точки отрыва ламинарного пограничного слоя в сверхзвуковом потоке на плоской пластине. Как известно, отрыв пограничного слоя наступает на гладкой поверхности тела с малой кривизной только при наличии положительного (неблагоприятного) градиента давления. На плоской пластине, обтекаемой безграничным равномерным сверхзвуковым потоком, направленным в невозмущенной области вдоль ее поверхности, градиент давления впереди препятствия или места падения ударной волны (рис. 1.1) может быть вызван только за счет изменения толщины вытеснения пограничного слоя. Поскольку этот индуцируемый градиент давления оказывает влияние на пограничный слой уже в первом приближении, то получается задача о взаимодействии такого же вида, как рассмотренная выше в 1.1. [c.28]

Эти факторы обусловили необходимость проведения тщательного анализа обнаруженных свойств и условий их проявления. Так, например, широко распространено мнение, что наличие угловой точки (при трансзвуковом режиме) всегда приводит к образованию висячего скачка уплотнения, или что ее наличие всегда служит причиной отрыва пограничного слоя. На самом деле, как показано в 8 гл. 9, висячий скачок возникает из-за конечной кривизны стенки непосредственно за угловой точкой, в результате взаимодействия сингулярности течения вблизи этой точки со стенкой. (Упрощенно это можно назвать перерасширением потока вблизи угловой точки по отношению к тому течению, которое может осуществиться за ней, вблизи стенки.) Отрыв пограничного слоя вызывается торможением потока вдоль стенки непосредственно за угловой точкой (в самой угловой точке замедление потока достигает бесконечного значения) это торможение обусловлено той же причиной, что и образование скачка. [c.202]

Рассматривая такую искривленную головную волну, состоящую из большого числа малых прямолинейных элементов, можно убедиться, что по мере удаления от центральной линии тока уменьшается и угол наклона элементов скачка При этом можно воспользоваться ударной полярой для расчета потока за скачком для каждой линии тока в отдельности. Участку головной волны КЬ отвечают точки ударной поляры от Л до г, в которой скорость Л12 = 1. На этом участке поток за криволинейным скачком будет дозвуковым. Следовательно, если головная волна отрывается от тела, то в некоторой области, прилегающей к носику тела, течение будет дозвуковым (эта область на рис. 4-10,6 заштрихована), а линии тока здесь будут иметь разную кривизну. В различных точках за скачком давления будут различными. [c.150]

Основное отличие гидродинамики трехмерного течения в пограничном слое от двумерного заключается в появлении поперечного, или, как его еще называют, вторичного течения. Линии тока внешнего идеального течения на поверхности тела искривлены. Внутри пограничного слоя существует градиент давления, перпендикулярный к линиям тока внешнего течения, наряду с градиентом давления вдоль этих линий. При обычных предположениях теории пограничного слоя давление поперек пограничного слоя постоянно, т. е. совпадает со значением на внешней границе пограничного слоя. Так как скорость в пограничном слое уменьшается по мере приближения к поверхности тела, центробежные силы, действующие против сил давления, уменьшаются вблизи стенки. Поэтому результирующее направление линий тока внутри пограничного слоя отличается от направления на внешней границе. Поперечный градиент давления создает поперечный поток и вызывает поперечные напряжения. Внутри пограничного слоя развивается вторичное течение, направленное в центр кривизны внешних линий тока. Поперечное течение может изменить свое направление по отношению к линии тока внешнего течения внутри пограничного слоя. Если поперечное течение имеет различное направление по отношению к линии тока на разном расстоянии от поверхности тела, то образуются 5-образные профили поперечной скорости. Изменение направления течения в различных сечениях приводит к значительному усложнению картины течения в пограничном слое. Небольшое поперечное течение вызывает сильное изменение характера потока в пограничном слое при положительном градиенте давления. Из-за вязких сил течение вблизи тела значительно ослабевает и поперечное течение может увлечь за собой весь поток, что и происходит вблизи линии отрыва . [c.134]

Развивая теорию Корста, Карьер и Сирье [41] разработали метод расчета отрывного течения за уступом, расположенным по потоку, при сверхзвуковых скоростях. Они нашли, что влияние пограничного слоя в точке отрыва эквивалентно влиянию вдува струи в область отрыва. На градиенты давления и энтропии во внешнем потоке влияет кривизна линий тока в слое смешения, а в осесимметричном течении — наклон и кривизна линии тока перед отрывом. Их подход при рассмотрении влияния пограничного слоя подобен подходу Кирка [42]. [c.61]

Отрывный пузырь способствует турбулизации пограничного слоя ниже по течению. Это случай так называемого срыва с задней кромки. Все три случая (короткие и длинные пузыри, а также срыв с задней кромки) изучены Маккаллохом и Голтом [31] для толстого крылового профиля (NA A 6З3-О18) и некоторых других крыловых профилей (фиг. 52). На таком толстом крыловом профиле короткий пузырь образуется при умеренных углах атаки и сжимается, но не разрушается до достижения максимальной подъемной силы вследствие перемещения точки отрыва турбулентного слоя вверх по потоку. Образование короткого пузыря возможно только в определенном интервале чисел Рейнольдса, зависящем от распределения давления, кривизны и неровностей поверхности, а также от турбулентности набегающего потока. [c.61]

На основании сказанного процесс кипения жидкости следует представлять себе таким образом. Когда перегрев жидкости, непосредственно омывающей поверхность нагрева, достигает соответствующего порога, начинают функционировать некоторые разбросанные по поверхности нагрева центры парообразования. Первыми вступают в строй такие центры, которые допускают сразу образование крупных пузырей, поскольку для этого достаточен самый умеренный перегрев жидкости. Очагами зарождения крупных пузырей пара служат адсорбированный твердым телом воздух, внедряющийся в жидкость в виде газовых пузырьков, и те неровности поверхности, которые имеют наименьшую кривизну. В связи с испарением жидкости в полость пузырей, последние увеличиваются в объеме и, достигнув большего или меньшего размера, отрываются от поверхности. На их месте образуются новые пузыри, и процесс повторяется. Если кипение происходит в неподвижной в целом жидкости, то отрыв пузырей от стенки вызывается действием архимедовой силы при интенсивном вынужденном движении жидкости он происходит тогда, когда верхушки пузырей оказываются в сфере действия быстрого потока. В процессе своего свободного движения пузыри пара продолжают расти при условии, что жидкость [c.162]

Обратимся теперь к рассмотрению выпуклой криволинейной стбнки (рис. 15-10, б). В этом случае получаем обратную картину гидроизогипсы по мере удаления от стенки расходятся продольная кривизна потока уменьшается. Если мы стянем точки i4j, Дд, А ,.. ., в точку Л, то при этом получим KajJTHHy обтекания внещнего тупого угла (рис. 15-9).. Отметину, что при определенных условиях такого рода обтекание может сопровождаться отрывом бурного потока от боковой стенки (иногда без образования водоворотных зон дно русла между боковой стенкой и потоком оказывается сухим). [c.461]

Отрыв определяется здесь как явление, при котором весь поток отсоединяется от поверхности. Для течения в пограничном слое около плоской поверхности, вызываемого непрерывным полем сил, соответствующим течению в канале З-образной формы, Мейгер рассчитал поверхностные и потенциальные линии тока. Течение в пограничном слое направлено к стенке канала, наиболее близкой к центру его кривизны, т. е. если канал имитирует собой двойной ряд лопаток, то течение в пограничном слое направлено к подсасывающим поверхностям первого ряда лопаток. Благодаря смещению пограничного слоя происходит перераспределение количества движения в основном течении. Поперечные течения являются важным фактором для отрыва трехмерных потоков такого типа. [c.111]

Перейдем теперь к результатам исследования течений с очень большими локальными градиентами давления. Основные положения асимптотической теории течений этого типа приведены в работе [35]. В качестве типичного примера рассматривается течение разрежения около угловой точки контура тела в сверхзвуковом потоке вязкого газа.Угловая точка может иметь небольшое округление с малым радиусом кривизны порядка толшдны невозмущенного пограничного слоя ( Ке / ). В этом случае, согласно классической теории пограничного слоя, при Йе -> оо на большей части течения влияние вязкости исчезает и уравнения Навье — Стокса переходят в уравнения Эйлера. Вблизи поверхности тела в пределе образуется поверхность тангенциального разрыва (благодаря чему выполняются условия прилипания), которая при некоторых условиях может отрываться от поверхности тела. [c.249]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...