Основы теории гидродинамического сопротивления

Основы теории гидродинамического сопротивления [c.18]

Значительное число параметров, определяющих гидродинамический и тепловой режимы, при течении жидкости в загруженных сечениях (трубные пучки, засыпки и т. п.), не позволяет решить задачу аналитически. В этих условиях единственным способом установления расчетных закономерностей теплообмена и сопротивления является обобщение опытных данных на основе теории подобия. Представление о характере течения потока в загруженных сечениях может быть получено в результате изучения распределения давления и теплоотдачи по поверхности трубок в пучках различной конфигурации. Отвлекаясь от влияния температурного фактора, изучение теплоотдачи можно осуществить методом аналогии между диффузией и теплообменом. [c.251]

Одним из общих путей упрощения уравнений Навье — Стокса при больших числах Рейнольдса является полное или частичное пренебрежение вязкими членами jiV v по сравнению с инерционными pv-Vv. Если полностью пренебречь вязкими членами и считать движение безвихревым, то получим уравнения потенциального течения, являющиеся основой классической гидродинамической теории [39]. Эта теория, к сожалению, не дает никакой информации о сопротивлении, испытываемом телами, помещенными [c.57]

При выборе подвижных или неподвижных посадок в первую очередь знакомятся с подобными сопряжениями деталей в других механизмах и машинах, работающих в аналогичных условиях в противном случае приходится делать расчет с последующей проверкой сопряженных деталей в работе. Теоретические расчеты подвижных посадок осуществляют на основе гидродинамической теории смазки, а неподвижных посадок — на основе теории сопротивления материалов. [c.33]

Расчет подшипников жидкостного трения выполняют на основе уравнений гидродинамики вязкой жидкости, связывающих давление, скорость и сопротивление смазки вязкому сдвигу. Теория показывает, что гидродинамическое давление может развиваться только в клиновом зазоре (см. эпюру, рис. 10.14). Толщина масляного слоя /г зависит от угловой скорости и вязкости масла. Чем больше эти величины, тем больше к. Но с увеличением радиальной нагрузки Н на цапфу 2 толщина масляного слоя к уменьшается. При установившемся режиме работы толщине масляного слоя к [c.311]

Поскольку для вихревого режима течения невозможно применить гидродинамическую теорию теплообмена, то обычно расчетные зависимости в области гидродинамики и теплообмена получают на основе обобщения экспериментальных данных. Экспериментальные исследования гидродинамики и теплообмена в активных зонах с шаровыми твэлами реакторов FP оеу-ш,ествить весьма трудно, а на стадии проектирования просто и невозмфкно, поэтому обычно используют теорию подобия, которая позволяет установить, от каких безоазмерных параметров зависит гидродинамическое сопротивление при обтекании газом тепловыделяющих элементов и его нагрев за счет теплоотдачи от поверхности твэлов. [c.47]

Наиболее полное исследование гидродинамического сопротивления шаровых насадок было выполнено сотрудниками ЦКТИ Р. С. Бернштейном, В. В. Померанцевым и С. Л. Шагаловой [28]. В более поздней работе этих же авторов был предложен на основе струйной теории Г. Н. Абрамовича теоретический метод расчета гидродинамического сопротивления как шаровых насадок, так и слоя из элементов неправильной формы и предложены обобщенные зависимости для коэффициентов сопротивления. Степенные зависимости параметров ячейки (относительной высоты hjd и относительного просвета п) выбирались авторами работы с учетом обоих типов насадок. [c.58]

Развитие технической механики жидкости (гидравлики) в XIX в. за рубежом. Зародившееся во Франции техническое (гидравлическое) направление механики жидкости быстро начало развиваться как в самой Франции, так и в других странах. В этот период в той или другой мере были разработаны или решены следующие проблемы основы теории плавно изменяющегося неравномерного движения жидкости в открытых руслах (Беланже, Кориолис, Сен-Венан, Дюпюи, Буден, Бресс, Буссинеск) вопрос о гидравлическом прыжке (Бидоне, Беланже, Бресс, Буссинеск) экспериментальное определение параметров, входящих в формулу Шези (Базен, Маннинг, Гангилье, Куттер) составление эмпирических и полуэмпирических формул для оаределения гидравлических сопротивлений в различных случаях (Кулон, Хаген, Сен-Венан, Пуазейль, Дарси, Вейсбах, Буссинеск) открытие двух режимов движения жидкости (Хаген, Рейнольдс) получение так называемых уравнений Навье — Стокса, а также уравнений Рейнольдса на основе использования модели осредненного турбулентного потока (Сен-Венан, Рейнольдс, Буссинеск) установление принципов гидродинамического подобия, а также критериев подобия (Коши, Риич, Фруд, Гельмгольц, Рейнольдс) основы учения о движении грунтовых вод (Дарси, Дюпюи, Буссинеск) теория волн (Герстнер, Сен-Венан, Риич, Фруд, [c.28]

В постановке и решении ряда задач аэродинамики, в частности для схематизации движения воздуха и его действия на тела, немаловажную роль ыграли различные гидродинамические модели [26] При этом большую роль сыграли ударная теория сопротивления И. Ньютона (1686 г.), теория идеальной несжимаемой жидкости, разработанная Д. Бернулли (1738 г.) л Л. Эйлером (1769 г.), теория вязкой несжимаемой жидкости, созданная А. Навье (1822 г.) и Дж. Г. Стоксом (1845 г.), теория струйного обтекания тел, развитая Г. Гельмгольцем (1868 г.), Г. Кирхгофом (1869 г.), а в дальнейшем Рэлеем (1876 г.), Д. К. Бобылевым (1881 г.), Н. Е. Жуковским (1890 г.), Дж. Мичеллом (1890 г.), А. Лявом (1891 г.). Особое значение для становления аэродинамики имели работы Г. Гельмгольца, заложившего основы теории вихревого движения жидкости (1858 г.). В начале XIX в. появились понятия подъемной силы (Дж. Кейли) и центра давления. Дж. Кейли впервые попытался сформулировать основную задачу расчета полета аппарата тяжелее воздуха как определение размеров несуш,ей поверхности для заданной подъемной силы [27, с. 8]. В его статье О воздушном плавании (1809 г.) предложена схема работы плоского крыла в потоке воздуха, установлена связь между углом атаки, подъемной силой и сопротивлением, отмечена роль профиля крыла и хвостового оперения в обеспечении продольной устойчивости летательного аппарата я т. п. [28]. Кейли также занимался экспериментами на ротативной маши-де. Однако его исследования не были замечены современниками и не получили практического использования. [c.283]

Основы теории жидкостного трения. Исследование режима жидкостного трения в подшипниках основано на гидродинамической теории смазки. Эта теория базируется на решениях дифференциальных уравнений гидродинамики вязкой жидкости, которые связывают давление, скорость и сопротивление взякому сдвигу. [c.334]

Углублению теории течения реальных газов посвящен также ряд исследований Э. А. Оруджалиева, проводимых им на протяжении многих лет. Из работ Оруджалиева можно назвать следующие Скорость звука для реальных газов (1958) Скорость истечения реального газа с учетом сопротивлений (1959) Общее уравнение течения реального газа (1959) Одномерные потоки высоких давлений при наличии трения (1959) Определение теплоемкостей реального газа на основе экспериментальных данных по ультразвуку (1960) Влияние сжимаемости на коэффициент гидродинамического сопротивления и расчетные уравнения в магистральных газопроводах (1961) К теории течения реального газа в магистральных газопроводах (1961) Расчетные уравнения для течения реального газа в магистральных газопроводах при наличии теплообмена на головном участке (1961). [c.330]

Другая теория характеристической вязкости разработана Кирквудом и Райзманом [24] на основе модели, представляющей молекулу в виде случайного клубка, состоящего из цепочки шариков. Учитывается гидродинамическое взаимодействие мономерных элементов молекулы и сопротивление, оказываемое потоку со стороны цепочки. Теория приводит к результатам, которые в качественном отношении подобны результатам Дебая. До сих пор нет данных, чтобы решись, какая из теорий ближе согласуется с фактами. [c.533]

С увеличением скорости скольжения коэффициент трения быстро уменьшается (участок 1—2), при этом трение переходит в полужид-костное, характеризующееся тем, что поверхности скольжения еще не полностью разде /ены слоем смазки, так что выступы неровностей соприкасаются. В точке 2 начинается участок 2—3 жидкостного трения толщина смазочного слоя возрастает от минимальной, достаточной лишь для покрытия всех выступов, до избыточной, перекрывающей все неровности с запасом. При жидкостном трении рабочие поверхности полностью отделены друг от друга, и сопротивление относительному движению их обусловлено не внешним трением контактирующих элементов, а внутренними силами вязкой жидкости. Теоретически наилучшие условия работы подшипника обеспечиваются в точке 2 — здесь сопротивление движению и соответствующее тепловьще-ление наименьшие, но нет запаса толщины слоя поэтому практически оптимальные условия будут в зоне справа от точки 2. Расчет подшипника, работающего в режиме жидкостного трения, выполняется на основе гидродинамической теории смазки. Однако такой режим может быть осуществлен лишь при достаточно большом значении характеристики режима к > Якр, где — значение характеристики режима в точке 2. Для опор тихоходных валов это условие в большинстве случаев не выполняется, а для быстроходных оно нарушается в периоды пуска и останова, когда частота вращения вала мала. [c.244]

Гидродинамическая сила Рц, которая может трактоваться как сила лобового сопротивления при движении диска со скоростью у в потоке, вдвое меньше силы, вычисляемой на основе ударной теории (см. (4.36) при sin а = 1). Если теперь в поток поместить шар, то по ударной теории на него будет действовать та же сила, что и на диск. При гидродинамическом подходе эта сила будет отсутствовать вовсе. Действительно, при симметричном потоке относительно сечения OjO давления в произвольной точке М и симметричной точке М будут одинаковы, поскольку одинаковы скорости потока в этих точках. Равенство нулю результирующей силы при плавном (безотрывном) обтекании идеальной жидкостью шара, цилиндра и др. называется парадоксом Даламбе-ра. Давление в любой точке потока вблизи поверхности шара можно рассчитать, пользуясь уравнением Бернулли [c.77]

Суш ествует другой подход к вопросу о взаимодействии частиц в звуковом поле. Впервые Пшенай-Северин [22] предложил рассматривать взаимодействие на основе гидродинамических сил Осеена. Согласно теории Осеена, поле скоростей около движуш егося шара отличается сильной асимметрией скорость жидкости перед шаром убывает как 1/г , а позади него — как г. В силу линейности уравнения Осеена применим принцип суперпозиции полей обтекания частиц. Если две частицы расположены сравнительно близко друг от друга вдоль по потоку, то каждая из них будет воз-муш ать поле обтекания другой. Сила сопротивления, действующая на каждую из частиц, может быть оценена по формуле [c.651]

Теория пограничного слоя, разработанная Прандтлем в 1904 г. [7.1], положила основу для объединения интересов теории и практики. Ирандтль установил, что в том случае, когда массовые эффекты преобладают над эффектами вязкости, последние локализуются в тонком слое жидкости, примыкающей к поверхности обтекаемого тела, и в продолжающемся за этим слоем вихревом следе. В результате стало общепринятым, что теоретический анализ должен сочетать гидродинамические расчеты поля течения с расчетами вязкого пограничного слоя таким образом стал осуществляться расчет большинства параметров стационарных потоков, в том числе таких, как лобовое сопротивление профиля, которое до тех пор определялось лишь экспериментальным путем. [c.198]

В связи со сложностью построения гидродинамической сетки в литературе появились также различные приближенные (инженерные) методы, которые позволяют решать главнейшие практические задачи, не прибегая к построению гидродинамической сетки. В основу этих решений обычно кладется гидромеханическая теория фильтрации Н. Н. Павловского, Это метод фрагментов Н. Н. Павловского, относящийся только к особому (частному) случаю плотины — плотины системы А. М. Сенкова при неглубоком расположении водоупора методы виртуальных длин В. С. Козлова и асимптотических решений С. Н. Нумерова, относящиеся только к редко встречающемуся частному случаю обычных плотин при неглубоком расположении водоупора (когда водопроницаемое основание плотины можно рассчитывать, как горизонтальную трубу, имеющую далеко отстоящие друг от друга отдельные местные сопротивления см. гл. 5) метод коэффициентов сопрсугивления Р. Р. Чугаева, относящийся к общему случаю обычной плотины, расположенной на однородном водопроницаемом основании любой мощности и др. [c.528]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...