Примеры образования вихрей

Примеры образования вихрей. Дадим несколько примеров образования вихрей. Рассмотрим, например, массу воздушной атмосферы без водяных паров, окружающей землю. Давление р, абсолютная температура Т и величина ю для сухого воздуха связаны [c.166]

ПРИМЕРЫ ОБРАЗОВАНИЯ ВИХРЕЙ 171 [c.171]

Отметим, что некоторые свойства пульсирующих потоков зависят от параметров, аналогичных по форме приведенной скорости. Напомним два примера образование вихрей при обтекании кругового цилиндра, установленного в потоке жидкости, в широком диапазоне скоростей характеризуется постоянной величиной — числом Струхаля [c.253]

Из приведенных данных видно, что наименьшее значение С (а следовательно, и давл) имеет тело удобообтекаемой формы, наибольшее — диск. Пример с полусферами очень поучительный он указывает, что основное влияние на величину лобового сопротивления оказывает форма не передней части тела, а задней, именно той, за которой образуются вихри. Поясним с качественной стороны причину образования вихрей и приведенную выше взаимосвязь между С и давл от формы тела. [c.302]

Примерами инструментов первой группы (издающих звуки аэродинамически) могут служить некоторые духовые инструменты, в частности блок-флейта (продольная флейта, или рекордер) и диапазонные органные трубы. Произвести звук без подачи энергии невозможно. Мы уже видели, что звук —это просто способ передачи энергии сквозь воздух или какую-либо другую среду в виде волн давления, в которых энергия непрерывно и быстро переходит из одной формы в другую из потенциальной в кинетическую и обратно. При колебании поршня в трубе энергию поставлял вращающийся коленчатый вал, в случае пульсирующего баллона — насос. В духовой инструмент энергию подает сам музыкант, который давлением своих легких вдувает в него модулированную струю воздуха. На рис. 5 изображена блок-флейта. Воздух, сжатый в легких, вдувается через узкую щель мундштука и выходит из него в виде короткой струи при этом то по одну, то по другую сторону от струи образуются вихри. Они возникают потому, что по обе стороны от быстро движущегося потока воздуха давление падает. Это можно увидеть, например, если дунуть на монетку, лежащую на столе монетка перевернется. Падение давления вызывает отсасывание струи с боков поэтому большая скорость воздуха, выходящего из мундштука, и турбулентность струи приводят к образованию вихрей. Затем эти вихри сталкиваются с клиновидным выступом амбушюра флейты и проходят сверху или снизу выступа. Практически именно положение этого выступа определяет частоту образования вихрей чем меньше расстояние от отверстия мундштука до выступа, тем чаще образуются вихри. Точно так же, чем сильнее дует музыкант, тем больше скорость воздушной струи и частота образования вихрей. [c.38]

С разрезным крылом сходны добавочные крылья, применяемые для улучшения обтекания тел, форма которых благоприятствует отрыву потока и образованию вихрей. Давно известным примером таких добавочных крыльев могут служить поворотные лопатки, применяемые в аэродинамических трубах (см. рис. 201, на стр. 338). В настоящее время добавочные крылья применяются во всех тех случаях, когда надо обеспечивать резкий поворот потока без заметной потери напора . Один из таких случаев изображен на рис. 112. Действие добавочных крыльев состоит в следующем. Каждое крыло обращено к стенке канала той стороной, на которой давление повышено следовательно, поле давлений. [c.197]

Рис. В.1. Примеры образования концентрированных вихрей (пояснения см. в табл. В.1).

Простейшим примером является случай, имеющий место в зоне захватывания частоты образования вихрей, где со сох, так что выбор значений Уа = О и С/, = О обеспечивает удобные условия для моделирования. Тогда и 8 определяют по результатам наблюдений за амплитудой свободных резонансных колебаний, например для двух различных ее уровней, характеризуемых соответственно двумя отличными друг от друга значениями коэффициента демпфирования [c.164]

Отдельные примеры подобных процессов были известны. Это образование ячеечной структуры в неоднородно нагретом горизонтальном слое жидкости ( 9), возникновение турбулентности, вихрей и т. д. [c.29]

Рассмотренный случай движения жидкости около пластинки, снабженной перегородкой, представляет собой пример отрыва, имеющего место при обтекании поверхности с разрывами ее наклона. Обтекание таких поверхностей представляет собой наиболее характерное явление. Отрыв потока может происходить у места излома контура профиля (рис. 1.11.5,а, б), при обтекании уступов, обращенных навстречу или расположенных по потоку (рис. 1.11.5,в, г), а также при обтекании вырезов (рис. 1.11.5,5). На этих рисунках показаны возможные конфигурации линий тока отрывных течений. Характерным для этих течений является образование в зоне отрыва возвратных потоков и вихрей. [c.100]

X, вызвало не возрастание, а снижение температуры, так как движущийся вдоль фронтовой стены опускной вихрь захватывает факелы верхних горелок, что создает благоприятные условия для зажигания нил<них горелок и в итоге понижает ядро факела. В режимах 4 и 5 величина X меньше, чем в режиме /, однако температура тоже ниже, что объясняется более ранним воспламенением рассредоточенных факелов благодаря образованию в освободившихся участках рециркуляционных газовых потоков (Л. 19]. Пример этот наглядно показывает, что среднее расстояние х уже не является однозначным определяющим фактором. [c.14]

Другой пример самоорганизации - образование турбулентных вихрей при движении жидкостей. Известно, что движение жидкости вязкостью р в трубе высотой к при скорости потока V носит ламинарный характер при значениях параметров состояния системы (числа Рейнольдса) меньше критических [c.24]

Одним из типичных примеров самоорганизации диссипативных структур является переход ламинарного течения жидкости в турбулентное. До недавнего времени он отождествлялся с переходом к хаосу. В действительности же обнаружено, что в точке перехода путем самоорганизации диссипативных структур происходит упорядочение, при котором часть энергии системы переходит в макроскопически организованное вихревое движение, схематически представленное на рис. 3. Таким образом, гидродинамическая неустойчивость при переходе ламинарного течения в турбулентное связана с образованием динамических диссипативных структур в виде вихрей. [c.23]

Вихри и связанное с ними циркуляционное потенциальное течение возникают всегда в результате образования поверхностей раздела. Все потенциальные течения являются результатом давления, передаваемого на жидкость ограничивающей ее стенкой или находящимся внутри нее телом. Циркуляционное течение возникает главным образом в том случае, когда внутри жидкости имеется поверхность, одна часть которой испытывает некоторое время давление, а другая, соседняя, часть не подвергается давлению. Примером может служить образование вихревого кольца около отверстия в стенке (рис. 45) стенка испытывает давление слева и отвечает равным противодействием, в то время как отверстие не подвергается давлению. Другим важным примером является движение крыла самолета, когда площадь, находящаяся непосредственно под крылом, некоторое время нагружена весом самолета, а продолжение этой площади за пределами крыла не подвергается в это время никакому давлению. В конце 7 мы упомянули, что из поверхности раздела, возникающей позади крыла, образуются два вихря, сбегающие с концов крыла (см. рис. 46). Кроме того, в начальный момент движения, при разгоне крыла, образуется вихрь, изображенный на рис. 66. Этот начальный вихрь вместе с боковыми вихрями образует одну общую, обычно несколько размытую вихревую нить. Само [c.112]

Обсудим ДЛЯ примера границы устойчивости в случае Рг = 6,7 Рг = = 676,7. При малых Ra (0< Raj < 13 кривая 7а), как и в однородной жидкости (Ra = 0), неустойчивость имеет чисто гидродинамическую природу и связана с образованием неподвижных вихрей на границе встречных потоков. Увеличение параметра стратификации приводит в этой области к некоторому стабилизирующему действию. Вследствие гидродинамической природы кризиса граница устойчивости слабо зависит от Рг и Рг ,, участки кривых 1а — 4а с точностью графика совпадают, [c.131]

В третьем варианте объединены случаи образования циркуляционных вихрей и местных зон повышенного давления в местах разгрузки материалов в загрузочные или разгрузочные емкости с заглушенным выпускным отверстием. Характерными технологическими примерами таких случаев являются загрузочные воронки и бункера дробилок (рис. 16) и других технологических аппаратов разгрузочные бункера и воронки под дробилками (рис. 17) и другими технологическими аппаратами бункера, силосы и другие емкости для накопления сыпучих технологических материалов. Если через такие загрузочные (разгрузочные) емкости сыпучий материал пропускается напроход (без накопления в емкости), то циркуляционные вихри внутри нее не образуются, местная зона повышенного давления воздуха внутри емкости отсутствует. Такой пример приведен на рис. 17, б для места разгрузки дробилки в промежуточный разгрузочный бункер дробленая руда напроход поступает на контрольный грохот. [c.45]

Галопирование — аэродинамическая неустойчивость, характерная для гибких сооружений с особыми формами поперечного сечения, такими, как, например, прямоугольные или D-образные сечения, или эффективные сечения некоторых покрытых льдом проводов линий электропередачи. При определенных условиях, которые будут сформулированы в этой главе позже, в таких сооружениях возможны колебания с большими амплитудами в перпендикулярном потоку направлении (в 10 или даже в значительно большее число раз превышающими размеры самого сечения в этом направлении) при частотах, которые значительно ниже частот срыва вихрей, характерных для того же самого сечения. Классическим примером такого типа аэродинамической неустойчивости является галопирование с большими амплитудами поперек воздушного потока проводов линий электропередачи, которые покрылись слоем льда под дождем с образованием гололеда. [c.166]

Не представляется возможным углубляться здесь далее в физиографические и геологические факторы, влияющие на установление типа и распределение различных осадков, но приведенные в последующем основные положения должны быть вполне очевидны. Все стратиграфические слои являются следствием изменений в физических условиях, при которых имело место осадкообразование. Резкая разница в последовательности образований большого масштаба обязана своей причиной региональным изменениям, меньшие отклонения в пределах единичного слоя обязаны местным или временным изменениям. В качестве примера можно указать, что глинистые частицы среди соответствующих прослоек известняка могут быть отнесены за счет штормов исключительной силы, когорые создавали значительные вихри в обычно чистых водах. Неисчислимая слоистость некоторых глин могла явиться следствием обычных или цикличных изменений бурной погоды. [c.32]

На фиг. 36 показан другой пример образование вихря при обтекании цилиндрической стойки, установленной на пластине. Отрыв, происходящий вдоль двух линий обыкновенного отрыва, разделяется точкой сингулярного отрыва, расположенной на линии симметрии. Благодаря вторичной завихренности поверхностные линии тока после отрыва свертываются с образованием двух больпшх вихрей. [c.45]

Рассмотрим теперь пример образования вихрей в том случае, когда сила F не имеет потенциала. А именно, рассмотрим движеиие воздуха над землей. Так как земля вращается около своей оси, то мы должны рассматривать относительное движение воздуха. [c.168]

Легко показать, что механическое перемешивание способствует образованию пузырей в насыщенных и перенасыщенных и свободных от пузырей системах. Это неоднократно обнаруживалось с помощью ультразвуковых колебаний [19]. Механическое перемешивание спокойной содовой воды являет собой еще один такой пример. Морские винты кавитируют при высоких скоростях, образуя вихри пузырей, которые в некоторых случаях вызывают деструктивную коррозию винтов [20]. [c.19]

Отметим, что дискретный способ содержит более гибкие и широкие возможности для описания таких течений, в которых вихревые поверхности теряют устойчивость. Примером может служить изучение вихревых дорожек Кармана за пластиной. Здесь расчетньш путем устанавливаются устойчивые вихревые образования, обладающие конечными размерами. Вместе с тем классические дорожки Кармана [1.11, 1.12], строго говоря, неустойчивы [3.35]. Это связано с тем, что во введенной Карманом дорожке вихри имеют бесконечно малые размеры. Болес того, оказалось, что постулировать то или иное предельное течение для т —> оо в трывных задачах не всегда допустимо и при более широких допущениях, так как их может быть несколько (симметричная и несимметричная дорожки за пластиной). В теории решение может зависеть от начальных условий зада ш, а практическая реализуемость того или другого режима может определяться и другими обстоятельствами. В указанном случае наличие симметри шо поставленной разделительной пластины делает устойчивым симметричный режим, а отсутствие ее — несимметричный. [c.59]

Прежде чем оставить эту тему, следует указать, что и для объяснения многих явлений акустики мы должны обращаться к образованию двойной цепочки вихрей. Известным примером является тот характерный звук, который вызывается действием порыва ветра на деревья. Здесь мы имеем образование при соответствующих условиях тонов ) различной силы. В аэронавтике мы встречаемся с завыванием троссов аэропланов ) и ревом пропеллера различной силы. [c.859]

Если при испытаниях модели имеются свободные поверхности, то чтобы удовлетворить требованию сохранения значений числа Фруда натурного объекта и числа кавитации К, атмосферное давление над этими свободными поверхностями необходимо уменьшить по линейному закону. В таких условиях каверны, образующиеся на свободной поверхности, будут развиваться аналогично тому, как это происходит в натурном объекте. В качестве примеров можно назвать вихри, образованные захваченным воздухом, во входных магистралях насосов и суперкаверны (гл. 5), возникающие при входе объектов, движущихся с высокой скоростью, из газа в жидкость в момент пересечения ими границы раздела между этими двумя средами, а также явления, наблюдаемые в гидросооружениях. Моделирование входа тел в воду будет рассмотрено в разд. 12.4. [c.304]

Приведенные примеры дают представление о некоторых механизмах образования больших вихрей в изолированных системах. В последующих параграфах будет пока 5ано, что подобные механизмы реализуются в различных сдвиговых и отрывных течениях. [c.349]

Неожиданным является возникновение бесконечной системы внхрей, обязанных своим происхождением лишь действию вязкости, которая в данном примере выступает в качестве организуюш,е-го фактора, хотя, конечно, она играет и свою традиционную диссипативную роль. Это выражается в быстром уменьшении интенсивности вихрей нри приближении к вершине угла. Достойно удивления также исчезновение этих вихрей при а >73°. Обычно организуюш,ая роль вязкости проявляется в потоковых системах в виде образования диссипативных структур [126]. Однако, как правило, эти эффекты характерны для средней или даже малой вязкости. Пример Моффата парадоксален нетривиальным проявлением именно большой вязкости. [c.22]

Анализ поведения диссипативных структур или бегущих импульсов во внешних полях представляет собой частный случай задачи о поведении когерентных образований в поле друг друга, т. е. задачи об их взаимодействии. Сюда относятся задачи о столкновении нервных импульсов, фронтов горения, цилиндрических и спиральных волн. Очевидный интерес представляет анализ взаимодействия структур разного типа и природы. В этих направлениях уже имеются определенные успехи. Отметим, в частности, эксперимент Агладзе и Кринского [25], в котором на примере двумерной реакции Белоусова-Жаботинского наблюдалось взаимодействие спиральных вихрей со структурами типа бенаровских ячеек. В результате такого взаимодействия реакция пере- [c.526]

В качестве примера использования этого правила исследуем траекторию вихря Р, плавающего внутри угла, образованного двумя прямыми и равного я/п. Эта задача рассмотрена проф. Гринхиллом (Greenhill. — Quarterly Journal, 1878, V. XV). Предположим сначала, что вихрь И плавает в бесконечном пространстве, ограниченном осью Поместим отражение вихря на отрицательной стороне этой оси, тогда мы увидим, что вихрь движется параллельно оси со скоростью га/2т . Его функция тока, следовательно, есть 1пт . Взяв какую-нибудь точку на оси за начало коордииат, повернем отрицательную сторону оси вокруг начала так, чтобы она составила с положительной стороной угол, равный л п. Чтобы выразить это математически, воспользуемся формулами преобразования, данными в п. 653. Таким образом, имеем т) — с (г/с) sin п fl. Величина р., следовательно, равна п (г/с)" . Согласно правилу функция тока, которая задает движение вихря Р внутри угла, имеет вид [c.539]

Одним из наиболее любопытных следствий вязкости является образование в некоторых случаях правильных вихрей. Один из таких примеров, открытый Дворжаком, уже был упомянут в 260. В идеальной невязкой жидкости подобное явление не могло бы возникнуть ( 240), и даже если жидкость обладает вязкостью, это — явление второго порядка, т. е. определяется квадратом смещений. Три задачи подобного рода были рассмотрены автором 2) в другом месте, но здесь мы должны ограничиться явлением Дворжака и упростить вопрос, ограничиваясь двумерным случаем и пренебрегая членами, зависящими от образования тепла и от теплопроводности. [c.324]

Хетонные аналогии дорожек Кармана [101] (см. рис. 17) дают пример интегрируемой хетонной системы, образованной из бесконечного числа вихрей. Дорожки состоят из двух параллельных рядов вихрей с периодом а. Один из рядов расположен в верхнем слое, второй — в нижнем. Вихри, принадлежащие разным слоям, имеют противоположные знаки. Расстояние между рядами равно Ь. В антисимметричной дорожке (рис. 17Ь) вихри из нижнего слоя сдвинуты на половину периода относительно вихрей из верхнего слоя. Возможность точного интегрирования уравнений движения в рассматриваемом случае обусловлена инвариантностью относительно смещения на период вдоль дорожки. Как показано в [101], хетонные дорожки Кармана движутся с постоянной скоростью в направлении оси дорожки. Для моделей равных по толщине слоев скорость симметричной дорожки [c.577]

Наиболее простым видом пространственного отрывного течения является отрыв потока на бесконечном цилиндре со скольжением (рис. 3.5). В этом случае течение в продольном направлении определяется независимо от течения в поперечном направлении. Явление отрыва имеет по сути двумерный характер, и естественно пользоваться обычным критерием отрыва для двумерных и осесимметрических течений ди/д1)1г=о = др1дг[ = 0). Другим хорошо известным примером является отрыв при обтекании острого конуса под углом атаки при сверхзвуковых скоростях. Отрыв ламинарного пограничного слоя приводит к образованию устойчивых вихрей и ядер завихренности, причем реализуемая картина течения заметно отличается при малых, умеренных и больших углах атаки. При умеренных углах атаки на боковой поверхности конуса отрыв происходит вдоль образующей. Критерий отрыва можно связать с появлением возвратного течения, т. е. в этом случае (а(о/а )Е=о = 0, др/д1 = 0) (рис. 3.6). [c.164]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...