Течение в суживающемся канале

Особенно четко это выступает для случая течения в суживающемся канале, когда прилегающий к стенкам слой жидкости, в котором проявляется действие трения, получается весьма тонким (вычисления показывают, что его толщина и в этом случае пропорциональна [c.108]

Течение в суживающемся канале [c.160]

Рис. 9.2. Течение в суживающемся канале.

Рис. 9.3. Распределение скоростей в ламинарном пограничном слое при течении в суживающемся канале.

Рассмотренные выше подобные решения уравнений пограничного слоя охватывают сравнительно узкий класс течений, который почти полностью исчерпывается приведенными примерами продольного обтекания плоской пластины, плоского и осесимметричного течений вблизи критической тб ки, течения около клина и течения в суживающемся канале. Способ расчета пограничного слоя для общего случая двумерного течения около цилиндрического тела с осью, перпендикулярной к направлению течения, впервые был дан Г. Блазиусом [ ]. Впоследствии этот способ был [c.161]

В качестве другого примера замедленного течения рассмотрим течение в расширяющемся канале с плоскими стенками (рис. 10.15). Такое течение является противоположностью течения в суживающемся канале, исследованного в 2 главы IX. Будем обозначать радиальное расстояние от источника, находящегося в точке О, через х. Пусть стенка [c.215]

Таким образом, при отношениях давлений, больших расчетного для данного сопла, эжектирующий газ в начальном участке смесительной камеры представляет собой расширяющуюся сверхзвуковую струю. Поток эжектируемого газа на этом участке движется между границей струи и стенками камеры. Так как скорость эжектируемого потока в начальном участке дозвуковая, то при течении по суживающемуся каналу поток ускоряется и статическое давление в нем падает. [c.498]

Это условие выполняется в суживающихся каналах при дозвуковых скоростях течения и в расширяющихся каналах три сверхзвуковых скоростях течения. Чтобы убедиться в этом, заменим — и/и в приведенном выше уравнении через со/да (10.10. и, разделив все члены на йх, в результате получим [c.306]

Параметры потока дозвукового течения NjO в суживающемся канале (1=2 м, Л, =0,1 м , 2=0,0 м% С=1587 кг сек) [c.161]

TO подводом тепла при М < 1 можно достигнуть ускорения потока и в расширяющемся канале. В суживающемся канале представляется возможным поток, доведенный до скорости звука, перевести в режим сверхзвукового течения путем организации отвода тепла, достаточного для соблюдения неравенства [c.194]

Из этих уравнений следует, что при М > 1 течение в расширяющемся канале (d Е > 0) происходит с уменьшением давления вдоль потока dp < 0) и с увеличением скорости (dw > 0) и, наоборот, сверхзвуковой поток в суживающемся канале (dS <0) замедляется dw < 0), а его давление возрастает dp > 0). Таким образом, профили сопла и диффузора для сверхзвукового потока меняются местами — сверхзвуковое сопло представляет собой расширяющийся канал, а сверхзвуковой диффузор — сужающийся канал. [c.287]

Изменение числа М для В <0 изображено на рис. 2 (кривые 1—6). Третье уравнение системы (4) дает г/ <0, 2 > 0, т. е. течение газа в суживающемся канале и с подводом тепла. [c.157]

Течения в суживающемся и расширяющемся каналах. Дальнейший класс Т очных решений уравнений Навье — Стокса получается следующим образом. Предположим, что в плоском течении все лучи, проходящие через некоторую точку, являются линиями тока. Пусть, далее, скорость течения на отдельных лучах различная, т. е. изме-ляется вместе с полярным углом ф. Те лучи, на которых скорость равна нулю, могут рассматриваться как стенки суживающегося или расширяющегося канала. Уравнение неразрывности выполняется, если скорость на каждом луче изменяется обратно пропорционально расстоянию от нулевой точки. Следовательно, радиальная скорость и должна удовлетворять соотношению [c.106]

Точное решение уравнений температурного пограничного слоя получается также для течений в суживающемся и расширяющемся каналах. Эти течения были рассмотрены в п. 12 2 главы V. [c.277]

Вследствие повышенной устойчивости сверхзвуковой струи ее смешение с эжектируемым газом происходит значительно менее интенсивно. Поток эжектируемого газа на этом участке движется между границей струи и стенками камеры. Так как скорость его на входе в камеру смешения дозвуковая, то при течении по суживающемуся каналу поток ускоряется и статическое давление в нем падает. Максимальная скорость эжектируемого газа и минимальное статическое давление достигаются в сечении Г, где площадь сверхзвукового потока А ] становится наибольшей. [c.133]

Опытами показано, что нестационарные (автоколебательные) режимы течения переохлажденного пара в соплах Лаваля устраняются специальным профилированием и, в частности, выполнением углового излома в минимальном сечении, т. е. организацией центрированных волн разрежения, скорость расширения в которых велика (см. гл. 4, 6 и 61]). Выходные кромки решетки с суживающимися каналами по существу и являются такими угловыми точками, способствующими локальному увеличению скорости расширения в области сверхзвуковых скоростей Mi>l,10 вблизи горлового сечения, т. е. служат стабилизаторами, препятствующими появлению конденсационной нестационарности. Аналогичный вывод можно сделать для режимов Miволны разрежения. Условия для возникновения конденсационной нестационарности в косом срезе изолированной сопловой решетки в этом случае также отсутствуют (рис. 3.5,6). Перемещение конденсационного скачка возможно [c.98]

Движение парокапельного потока рассчитывается в кольцевых каналах за сопловой и рабочей решетками В зависимости от формы меридиональных обводов проточной части исследуемая область течения может представлять собой кольцевой канал постоянного сечения, суживающийся (конфузорный) или расширяющийся (диффузорный) каналы осуществим также расчет кольцевых каналов более сложной формы. Следовательно, расчет ведется в кольцевых каналах, задаваемых очевидными соотношениями [c.171]

Получи.м приближенную формулу для определения угла отклонения потока в косом срезе решеток с суживающимися каналами. При давлении за решеткой ниже критического в минимальном сечении аЬ устанавливаются критические параметры. Запишем уравнение неразрывности для сечений аЬ и hh, предполагая течение одномерным и изоэнтропийным [c.128]

Рис. 8-46. Спектры течения воздуха через реактивную решетку с суживающимися каналами при околозвуковых и сверхзвуковых скоростях Относительный шаг /=0,543 выходной угол профиля 15°52 а - 2 = 0,528 б - еа = 0.4Г.0 в - а = 0,379 г - = 0.261.

Рис. 8-46. Спектры течения воздуха через реактивную решетку с суживающимися каналами при околозвуковых и <a href="/info/26585">сверхзвуковых скоростях</a> Относительный шаг /=0,543 выходной угол профиля 15°52 а - 2 = 0,528 б - еа = 0.4Г.0 в - а = 0,379 г - = 0.261.

Указанное там решение Г. Хамеля для динамического пограничного слоя было распространено К. Миллсапсом и К. Польгаузеном на температурный пограничный слой. На рис. 12.8 изображено распределение температуры при различных числах Прандтля для течения в суживающемся канале. Вследствие диссипации, которая [c.277]

Рэйли вывел этот критерий, т. е. роль точки перегиба, только как необходимое условие для возникновения неустойчивых колебаний. Впоследствии В. Толмин 1 ] доказал, что этот критерий дает также достаточное условие для существования нарастающих колебаний. Этот критерий имеет фундаментальное значение для всей теории устойчивости, так как он — до внесения поправки на влияние вязкости — дает первую грубую классификацию всех ламинарных течений с точки зрения их устойчивости. Практически весьма важно следующее обстоятельство существование точки перегиба у профиля скоростей непосредственно связано с градиентом давления течения. При течении в суживающемся канале (рис. 5.14), когда имеет место падение давления в направлении течения, получается целиком выпуклый, заполненный профиль скоростей без точки перегиба. Наоборот, при течении в расширяющемся канале, когда имеет место повышение давления в направлении течения, получается урезанный профиль скоростей с точкой перегиба. Такая же разница в форме профиля скоростей наблюдается и в ламинарном пограничном слое на обтекаемом теле. Согласно теории пограничного слоя, профили скоростей в области падения давления не имеют точки перегиба наоборот, в области повышения давления они всегда имеют точку перегиба (см. 2 главы VII). Следовательно, точка перегиба профиля скоростей играет в вопросе об устойчивости пограничного слоя такую же роль, как и градиент давления внешнего течения. Для течения в пограничном слое это означает падение давления благоприятствует устойчивости течения, повышение же давления, наоборот, способствует неустойчивости. Отсюда следует, что при обтекании тела положение точки минимума давления оказывает решающее влияние на положение точки перехода ламинарного течения в турбулентное. В первом, грубом приближении можно считать, что положение точки минимума давления определяет положение точки перехода, а именно точка перехода лежит немного ниже по течению точки минимума давления. [c.429]

Из уравнения (7-27) следует, что в расширяющемся канале (когда dQldz>h) при wi< i dwldz<0, т. е. течение газа является замедленным. Следовательно, в отличие от течения газа в суживающемся сопле, где при Wi< i происходит расширение газа и соответственно увеличение скорости течения, в расширяющемся канале газ сжимается, давление его возрастает, а скорость убывает, т. е. кинетическая энергия газа преобразуется в потенциальную энергию давления [c.275]

При дозвуковом расширении N2O4 в суживающемся канале конечность скоростей химических процессов вызывает снижение температуры, скорости течения газа, замороженной скорости звука, замороженного числа Маха, концентрации NO2 н рост давления, плотности, концентраций N2O4, N0 и О2 (см. табл. 4.9). [c.159]

В табл. 4.12 приведены результаты численного исследования сверхзвукового течения N2O4 в суживающемся канале. Данные расчетов показывают, что замораживание реакции (4.1) в случае сверхзвукового течения N2O4 в конфузорном канале обусловливает повышение давления, плотности, температуры, замороженной скорости звука, концентрации NO2 и понижение скорости течения, замороженного числа Маха, содержания N2O4, NO, О2. [c.162]

Параметры потока сверхзвукового течения N2O4 в суживающемся канале (1=1,6 м, Л =0,421 10- ж , 2=0,196-10-2 0=1,5 кг/сек) [c.163]

По-видимому, в каналах, где конфузорность течения обусловлена не только изменением профиля, но и тепловым воздействием, сопротивление канала будет еще меньшим. Основываясь на этих соображениях, можно предположить, что течение газа с подводом тепла в дозвуковом канале отличается наименьшим сопротивлением при прочих равных услогиях и соответствует минимальному значению интеграла /. Известно, что сверхзвуковое течение газа в суживающемся канале с подводом тепла (кривые 1—3, рис. 2) физически не реализуемо из-за скачков. Тогда остаются только кривые 5—8, отвечающие дозвуковому течению газа с отводом тепла в расщиряющемся канале (рис. 1), т. е. и тепловое и геометрическое воздействие направлено на за.медление потока. Можно предположить, что эти кривые соответствуют максимальному значению интеграла (максимальному гидродинамическому сопротивлению). [c.158]

Не входя в подробности вычислений, отметим коротко характерные особенности полученного решения. На рис. 5.14 изображено семейство профилей скоростей в суживаю-ш,емся и расширяющемся каналах при различных числах Рейнольдса. Все профили построены на основании численных расчетов К. Миллсапса и К. Польгау-зена Распределения скоростей для суживающегося и расширяющегося каналов резко отличаются одно от другого, причем для расширяющегося канала они сильно изменяются в зависимости от числа Рейнольдса. В суживающемся канале скорость при наибольшем числе Рейнольдса (Ре = 5000) в центральной части канала на довольно большом участке почти постоянна и только вблизи стенок она круто падает до нуля. Следовательно, в этом случае течение вблизи стенок канала имеет четко выраженный характер пограничного слоя. [c.107]

Случай а = 0. Ранее исключенный случай а = О приводит, как это видно из уравнения (8.19), при всех значениях р к потенциальным течениям со скоростью и х), пропорциональной Их. В зависимости от знака перед и такие потенциальные течения представляют собой либо течения около источника, либо течения около стока, которые мо5кно рассмат )ивать как течения в расширяющемся и соответственно в суживающемся канале с плоскими стенками. И эти течения мы рассмотрим подробно в главе-IX. [c.148]

Ф. Шультц-Грунов исследовал течение в трубе с периодической пульсацией, наложенной на осредненное течение. Для создания пульсаций в выходном сечении трубы была устроена раздвижная диафрагма, которая периодически расширялась и суживалась. К выходному сечению вода притекала с постоянным избыточным давлением. Профили скоростей в периоды ускорения и замедления течения резко отличаются один от другого. В период ускорения они более или менее сходны с профилями скоростей стационарного течения в постепенно суживающейся трубе или суживающемся канале в период же замедления они более близки к профилям скоростей стационарного течения в расширяющемся канале (диффузоре см. в связи с этим главу XXII, где даны такие профили). В период замедления при подходящих обстоятельствах возникает возвратное течение с отрывом от стенки. Осредненное во времени значение коэффициента сопротивления при медленных пульсациях мало отличается от коэффициента сопротивления при стационарном течении. [c.567]

Большое значение при проектировании гидравлических систем имеет определение мест отрыва пограничных слоев. При течении расплавов в суживающихся каналах скорость потока непрерывно увеличивается и отрыва пограничного слоя не происходит (рис. 18, а). Наоборот, при применении расширяющихся каналов скорость непрерывно убывает и на определенном расстоянии от места входа потока происходит отрыв пограничного слоя (рис. 18, б). Отрыв (по данным Г. Шлихтинга) наступает при Хотр 1,21а (а — расстояние от места входа потока) независимо от угла раствора канала. [c.20]

Результаты указанной обработки экспериментальных данных [9] позволяют заключить, что коэффициенты А и В зависят от режима течения в пограничном слое и типа решетки. Для реактивных решеток с плоскими торцовыми стенками экспериментальные точки довольно хорошо группируются в зависимости от режима течения в пограничном слое около прямых 1 и 2. Для реактивных решеток с несимметричным поджатнем наклон линии меняется (прямая 3). Прямые 4 и 5 характеризуют активные решетки с плавно суживающимися каналами, а прямая 6 — решетки с диффузорно-конфузорными каналами. Значения коэффициентов, полученных на основании обработки опытных данных, приведены в табл. 7. [c.250]

Вначале изучалось течение в соплах, скорости расширения в которых менялись в пределах =КРч-10 с . Форма каналов определялась изменением параметра р, характеризующего интенсивность расширения потока несущей среды. Профили суживающихся сопл рассчитывались из условия линейного закона изменения скорости расширения вдоль сопла где U — ifa — текущая безразмерная скорость несущей фазы ро—исходное значение скорости расширения. Изучалось влияние одного из основных критериев подобия при фиксированных значениях остальных. [c.11]

Масштабом скорости потока в горловине диффузора служит скорость Сю, получаемая из уравнения сохранения импульса в камере смешения при изобарическом течении двухфазного потока в суживающемся адиабатическод канале при условии полного выравнивания скоростей фаз в конце камеры смешения и отсутствии сил трения о стенки канала [c.141]

Из таблицы видно, что критическое число Рейнольдса сильно зависит от формпараметра т. И. Преч в другой своей работе вычислил для тех же профилей скоростей нарастание неустойчивых возмущений. Максимальные значения коэффициента нарастания Р для некоторых профилей скоростей указаны в последней строке таблицы 17.1. Как и следовало ожидать, нарастание возмущений при повышении давления происходит значительно сильнее, чем при падении давления. Еще раньше Г. Шлихтинг выполнил расчет устойчивости для профилей скоростей, получающихся в суживающемся или расширяющемся канале при потенциальном течении 17 х) = = и о — ах (см. 4 главы IX). Полученные результаты также показали, что критическое число Рейнольдса сильно зависит от градиента давления. [c.453]

Шероховатость, распределенная по площади. Измерения перехода ламинарной формы течения в турбулентную, вызываемого шероховатостью, распределенной по площади, привели пока лишь к немногим результатам [ ]. В работе Э. Г. Файндта для песочной шероховатости исследуется зависимость перехода ламинарного несжимаемого течения в турбулентное от размера зерен песка и от градиента давления. Измерения были выполнены в суживающемся и расширяющемся каналах с поперечным сечением в виде круглого кольца. Шероховатость была создана только на стенке внутреннего цилиндра, внешняя же стенка была оставлена гладкой и своим наклоном вызывала градиент давления. Найденная из этих измерений связь между критическим числом Рейнольдса /lД пep/v составленным для положения точки перехода, и числом Рейнольдса Ьхк Ь, составленным для размера песчаного зерна, изображена на рис. 17.44 для различных градиентов давления. При гладких стенках для различных градиентов давления получились значения С/1д пер/ от 2-10 до 8-10 . Столь широкий диапазон изменения числа Рейнольдса для точки перехода вполне понятен, так как градиент давления оказывает сильное влияние на устойчивость и соответственно на неустойчивость пограничного слоя. При возрастании величины UikJv критическое чисЛо Рейнольдса сначала остается таким же, как [c.491]

Рассмотрим далее изоэнтропийное течение рабочего тела в диффузоре. Считаем, что заданы параметры потока р , v , скорость на входе в канал и давление р дНа выходе из него. Известным также является расход. Определяем заторможенные параметры. Задавшись законом возрастания давления р вдоль оси диффузора, найдем по уравнению, аналогичному (3.51), уменьшение скорости, а по уравнению, аналогичному (3.58), изменение плош,ади поперечного сечения канала вдоль оси. При использовании газодинамических функций принимаем желательный закон изменения вдоль канала приведенной скорости X или функции р (к) и по таблицам определяем функцию расхода q ( ), а затем, воспользовавшись уравнением, аналогичным (3.49),— площадь поперечного сечения в соответствуюш,ем месте канала. Как показывают основные уравнения, при дозвуковой скорости потока на входе в ди зфузор канал будет расширяющийся. Если входная скорость превышает скорость звука, диффузор для изоэнтропийного процесса сжатия имел бы суживающуюся-расширяющуюся форму. При этом в горле устанавливались бы критические параметры. Таким образом, для изоэнтропийного процесса сжатия диффузор мог бы рассматриваться как обращенное сопло Лаваля. Однако плавное изоэнтро-пийное торможение сверхзвукового потока до дозвуковых скоростей невозможно. При таком торможении обязательно возникают скачки уплотнения. Прямой отсоединенный скачок уплотнения может возникать перед входом в диффузор. Поток за таким скачком дозвуковой, поэтому диффузор в этом случае должен быть расширяющимся каналом. Сверхзвуковые диффузоры могут иметь и более сложную форму. [c.96]

Основываясь на приведенных выше рассуждениях, можно сделать вывод минимальное сопротивление будет иметь канал, в котором в дозвуковой суживающейся части к стенке подводится тепло, а в сверхзвуковой расширяющейся части отводится тепло. Таким каналом является совмещенное тепловое и геометрическое сопло. Вторая вариационная задача—это задача о максимальном теплосъеме в каналах при течении газа с теплообменом и трением. [c.158]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...