Образование волн

Выполнено много исследований [477] отложения и эрозии донного осадка, происходящих вследствие волнового движения с размыванием и образованием дюн. Рейнольдс [631] изучал образование волн на подверженном эрозии слое полуэмпирическим путем на основе теории Бенджамина о течении жидкости вдоль волнистой стенки [47] и идеи Кеннеди о запаздывании эрозионного про- [c.393]

Направим оси Ox и Оу по биссектрисам углов, образованных волнами 1 и II, Тогда, как следует из рнс. 8.12, имеем [c.217]

Образование волны. Волновое уравнение [c.25]

Волновые процессы представляют собой весьма общий класс явлений. Образование волны обусловливается наличием связей между отдельными частями системы, в силу которых понятие изолированного процесса является, конечно, далеко идущей абстракцией. Сравнительно редки случаи, когда процесс, протекающий в какой-либо части пространства, можно рассматривать как изолированный. Обычно он вызывает соответствующие изменения в соседних [c.25]

Несмотря на бесконечное разнообразие физических процессов, вызывающих волны, образование волн происходит по одному общему типу. Возмущение, происшедшее в какой-нибудь точке в известный момент времени, проявляется спустя некоторое время на некотором расстоянии от начальной точки, т. е. передается с определенной скоростью. Рассмотрим для простоты распространение возмущения по какому-либо одному направлению х мы можем изобразить возмущение 5 как функцию координаты х и времени I 5= / (х, 1). Легко видеть, что распространение возмущения со скоростью V вдоль направления х изобразится той же функцией, в аргумент которой /их входят в виде комбинации (у/ — х) или (/ — х/у). Действительно, это строение аргумента показывает, что значение функции, которое она имеет в точке х в момент /, повторится в несколько более отдаленной точке х йх в более поздний момент / + dt, если только [c.26]

Рис. 3.1. Схема образования волн сжатия и разрежения

Рис. 3.11. Образование волны слабых возмущений

Скачки уплотнения возникают при торможении сверхзвуковых потоков в газе какими-либо преградами. Возмущения сжатия, вызываемые отдельными точками преграды, распространяясь со скоростью звука, в сверхзвуковом потоке не могут выходить за пределы соответствующих конических поверхностей, образованных волнами Маха (см. рис. 4.2). Поэтому в ограниченном пространстве перед [c.107]

Сказанное справедливо для упрощенной модели течения, не учитывающей наличия выемки между неподвижной частью сопла и поворотным раструбом. В реальных условиях с кромки этой части сопла сходит волна разрежения 4, газ разворачивается от центра сопла и попадает на торцовую часть раструба, образуя скачок уплотнения 5 (рис. 4.4.2,б). Внутри выемки возникает застойная зона с встречными потоками. Это отличает картину обтекания от той,которая наблюдается иа внутренней поверхности раструба, являющегося продолжением неподвижной части сопла. С полной достоверностью предусмотреть все эти особенности течения не представляется возможным.Поэтому используется упрощенная модель течения, основанная на концепции гибкого уплотнения , согласно которой поток у кромок выходного сечения плавно обтекает сочленение неподвижной части сопла и поворотного раструба (без образования волны разрежения и скачка уплотнения). Такая модель течения соответствует предположению о малости возмущений, возникающих при повороте раструба, и позволяет решить задачу о движении газа внутри раструба методом характеристик [18]. В результате этого решения находится распределение давления, по [c.323]

Недостаток уравнения (13.7.2) состоит в том, что оно соответствует бесконечно большой скорости распространения импульсов, волнистая кривая, изображенная на рис. 13.8.1, уходит вперед бесконечно далеко. В действительности передний фронт образован волной расширения, которая движется вдоль оси стержня с наибольшей скоростью, но очень быстро ослабевает с расстоянием. Далее, по-видимому, возникает сложная комбинация продольных и поперечных волн, отражающихся от боковой поверхности, и наиболее возмущенная область продвигается со скоростью со. [c.452]

На рис. 22.22, г, д представлены схемы движения через подтопленные водосливы. Во всей области движения глубины больше Акр, поток находится в спокойном состоянии. При этом в начале подтопления (рис. 22.22, г) движение характеризуется образованием волн на пороге (при спокойном состоянии потока). По мере увеличения степени подтопления, т. е. увеличения А/Яр, такая схема движения сменяется схемой, представленной на рис. 22.22, д. Поверхность воды на пороге почти горизонтальна, образуются два перепада свободной поверхности. Первый перепад 61 определяет скорость на пороге, а второй — перепад на выходе с порога водослива б — появляется в связи с переходом части кинетической энергии в потенциальную, ибо и , б < у ( н. б — средняя скорость в нижнем бьефе, у — средняя скорость на пороге). Перепад б называется перепадом восстановления. Его необходимо учитывать при расчетах подтопленных водосливов с широким порогом. [c.146]

Формула (1.62) получена без учета наличия волн на свободной поверхности пленки. Однако рассчитанные по ней значения б достаточно хорошо согласуются с величинами, полученными экспериментально. Поэтому можно полагать, что при турбулентном движении пленки (так же как при ламинарном) образование волн не оказывает большого влияния на среднюю толщину ее . [c.41]

Рядом исследователей было обнаружено при трении пластмасс и металлов образование волн, расположенных перпендикулярно к направлению движения [4, 82]. Возникновение поперечных неровностей было отмечено также при трении металлов об абразивную массу. [c.52]

Рис. 1.21. Схема образования волн дифракции при их падении на край трещины под острым (а) и прямым (б) углами

На рис. 1.37, б показаны зависимости амплитуды принятого сигнала поперечных волн от расстояния между преобразователями для четырех валков, полученные при различных частотах и углах ввода ультразвуковых волн. Отметим, что кривые для поперечных и продольных волн существенно различаются. В первом случае нет левой снижающейся ветви. Это следует из законов образования волн дифракции третьего типа, поскольку при излучении под вторым критическим углом головная волна и боковая в верхней среде, являясь поперечными волнами, не фиксируется приемным преобразователем. Кроме того, максимумы для поперечных волн выражены более значительно, чем для продольных волн, что делает предпочтительным их применение при измерении толщины закаленных слоев валков. [c.53]

Для объемных дефектов кривая 3 (см. рис. 5.41, б) соответствует трансформации волны на гладкой выпуклой поверхности, амплитуда которой повышается пропорционально увеличению диаметра дефекта. Амплитуда сигнала, соответствующего образованию волны обегания—соскальзывания (см. подразд. 1.2), убывает с увеличением диаметра (кривая 4). Таким образом, [c.271]

Отстройку от сигналов, вызванных дифракцией, осуществляют способом амплитудной дискриминации. При этом увеличение угла ввода ослабляет ложные сигналы. Это, по-видимому, связано с затратой энергии на образование волн поверхностного типа, амплитуда которых при этом повышается. [c.283]

Возможности формирования и измерения волн напряжений в композиционных материалах, в принципе, определяются уровнем техники экспериментальных исследований соответствующих явлений в твердых телах. Для образования волн напряжений используют пневматические пушки, заряды взрывчатого вещества, ударные плиты, ударные трубы и пьезоэлектрические ультразвуковые генераторы, а для их измерения — тензодатчики, пьезоэлектрические кристаллы, емкостные датчики, оптические интерферометры, методы голографии и фотоупругости. Экспериментальные исследования, не столь обширные как теоретические, тем не менее обеспечивают устойчивый поток информации, необходимой для проверки математических моделей. Результаты экспериментальных исследований скорости распространения волн, рассеяния [c.302]

Впрочем, каковы бы ни были глубина воды ) и форма дна, изложенную выше теорию всегда можно применить, если допустить, что при образовании волн вода сотрясается и приводится в движение лишь на очень малую глубину это допущение само по себе очень правдоподобно в силу вязкости и сцепления между частицами жидкости сверх того, я установил, что оно подтверждается наблюдением даже над большими волнами в океане таким образом, скорость волн сама по себе определяет глубину а, до которой вода приводится в движение при их образовании действительно, если зта скорость составляет п футов в секунду, то мы имеем [c.363]

Наибольший интерес представляют пакетные, групповые и катящиеся преобразователи. Так, пакетные преобразователи представляют собой отдельные пьезоэлементы, собранные в пакет. В результате расчета колеблющегося прямоугольного пьезоэлемента было установлено, что для возбуждения упругого импульса, равного периоду собственных колебаний, пьезоэлемент должен иметь размеры, обеспечивающие кратность частот мод колебаний прямоугольного элемента. Возбуждая такой пьезоэлемент электрическим импульсом, в спектре которого отсутствуют частотные составляющие, равные кратным частотам, получают короткий упругий импульс. При длительности такого электрического импульса, равной одному периоду собственных колебаний пьезоэлемента, длительность упругого импульса будет также равна одному периоду, при длительности электрического импульса равного двум, трем и более периодам длительность упругого импульса соответственно будет равна двум, трем и более периодам. Таким образом, данные преобразователи позволяют управлять длительностью упругого сигнала. Однако практически для реализации эхо-импульсного метода они не пригодны, так как не обеспечивают высокой направленности при излучении и приеме упругих волн. Основной помехой при приеме упругих волн являются поверхностные волны, которые возникают при возбуждении ненаправленного преобразователя. Для обеспечения направленности в главном направлении (перпендикулярно поверхности, на которой расположен преобразователь) предложен метод группирования элементарных источников. Группирование позволяет существенно увеличить направленность и уменьшить уровень поверхностных волн. Различают линейное и базисное группирование. Линейное группирование полностью не исключает образования волн помех, оно их локализует в определенном направлении. Для исключения образования поверхностных волн предложен преобразователь, в котором пьезоэлементы располагают на круговой базе. [c.86]

При движении кораблей по поверхности воды весьма значительная часть сопротивления зависит от траты энергии на образование волн (рис. 20). Поэтому в кораблестроении большое значение имеют расчеты, позволяющие придать корпусу корабля такую форму, чтобы уменьшить это волновое сопротивление. Для подводных лодок учет волнового сопротивления, наоборот, не нужен. [c.46]

Рис. 6.2. Образование волны нз полуокружностей

На рис. 9.14, 3 показана схема с гидравлическим способом образования волны па гибкой связи. Здесь гидравлические поршни 16, радиально установленные внутри неподвижного цилиндра 2, могут последовательно перемещаться под действием давления жидкости, поступающей из капала а распределителя 17 вращающегося тина. Канал Ъ распределителя постоянно соединен со сливной полостью гидросистемы. При вращении распределителя 17 [c.143]

В том случае, когда поверхность жидкостной пленки гладкая, гидравлическое сопротивление при течении двухфазного потока практически не зависит от состояния поверхности стенки (шероховатости) рабочего канала, так как основная доля диссипативных потерь энергии происходит на границе между паровым ядром и поверхностью жидкости. Этот режим движения, по-видимому, и имел место в [6], где было показано, что в определенных условиях гидравлическое сопротивление при движении двухфазного потока в каналах с гладкой и шероховатой (А=0.6 мм) поверхностью одинаково. Иную роль может играть шероховатость в тех случаях, когда по поверхности жидкой пленки распространяются волны. В этих условиях бугорки шероховатости могут играть роль своеобразных волноломов , затрудняя течение жидкой пленки и препятствуя образованию волн на ее поверхности. Таким образом, при этом режиме движения двухфазного потока увеличение относительной шероховатости стенок канал может снижать гидравлическое сопротивление. Эти соображения подтверждаются опытными данными, полученными в настоящей работе. При р=80 и 50 ата сопротивление шероховатой трубы приближается к гладкой, а при р=20 ата становится даже существенно ниже гладкой трубы. [c.127]

В зависимости от соотношения сил тяжести, вязкости и поверхностного натяжения на поверхности ламинарной пленки в неподвижном паре могут возникнуть волны. Начало образования волн на поверхности может быть определено по формуле (10.2). [c.232]

Соотношение сил тяжести и поверхностного натяжения характеризуется критерием Вебера. Можно также считать, что критерий Вебера представляет собой соотношение геометрической характеристики системы Ь и линейного размера свободных образований (волн, пузырей, капель и т. п.) [c.317]

В обычных условиях работы турбинной ступени вихревая дорожка набегает на выпуклую поверхность входной кромки, где образуется волна сжатия. Аналогичные явления, но с образованием волн разрежения при сдвиге фаз и возможными срывами, происходят с другой стороны кромки во время перерезания ею струйки. По всей же поверхности входной кромки давление колеблется при резком изменении амплитуды и со сдвигом фаз, особенно при большой кривизне кромки. Рассматриваемый эффект в отличие от объемного охватывает лишь узкую зону вблизи поверхности входной кромки. [c.245]

Развитое пристенное турбулентное движение рассматривается как движение двух кинематически и динамически взаимосвязанных вязкой и турбулентного сред, отличающихся друг от друга физико-механическими свойствами (вязкостью, теплопроводностью и диффузией). При определенных условиях образуется как бы двухфазная среда вязкая возле твердой поверхности и турбулентная - в основном потоке, при этом поверхность сред покрыта сложной системой волн (табл. 3.1, по Ф. Г. Галимзянову). Волновая поверхность раздела имеет пространственную трехмерную структуру. Волны сильно изменяются по дтине и амплитуде. Некоторые волны могут иметь амплитуду большутэ, чем толщина вязкой среды возле твердой поверхности. При движении турбулентной среды по кривым линиям тока, образованным волнами (рис. 3.1), возникают центробежные силы, которые уравновешиваются град- [c.48]

Теоретическому анализу, осиовг иному па регаенни уравнений вязкой жидкости, поддаются лишь вопросы образования волн в ламинарных пленках, обдуваемых газом. Анализ же срыва капель, тем более с турбулентных еленок, основывается лишь на качественных соображениях. [c.213]

При движении тела по свободной поверхности жидкости или тела, не вполне погруженного в жидкость, помимо этого возникает еще особый вид сопротивления— так называемое волновое сопротивленне, причиной которого является образование волн, вызванных движением тела. [c.179]

Рассмотренная в задаче система является аналогом тонкостенной панели ВСОЕ (рис. 333), работающей в условиях сдвига. Такого рода элементы типичны для авиационных и ракетных конструкций. При потере устойчивости происходит диагональное образование волн, но панель, потеряв способность нести дополнительную сжимающую нагрузку по диагонали СЕ, успешно воспринимает растягивающие силы, действующие в перпендикулярном направлении. [c.232]

Доведенных до конца решений задачи о расиаде струи пока не имеется. Однако довольно далеко идущая ее разработка сделана в работах Релея, Вебера, Петрова, Калининой и других исследователей. В основу этой теории положено представление о распаде струи как следствии нарушения равновесия свободной поверхности жидкости под действием сил поверхностного натяжения. Незначительные начальные возмущения приводят к образованию волн с самопроизвольно увеличивающейся амплитудой, причем процесс ускоряется вследствие дополнительных возмущений, создаваемых относительным движением жидкости и газа. [c.226]

Таким образом, в точку наблюдения приходят поперечные волны, порожденные волнами обегания — соскальзывания, трех типов. Поперечная волна, касающаяся цилиндра, возбуждает неоднородную волну обегания квазиповерхностного типа, т. е. состоящую из комбинации поперечной и поверхностной волны. Ее волновое число хЬ, являющееся комплексным, определяет неоднородность этой волны. На рис. 1.25 показаны возможные схемы образования волн обегания — соскальзывания. Волна обегания переизлучает в пространство волну соскальзывания поперечного типа (см. рис. 1.25, а). Поперечная волна, падающая под третьим критическим углом, возбуждает волну обегания продольного типа с волновым числом ki-rb. Эта волна переизлучает волну соскальзывания поперечного типа (см. рис. 1.25, б). Наконец, лучи падающей волны, проходящие вблизи цилиндра, создают волну обегания типа волны Релея, которая также переизлу-чается в пространство в виде волны соскальзывания поперечного типа (см. рис. 1.25, е). На рис. 1.25, г—д показаны способы образования волн обегания — соскальзывания при падающей продольной волне. Особенность образования волн в соответствии со схемой, приведенной на рис. 1.25, е, заключается в том, что кроме обежавшей продольной волны наблюдается еще и поперечная, отходящая под третьим критическим углом. Таким образом, помимо зеркально отраженного поля в точку наблюдения приходят еще три сигнала, соответствующие рассмотренным выше волнам обегания — соскальзывания обежавшие цилиндр со скоростью, близкой к i, а такх<е со скоростями, близкими к Ст и Сд. Причем варианты а и б на рис. 1.25 могут быть объединены, поскольку при яЬ > 10 [c.41]

В табл. 5.7 показана схема И еще одного метода, основанного на измерении соотношений амплитуд продольных и поперечных волн, трансформированных на дефекте. Согласно этой схеме обнаруженный дефект озвучивают с помощью наклонного преобразователя с углом ввода 45° импульсами поперечных волн. Приемником с переменным углом ввода последовательно принимают импульсы продольных волн, распространяющихся от дефекта и отражающихся от донной поверхности изделия (угол приема приблизительно равен О. .. 20°), и поперечных, также распространяющихся от дефекта и отражающихся от донной поверхности (угол приема около 45°). Находят и измеряют максимум амплитуд поперечных и продольных волн. Определяют разность указанных амплитуд и вносят в нее поправку, зависящую от глубины залегания дефекта, толщины изделия, разности коэффициентов затухания и дифракционного ослабления поперечных и продольных волн. На рис. 5.40 приведены зависимости отношения амплитуд поперечных и продольных волн для трещины с раскрытием Ь = = 0,01. .. 0,15 мм, а также для эллиптических моделей дефектов. Из анализа кривых следует, что для плоскостных дефектов с коэффициентом формы Q < 0,07 (кривая 1) отношение AflAi уменьшается с увеличением высоты дефекта. Это обусловлено образованием волн дифракции первого и третьего типа. В то же время отношение амплитуд практически не зависит от размеров дефектов, если Q >0,10 (кривые 2, 3). [c.270]

В наетояш ем разделе описано исследование простого стержня прямоугольного поперечного сечения, которое было выполнено с целью получения некоторых качественных сведений об изменении формы импульса на ранней стадии образования волны напряжений сжатия в стержне. В качестве образца был взят стержень с поперечным сечением 33 х Ю мм и длиной 254 мм. Нагружение осуш ествлялось двумя способами — падающим грузом и взрывом заряда азида свинца. [c.369]

Рассмотрим равновесие газа и жидкости при образовании капель. В силу вязкостного трения газ захватывает частицы жидкости, деформируя ее поверхность с образованием волн. Если силы поверхностного натяжепия меньше сил, определяемых скоростным напором газа, то с гребней волн отрываются капли, происходит их унос, т. е. нарушение гидродинамической устойчивости газожидкостной системы. Отрыв капель происходит на границе между газом и жидкостью, т. е. в зоне действия сил вязкостного трения — ламинарной зоне, для которой коэффициент трения определяется законом Пуазёйля = Aj/Re. Запишем условие начала образования капли диаметром d, когда ее внутреннее давление от сил поверхностного натяжения уравновешивается скоростным напором [c.84]

Фиг. 6-11. Различные случаи образования пара в опускных необогреваемых трубах. а — воровка при низком положении уровня в водоуказательном стекле б — воронка при образовании волн внутри барабана и при более высоком положении уровня в водоуказательном стекле в — щиток над водоопускноп трубой, препятствующий образованию воронки —попадание пара в опускные трубы из близлежащих подъемных труб д—предотвращение попадания пара в опускные трубы путем установки разделительной перегородки.

ГОЛОГРАФЙЧЕСКАЯ ИНТЕРФЕРОМЕТРИЯ — получение и интерпретация интерференционных картин, образованных волнами, из к-рых, по крайней мере, одна записана и восстановлена голографически. Взаимодействие восстанавливающей волны со структурой, записанной на голограмме, приводит к восстановлению объектной волны. Если восстанавливающая волна — точная копия опорной, то точно восстанавливаются и [c.505]

В кристаллах наблюдаются те же нелинейные эффекты, что и в изотропных телах генерация гармоник, нелинейное поглощение, нелинейное взаимоде11Ствие волн с образованием волн суммарной и разностной частоты, в т. ч. комбинац. рассеяние звука на звуке, и т. д. Однако нелинейная акустика кристаллов отличается сложностью и многообразием атих эффектов, Сущест-иование трёх ветвей акустич. колебаний увеличивает в кристаллах число видов нелинейного взаимодействия акустич. волн, разрешённых условиями фазового синхронизма. Возможность того или иного вида взаимодействия, а также его эффективность зависят от ориентации волновых нормалей взаимодействующих волн от- [c.510]

Оптический затвор) или нелинейных просветляющихся фильтров (см. Лазер, Светофильтр). МОДУЛЯЦИОННАЯ НЕУСТОЙЧИВОСТЬ — неустойчивость нелинейной волновой среды, возникающая вследствие резонанса биения на частоте 0) = й)ц (Й1, образованного волной накачки о>н и близкой по частоте модой волновой среды Ю], с несобственными волнами, распространяющимися со скоростями, близкими к, групповой скорости волны накачки. М. н.— разновидность параметрической неустойчивости, она определяет процесс коллапсирования волн в нелинейных волновых средах. в. Н. Ораевский. [c.183]

Звуковые пучки большой интенсивности. В звуковых пучках высокой интенсивности изменение формы волны при распространении происходит не только вследствие различия в скоростях перемещения разл. точек профиля волны, но и в результате дифракц. эффектов. Если расстояние I от излучателя звука до области образования волны не выходит за пределы ближней зоны (см. Звуковое поле), т. е. I меньше длины т. и. прожекторной зоны излучателя I < Аа /2 (где а — радиус излучателя), то в области, где волна остаётся плоской, из синусоидальной волны успевает образоваться пилообразная волна, к-рая затем в результате сферич. расхождения в дальней зоне преобразуется в периодич. последовательность импульсов (рис. 4). Если же интепеивность волны недостаточно велика и пилообразная волна не успевает образоваться в прожекторной зоне излучателя, то вначале развиваются дифракц. эффекты сферич. расхождения и лишь в дальней зоне, в расходящейся волне происходит увеличение крутизны профиля волны с расстоянием до логарифмич. закону. [c.289]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...