Циркуляционный поток (вихрь)

Первое из них представляет собой ось х, а второе — окружность с центром в начале координат и радиусом Го. Таким образом, в рассматриваемом сложном течении жидкости есть струйка, которая направляется из бесконечности вдоль оси X, а затем разветвляется, образуя окружность радиуса Го. В соответствии со сказанным исследуемое течение будет таким же, как и течение, возникающее при обтекании неподвижного цилиндра циркуляционно-поступательным потоком. Причем такое течение, как следует из проведенного анализа, может быть получено в результате сложения поступательного потока, диполя и циркуляционного потока (вихря). [c.456]

Такое движение жидкости соответствует циркуляционному потоку вокруг вихревой нити. В случае плоского движения имеем поток вокруг точечного вихря, находящегося в начале координат. [c.166]

Этот потенциал описывает наложение параллельного оси X плоскопараллельного потока, обтекающего круглый цилиндр (VII. 15), и циркуляционного потока вокруг точечного вихря (VII. 13). [c.171]

Плоский циркуляционный поток имеет место в плоском потенциальном потоке, в котором имеется одна особая точка, обладающая вихрем с циркуляцией Г. Скорость Г Г [c.391]

Обтекание цилиндра циркуляционным потоком. Обтекание кругового цилиндра циркуляционным потоком можно получить сложением трех потенциальных истоков, равномерного потока, параллельного оси х, потока от диполя и потока от точечного вихря. Комплексный потенциал результирующего потока [c.509]

Перейдем к рассмотрению несколько более сложного потока. Возьмем только что изученное теоретическое обтекание круглого цилиндра и наложим на него круговой циркуляционный поток вокруг вихря (42), причем сам вихрь поместим в центр контура цилиндра. Такое обтекание в отличие от предыдущего, бесциркуляционного , будем называть циркуляционным обтеканием цилиндра. Подобный поток будет наблюдаться в действительности, если обтекаемый цилиндр вращать вокруг оси тогда окружающая цилиндр жидкость, увлекаемая внутренним трением, придет в круговое, циркуляционное движение, которое сложится с бесциркуляционным обтеканием цилиндра и даст картину, напоминающую рассматриваемое теоретическое обтекание основное отличие между теоретическим и действительным обтеканием произойдет из-за отрыва жидкости от поверхности, а также за счет возникновения поперечных, перпендикулярных к плоскости [c.244]

Такой ноток с замкнутыми линиями тока называется циркуляционным потоком. В действительности этот ноток, как мы увидим в дальнейшем, происходит от вращения частиц в непосредственной близости к крылу (в пограничном слое), и его можно рассматривать как результирующий поток множества плоских вихрей, распределенных по поверхности крыла. [c.241]

Возникает вопрос, как охарактеризовать количественно интенсивность циркуляционного потока. В простейшем случае, когда циркуляционный поток имеет круговые линии тока, т. е. вызывается лишь одним плоским вихрем, интенсивность потока может быть охарактеризована константой Г в формуле для распределения скоростей (формула (9)). [c.241]

Чтобы получить так называемое циркуляционное обтекание круглого цилиндра, наложим на поток, рассмотренный в предыдущем параграфе, чисто циркуляционный поток от плоского вихря, расположенного в начале координат (см. 18). Сложив потенциалы скоростей указанных потоков, получим [c.77]

Циркуляционный поток (фиг. 10). Жидкость двигается по концентрическим кругам вокруг некоторой оси так, что всюду, кроме как на самой оси, она свободна от вихрей. Если циркуляция вокруг оси равна Г, то скорость V в точке Р на расстоянии гм от вихря равна [c.409]

Циркуляционное обтекание круглого цилиндра. Наложим на изученное обтекание круглого цилиндра циркуляционный поток вокруг вихря (44), причем вихрь поместим в центр контура цилиндра. Такое обтекание, в отличие от предыдущего, бесциркуляционного, будем называть циркуляционным обтеканием цилиндра. [c.212]

Циркуляционный поток. Жидкость движется по концентрическим кругам вокруг некоторой оси так, что всюду, кроме как на самой оси, она свободна от вихрей (фиг. 12). [c.418]

Функция тока одиночного вихря совпадает с функцией тока циркуляционного потока, обтекающего круговой цилиндр [c.37]

Предполагается, что все вихри нижнего крыла, дающие в совокупности циркуляцию у, сконцентрированы в центре давления С (фиг. 100). Поток вблизи верхнего крыла, составляющийся из циркуляционного потока с циркуляцией ] и равномерного потока со скоростью V, искривляется так, что его линии тока обращены выпуклостью кверху. В точке Р верхнего крыла, находящейся на расстоянии х от точки С , лежащей над точкой С прямо по вертикали, нормальная скорость циркуляционного потока будет [c.129]

Рис. 2.II.3. Циркуляционный поток (плоский вихрь)

Для получения циркуляционного обтекания окружности наложим на рассмотренный выше поток чисто циркуляционное течение от единичного вихря, поместив его в начало координат, т. е. в центр окружности. Скорость, индуцированная точечным вихрем с циркуляцией Г, по величине равна Г/(2яг) и направлена всегда по нормали к радиусу-вектору. [c.21]

Рассмотрим теперь другой крайний случай обтекания крыла — чисто циркуляционное обтекание. Под чисто циркуляционным течением будем понимать течение, обусловленное только наличием циркуляции вокруг профиля при отсутствии набегающего потока, когда и = О, Г 0. Примером чисто циркуляционного течения является рассмотренное в гл. II круговое течение, поле скоростей которого вызвано одиночным вихрем. В случае чисто циркуляционного течения отсутствуют передняя и задняя критические точки, и линии тока представляют собой замкнутые кривые, огибающие профиль. Такое течение независимо от значения циркуляции требует наличия бесконечной скорости в точке, лежащей на задней кромке профиля и, следовательно, так же как бесциркуляционное течение, не может быть реализовано без отрыва потока. [c.23]

Подъемную силу можно получить и при обтекании симметричного профиля, например вращающегося цилиндрического тела (ротора) или вообще вихря. Вследствие вязкости жидкости вокруг ротора создается циркуляционное движение жидкости со скоростью Си- Это движение накладывается на основное со скоростью в результате чего при указанном на рис. 8.6 направлении вращения под ротором происходит уменьшение результирующей скорости —Си, а над ротором ее увеличение + с . Если полный напор в сечении потока одинаков, то вследствие разности суммарных скоростей над и под ротором согласно уравнению Бернулли давление станет больше р2- В итоге возникает подъемная сила Яу = (р1 —Р2) 5. Это явление называют эффектом Магнуса. [c.127]

Из формул (7.47) и (7.48) следует, что вектор силы Р направлен нормально к вектору скорости о (см. рис. 7.14). Замечая, что в последнем выводе циркуляция взята положительной (соответственно вращению вихря против часовой стрелки), и принимая во внимание результат, полученный при циркуляционном обтекании круглого цилиндра, можно установить следующее правило для определения направления поперечной силы Жуковского следует вектор скорости потока в бесконечности повернуть на угол л12 в направлении, противоположном циркуляции. Так как поток всюду вне тела предполагается потенциальным, а вихри расположены только на поверхности тела или внутри него, то циркуляцию можно вычислять по любому контуру, охватывающему тело. [c.235]

У косых и обычных (прямых) подковообразных вихрей циркуляция по размаху постоянна, а с концов присоединенных вихрей сходят свободные шнуры, параллельные оси Ох. Они идут вниз по потоку при бесциркуляционном обтекании до последнего присоединенного вихря, а при циркуляционном обтекании уходят в бесконечность. Кроме того, при изменении циркуляции присоединенных вихрей во времени с них будут сходить также свободные вихри соответствующей интенсивности. Эти вихри образуются только при циркуляционном обтекании и распространяются вниз по потоку до бесконечности. Таким образом, при бесциркуляционном обтекании вихревой слой заполняет базовую плоскость, а при циркуляционном также и плоскость, простирающуюся за базовой поверхностью. [c.222]

При изменении условий работы характеристики тягодутьевых машин также меняются. Уменьшение плотности и повышение температуры снижает производительность и располагаемый напор тягодутьевой машины. Аналогичные результаты получаются при увеличении запыленности потока. Характеристики тягодутьевых машин зависят также от качества их выполнения и монтажа. Большое влияние оказывает состояние поверхности и зазор б между выходной частью всасывающего патрубка и рабочим колесом (рис. 90, а) При ухудшении качества поверхности лопаток и диска рабочего колеса возрастают гидравлические потери трения. Наличие значительных зазоров б ведет к перетеканию части потока и возникновению циркуляционных вихрей, которые приводят к дополнительной потере мощности, снижению КПД и производительности. Зазоры должны составлять 4—20 мм или соединение (особенно для лопаток загнутых назад) должно быть выполнено по схеме (рис. 90, б). [c.136]

В действительном центробежном компрессоре рабочее колесо имеет конечное число лопаток, и потому поток газа в каналах вращающегося рабочего колеса следует рассматривать в виде потока, проходящего неподвижные каналы между лопатками (со = 0), на который накладывается поток во вращающемся колесе с закрытым входом и выходом. Распределение скоростей в потоке газа через неподвижный канал показано на рис, 8,9, а, В закрытой полости канала вращающегося колеса течение газа получает циркуляционный характер (рис, 8,9,6) — осевой вихрь. Направление такого вихря противоположно направлению вращения рабочего колеса. Результат наложения полей скоростей для этих случаев (рис, 8,9, в) свидетельствует о том. [c.304]

Наличие относительного вихря изменяет также и условия безударного входа потока в рабочее колесо. Вектор входной относительной скорости Wj не зависит от циркуляционного течения в относительном движении (рис. 1.4, б). Но во входном сечении из этого вектора может быть выделена циркуляционная составляющая Awu, после чего останется вектор w, которым определяется угол атаки при входе потока в рабочее колесо [53]. Как видно из рисунка, достижение безударного входа с учетом циркуляционного течения требует увеличения окружной скорости рабочего колеса. Циркуляционная составляющая может быть найдена по [c.17]

В коллекторах с поворотом центральной струи на 180° ее можно считать помещенной в спутный поток (циркуляционный торо-вый вихрь) (см. рис. 7.15). Если считать давление в большей части объема коллекторной камеры неизменным, то неизменна и средняя с.корость растекающейся струи. Поэтому площадь ее сечения практически можно считать равной площади сечения подводящего патрубка и следует проводить оценочный расчет гидравлической неравномерности по приведенным выше формулам. [c.229]

Рассмотрение циркуляционного движения в радиальном колесе показало, что в центробежной ступени под влиянием относительного вихря увеличиваются скорости на вогнутой стороне профиля и уменьшаются на выпуклой, а в центростремительной ступени относительный вихрь приводит к уменьшению скоростей на вогнутой стороне профиля и к их увеличению на выпуклой. Иначе говоря, в центробежном колесе происходит выравнивание скоростей поперек межлопаточного канала, а в центростремительной — наоборот, поперечный градиент скоростей возрастает. Это приводит, например, к тому, что удельная работа жидкости в центростремительной турбине получается больше, чем в осевой, и тем более, чем в центробежной, при тех же размерах и той же скорости вращения, если при этом сохранить одинаковыми относительные скорости потока. Соответственно получение одной и той же удельной работы сопровождается из-за разной кривизны лопаток в турбине центростремительного типа меньшими потерями, чем в осевой, и тем более, чем в центробежной. Особенности течения жидкости в радиальной ступени (например, турбине) связаны с возникновением сил Кориолиса. [c.64]

Представим себе, что ротор вращается и зазор 5 между ним и статором строго одинаков. Тогда в любом радиальном сечении зазора будет возникать распределение скоростей потока, показанное на рис. 19.17 на верхних эпюрах. В большой степени оно будет определяться тем, что пар, поступающий из соплового аппарата со скоростью j, имеет окружную составляющую j , вследствие чего между гребнями уплотнения образуется устойчивый вихрь, вращающийся в окружном направлении. При этом направления вращения вихря и ротора будут одинаковыми. При равномерном зазоре 5 распределение скоростей в сечениях АВ и D будет одинаковым. Никаких циркуляционных сил при этом не возникает. [c.518]

Из сказанного выше следует, что чисто циркуляционное движение (76) вокруг эллиптического цилиндра (в частности, пластинки) эквивалентно потоку, образованному вихревым слоем, расположенным вдоль линии, соединяющей фокусы эллипса, причем плотность распределения вихрей в слое определяется формулой (77). [c.188]

Поле скоростей здесь симметрично относительно оси х, точкой разветвления потоков служит г = —Н, а точкой слияния г = Н. Можно, не меняя величины скорости в бесконечности, поместить там точечный вихрь. Тогда мы получим циркуляционное обтекание круга с комплексным потенциалом [c.95]

Помимо этих двух сил, необходимо учесть и боковую силу. Дело в том, что благодаря непрерывному распределению вихрей в ламинарном потоке относительное обтекание потоком частицы будет всегда циркуляционным и, следовательно, всегда будет возникать боковая сила, пропорциональная по теореме Н. Е. Жуковского относительной скорости набегающего потока и циркуляции. При обтекании плоско-параллельным потоком круглого цилиндра длины I полная подъёмная сила представляется в виде [c.428]

Такая модель совместно с условиями для определения завихренности и температуры газа в возвратно-циркуляционном течении позволяет уже в первом приближении рассчитать конфигурацию зоны отрыва и тепловые потоки к телу. Однако в обш ем случае внутри отрывной зоны могут образоваться вторичные вихри около угловых точек контура тела или вблизи точки отрыва. Это объясняется отрывом пограничного слоя в основании возвратного течения. Их влияние на общую картину течения, форму отрывной зоны и давление в ней часто несущественно. Однако возможность таких образований в принципе не позволяет пока ответить на вопрос о существовании стационарного (хотя бы и неустойчивого) предельного решения уравнений Навье — Стокса. [c.256]

Сила Rxp, определяемая давлением, называется силой сопротивления давления в свою очередь она включает в себя две компоненты вихревое сопротивление Rxpt, возникающее вследствие потери энергии на образование вихрей в пограничном слое и позади обтекаемого тела (эта сила, как показывают опыты, зависит главным образом от формы тела, почему ее часто называют силой сопротивления формы или профильным сопротивлением), и горизонтальную слагающую R pi силы (см. 31). Эта сила определяется как результат воздействия на данное тело циркуляционного потока невязкой жидкости и включает также сопротивление, обусловленное конечными размерами тела. [c.160]

Возникающие вихри располагаются симметрично относительно плоскости у=к (в случае круглой трубы эти вихри приобретают форму торои-дов), причем, как это следует из (4), продольная составляющая скорости не зависит от частоты, а поперечная растет с увеличением частоты. Последнее происходит потому, что по мере уменьшения длины волны (при неизменной ширине канала) трубка тока в плоскости, перпендикулярной слою, сжимается и это сжатие должно быть скомпенсировано увеличением скорости потока. Кроме рассмотренной системы вихрей, существуют еще циркуляционные потоки и в самом пограничном слое. Как и вихри вне лограничного слоя, они повторяются через четверть длины волны [c.587]

Если вихрь равен нулю во всех точках жидкости, циркуляция по зам-снутому контуру, охватывающему только жидкость, должна равняться нулю случай контура, охватывающего твердое тело, подлежит особому рассмотре-№Ю. Когда мы развивали теорию циркуляционного потока, обтекающего дилиндр, мы предполагали, что величина И имеет постоянную величину во зсей жидкости следовательно движение было безвихревым. Циркуляция п контуру, охватывающему только жидкость, равнялась нулю, а циркуляц по контуру, включающему цилиндр, имела величину J. Предположи. , ч <руговой цилиндр заменен жидкостью, вращающейся как твердое тело угловой скоростью [c.36]

Таким образом, КВС как области с повышенным энергосодержанием, переходят на периферию, тем самым увеличивая ее энергию. Такой механизм неустойчивости действует только в одном направлении и хорюшо согласуется с возникновением реверса при образовании зоны рециркуляции в области диафрагмы вихревой трубы. В этом случае КВС возникают на фанице рециркулирующего потока. Направление силы Г можно определить по знаку скалярного произведения вектора угловой скорости вращения приосевого вихря Л и вектора угловой скорости вихревого жгута <0, после его разворота. В описанном выше безре-циркуляционном режиме это произведение положительно, что соответствует силе, направленной к периферии. Возникновение зоны рециркуляции приводит к изменению направления начальной завихренности КВС и осевой составляющей скорости, что соответствует зеркальному отражению относительно плоскости, перпендикулярной оси вихревой трубы. Но при зеркальном отражении скалярное произведение не изменяется и, соответственно, не изменяется направление действия силы F. В результате вихревой перенос энергии будет идти из зоны рециркуляции в область потока, выносимого через отверстие диафрагмы, что и приводит в конечном счете к его нагреванию. [c.130]

Второй принципиальный вопрос в теории крыла — механизм воз-ник1ювения циркуляционного течения. Еще в 18941 Н. Е. Жуковский [1. 2], решая задачу обтекания клина идеальным потоком, в котором движется вихрь, использовал условие о конечности скорости на острие [c.11]

Н. Е. Жуковский является основоположником учения о подъемной силе крыла в илоскопараллельном потоке. Знаменитая формула Жуковского, выражающая подъемную силу крыла в виде произведения плотности жидкости на скорость движения в ней крыла и на напряжение присоединенных вихрей или циркуляцию , опубликованная п 1906 г., получила всеобщее признание как основа теории подъемной силы крыла. Зарубежные историки аэродинамики пытаются без достаточных к тому оснований поделить приоритет Жуковского на эту формулу с немецким ученым Кутта, работа которого по вопросу о подъемной силе частного вида крыла была опубликована несколько ранее работы Жуковского. При этом затушевывается тот основной исторический факт, ч го только Жуковский дал первую общую теорию подъемной силы, основанную на смелой и оригинальной идее присоединенного вихря . Приоритет на циркуляционную теорию подъемной силы великого русского ученого, далеко продвинувшего вперед разрешение почти всех основных гидроаэродинамических проблем своего времени и открывшего новые пути развития современной механики жидкости и газа, совершенно неоспорим. [c.30]

Как указывалось в гл. 7, во многих случаях при прохождении жидкости через конструктивные элементы (рис. 9.1) происходит отрыв потока от стенок, образуются циркуляционные зоны (если жидкость—вода, то эти зоны называются водоворотными) и интенсивное вихреобразо-вание с последующим гашением вихрей в толще потока, в турбулентном потоке усиливаются пульсации скоростей. В результате этих явлений часть удельной энергии (напора) затрачивается на преодоление сопротивлений движению жидкости, возникающих в связи с работой сил трения внутри вязкой жидкости, часть механической энергии переходит в теплоту. При этом местная потеря напора определяется по (7.6) [c.184]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...