Взаимодействие двух вихревых пар

При приближении вращающейся лопасти несущего винта к вихревому следу предыдущей лопасти аэродинамические нагрузки на ней сильно меняются в зависимости от относительного положения следа и лопасти. Поэтому для определения переменных индуктивных скоростей и аэродинамических нагрузок в первую очередь нужно установить форму системы вихрей. При вращении лопасти с нее сходят как продольные, так и поперечные вихри. Далее элементы этих вихрей переносятся с местной скоростью воздушного потока, складывающейся из скорости невозмущенного потока и скорости, которую индуцирует на соответствующем элементе система вихрей винта. В предположении постоянства индуктивной скорости сходящая с вращающейся лопасти пелена вихрей имеет вид скошенной винтовой поверхности. На самом деле индуктивные скорости в разных точках пелены вихрей (как и на диске винта) существенно различны. Поэтому действительная форма пелены вихрей, определяемая путем интегрирования перемещений ее точек в неоднородном поле местных скоростей, существенно отличается от упомянутой идеальной пелены. На большом расстоянии вниз по потоку система вихрей винта стремится свернуться в два вихревых жгута, подобных концевым вихрям кругового крыла. Однако для определения нагрузок существенны деформации пелены только вблизи диска винта, и в особенности положение элементов концевых вихрей нри первом приближении их к последующей лопасти. Явление взаимодействия свободного вихря с лопастью не исчерпывается возникновением на лопасти соответствующих аэродинамических нагрузок. Лопасть в свою очередь влияет на вихрь, вызывая значительное изменение скорости [c.671]

Как и при взаимодействии плоских вихревых структур, в пространственном осесимметричном движении весьма вероятны неупорядоченные хаотические ситуации. В данном параграфе рассмотрим общие положения движения системы из N коаксиальных вихревых колец, а также детально ситуацию, когда взаимодействуют два коаксиальных вихревых кольца произвольных начальных параметров. [c.191]

Взаимодействие переменного электромагнитного поля с ферромагнитным металлом вызывает в датчике два эффекта увеличение индуктивности из-за уменьшения рассеяния магнитного поля, зависящего от величины магнитной проницаемости и магнитного сопротивления, и уменьшение индуктивности и рост потерь, что -вызвано действием вихревых токов. При ярко выраженном скин-эффекте на частотах в десятки и сотни килогерц превалируют вихревые токи. На низких частотах (до 100— 200 гц) влияние вихревых токов значительно меньше. [c.104]

В цилиндрическую камеру диаметром D и высотой 1 тангенциально вводился поток воды или воздуха, который далее, как в центробежной форсунке, выходил по трубке диаметром d и длиной i в ту же среду, т. е. вода в воду, воздух в воздух. Для наблюдения через два инжектора (верхний и нижний) вводилась краска. Наблюдение велось при ступенчатом увеличении скорости. При Re < 300 поток занимал все поперечное сечение трубки диаметром d на всей ее длине L. При увеличении скорости на выходе из трубки появлялась застойная зона, схема которой показана в [12] (рис. 5.2). Застойная зона обтекалась потоком как некое осесимметричное тело. При дальнейшем увеличении скорости застойная зона продвигалась против направления потока, образуя за собой след до тех пор, пока не достигала торцевой стенки цилиндрической камеры. В следе формировалось обратное течение, из которого жидкость поступала в прямой кольцевого сечения поток и снова уносилась из трубки свистка. Взаимодействие между обратным приосевым течением и прямым кольцевым, различные стадии которого показаны на рис. 5.3 [12], приводило к вибрации потока и свисту, что и представляло собой рабочий процесс вихревого свистка. С нашей точки зрения, экспериментальные результаты, полученные в [12], свидетельствуют о том, что в вихревом свистке при автомодельном режиме течения должна была образоваться свободная поверхность, если бы при подаче тангенциально в свисток воды выброс потока происходил бы не в воду, а в воздух. При этом свисток стал бы центробежной форсункой и наблюдавшаяся осцилляция прекратилась бы. Об этом, в частности, свидетельствует явление, замеченное автором [12], состоявшее в том, что при вводе через торец трубки цилиндра определенного диаметра, по нашему мнению, близкого к диаметру возможной свободной поверхности, динамические явления, т. е. вибрации и свист, прекращались. Эксперимент [12] свидетельствует, таким образом, о том, что для получения кольцевого течения необходимо обеспечить беспрепятственное развитие свободной поверхности. [c.88]

Вторичные потери в основном обусловлены возникновением вихревых течений в местах сопряжения поверхности профиля с ограничивающими канал стенками. Появление этих течений связано с возникновением при обтекании лопаток повышенного давления на вогнутой стороне профиля по сравнению с давлением на его спинке. Разность этих давлений воздействует на пограничный слой у стенки канала и заставляет находящуюся в нем жидкость течь от вогнутой поверхности лопатки I к спинке лопатки 2 (рис. 2.30). Это течение, взаимодействуя с основным потоком, образует два вихре- [c.85]

При акустическом облучении турбулентной струи непосредственное взаимодействие акустического поля с турбулентными пульсациями в струе практически не имеет места, так как длина акустических волн существенно превышает характерный размер сопла (его диаметр) или толщину пограничного слоя в начальном сечении слоя смешения. Однако акустические волны генерируют вихревые возмущения на неоднородности течения [2.32,2.43], на кромке сопла в случае струи или на задней кромке разделяющей два потока пластины в случае слоя смешения. Эти возмущения и воздействуют на вихревую систему слоя смешения в начальном участке струи подобно тому, как это наблюдается при механическом воздействии на поток. При этом акустическое возбуждение обладает важным преимуществом дальнодействия, т.е. оно не требует введения в поток каких-либо препятствий или подвижных устройств. [c.46]

При полете вертолета вперед вихревой след винта сворачивается, причем сворачивание происходит в два этапа. Сначала отдельные вихри, сходящие с концевой части лопасти, быстро сворачиваются в вихревые жгуты, которые тянутся за каждой лопастью и образуют систему переплетающихся, заходящих одна в другую спиралей. Затем эти спирали, взаимодействуя, сворачиваются в дальнем следе в два вихря, похожие на вихри за круглым крылом. В наблюдавшейся экспериментально картине [c.141]

В предлагаемой работе, содержащей одиннадцать глав и два приложения, изучаются эффекты вращательного движения искусственных космических объектов и рассмотрены некоторые смежные задачи. Глава 1 посвящена в основном анализу моментов сил, действующих на спутник. Рассмотрены гравитационные моменты как в центральном ньютоновском поле сил, так и, согласно 63], при отклонении поля от центрального. Моменты аэродинамических сил давления и трения выводятся при определенных упрощающих предположениях упрощения введены и при рассмотрении моментов от взаимодействия магнитного поля спутника с магнитным полем Земли предлагаются аппроксимирующие выражения для диссипативных моментов сил, вызываемых вихревыми токами в металлической оболочке спутника. Следуя [41], рассматриваются и аппроксимируются моменты сил светового давления. [c.11]

Если в жидкости расположены два или несколько вихрей, ТОЗ они взаимодействуют друг с другом, вследствие чего вихревая си- стема будет находиться в движении. Скорости этого движения оп ределяются при помощи формулы Био — Савара. Возьмем в каче-д) стве примера два бесконечных [c.90]

Если открыть кран на краткий промежуток времени, то образуется резко ограниченная область подкрашенной жидкости. Ее первоначальная форма благодаря действию трения и вовлечению покоящейся бесцветной жидкости окончательно трансформируется в движущееся вихревое кольцо. Процесс образования кольца схематически показан на рис. 97 (2 — 5), где приведена схема (3) сворачивания струи в кольцо. В покоящейся жидкости образовываются два типа течения. Первое, обозначенное стрелками Л и А, генерируется поступательным движением подкрашенной области твердого тела второе, обозначенное стрелками Си/), обусловлено трением. Образование спиралевидной вращательной поверхности есть необходимое следствие взаимодействия этих течений. [c.237]

При небольших углах атаки предельные линии тока на поверхности плавно переходят с наветренной стороны тела на подветренную и сгущаются вблизи плоскости симметрии (Моо=6, а=5°, зис. 5.29, а). Следует отметить появление линии стекания в которой встречаются два потока и в результате вихревого взаимодействия газ сворачивается в вихревой жгут и сходит с поверхности. Можно заметить появление линии стекания 5з. При увеличении угла атаки (а=7°30, рис. 5.29, б) на подветренной стороне появляется особая седловая точка Q. В точке 5 формируется замкнутая зона возвратных течений. Линии стекания и 5з разделены промежуточной линией растекания е . Области течения разделены линией тока RQ на две области, в которые приходят частицы жидкости из разных областей. Увеличение угла атаки приводит к небольшим деформациям картины течения при изменении угла атаки до величины а=25°. При угле атаки а=15° можно заметить, что точка Р смещается вверх по потоку и намечается тенденция к из- [c.305]

След за круговым цилиндром во многих аспектах подобен следу за плоской пластиной. Когда число Рейнольдса превышает некоторое критическое значение, за цилиндром формируется пара вихрей. Эта пара растягивается в направлении потока, становится несимметричной и в конце концов разрушается и сносится вниз по патоку, распространяя завихренность попеременно на обе стороны следа. При умеренно больших числах Рейнольдса не всегда существует начальная пара вихрей, и так как поверхность разрыва, сходящая с поверхности цилиндра, неустойчива, она свертывается в отдельные вихри с образованием вихревой пелены. Таким образом, вихревое движение определенной частоты существует при любом числе Рейнольдса, и вниз по потоку распространяется двойной ряд вихрей. При ббльших числах Рейнольдса, скажем более Ке = 2500, вихри рассеиваются по мере образования, поэтому двойной ряд вихрей не может существовать. На задней стороне цилиндра вихри периодически отрываются, пока число Рейнольдса не достигнет значения Ке = 4 -10 — 5 -10 . При этих значениях числа Рейнольдса течение в следе становится турбулентным. Как и в случае плоской пластины, хвостовая пластина за цилиндром предотвращает отрыв вихрей и оказывает сильное влияние на сопротивление цилиндра, уменьшая коэффициент сопротивления от 1,1 до 0,9 [11, 12]. Пластина эффективна на расстоянии первых четырех-пяти диаметров вниз по потоку. Если два вязких слоя на каждой стороне следа не взаимодействуют друг с другом в области, гдо они имеют тенденцию к свертыванию в вихрь, то не возникает стабилизирующего механизма, закрепляющего определенвое периодическое образование вихрей. Поэтому вязкие спои разрушаются независимо друг от друга [121. Давление за пластиной или цилиндром мевьше, чем давление [c.85]

При движении автомобиля от гибкого вала приводится во вращение входной валик 1 и вместе с ним магнит 5, При этом его магнитный поток, пронизывая картушку 6, наводит в ней вихревые токи. Вихревые токи вызывают образование магнитного поля картушки. Два магнитных поля (магнита и картушки) взаимодействуют между собой таким образом, что на картушку действует крутящий момент, направление которого противоположно моменту, создаваемому пружиной. В результате картушка вместе с осью и стрелкой повернется на угол, при котором чозрастающий момент упругих сил пружины станет равен крутящему моменту магнитных сил, действующему на картушку. Так как крутящий момент картушки пропорционален скорости вращения магнита, а следовательно, и скорости движения автомобиля, угол поворота картушки и стрелки с увеличением скорости движения автомобиля возрастает. Зависимость эта прямо пропорциональна, поэтому шкала спидометра равномерная. [c.194]

Итак, суммируя исследования процесса взаимодействия двух одинаковых по интенсивности коаксиальных вихревых пар, следует подчеркнуть несколько моментов. Во-первых, отсутствие хаоса в системе четырех вихрей — решение выражается как функция времени и инвариантов с и Л (3.74). Во-вторых, в системе возможна периодичес кая чехарда при движении пар в одном направлении. В-третьих, при начальном движении пар в противоположных направлениях возможны два типа столкновения прямое, выражаемое схематично формулой 1 3 + 2 4 — / + 2 4 ( см. рис. 31) обменное рассеяние, формула которого имеет вид 1 3 - -2 4 — 1 4 2 3( см. рис. 32). [c.125]

Движение колец водном направлении. Картина взаимодействия двух одинаковых вихревых колец качественно описана Г.Гельмгольцем [135]. При движении колец в одном направлении она заключается в попеременном проскакивании (чехарде) одного кольца внутри другого. Радиус впереди движущегося кольца увеличивается, при этом скорость его уменьшается. Следовавшее за ним кольцо, наоборот, сужается и, согласно (4.11), скорость его увеличивается. После про-скакивания кольца меняются местами и их схема движения периодически повторяется. Если два совершенно одинаковых кольца движутся навстречу друг другу, то при их сближении будет наблюдаться увеличение радиусов. Кольца не смогут проскочить одно внутрь другого, а скорости их асимптотически стремятся к нулю при увеличении времени. [c.197]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...