Взаимодействие с плоской стенкой

Пример 1.10. Найти решение задачи о контактной коррозии трубопровода, взаимодействующего с плоской стенкой приемного резервуара (см. рис. к табл. 1.27). [c.63]

Взаимодействие с плоской стенкой. При определенном типе симметрии твердых границ поведение вблизи них вихревого кольца можно рассматривать как результат взаимодействия нескольких колец, причем [c.208]

В рабочих камерах печей потоки газов набегают на стены, под и свод, деформируются, оказывая то или иное давление на кладку следствием этого является фильтрация газов через отверстия и щели кладки. Рассмотрим, прежде всего, взаимодействие свободной струи с плоской стенкой в неограниченном пространстве. [c.54]

При создании устройств струйной автоматики важно знать динамические свойства элемента, т. е. его поведение в процессе переключения. Закономерности переключения элементов, использующих взаимодействие струи с плоской стенкой, исследовались многими авторами, однако сложность явлений не позволила получить математическое описание неустановившихся процессов в элементах. В настоящее время отсутствуют четкие представления и о характере явлений, определяющих переключение элемента. Имеющиеся опытные данные свидетельствуют о том, что на динамику элемента существенно влияют коммуникационные каналы, в которых возникают различные волновые процессы. Поэтому представляется разумным комплексное исследование динамики системы элемент — коммуникационный канал. Здесь же кратко рассмотрим только некоторые общие соображения о динамике элемента. [c.245]

Анализируя амплитудно-частотные характеристики на рис. 3.17, следует иметь в виду, что приемное отверстие малоинерционного датчика статического давления было размещено на плоских (торцевых) стенках канала и при этом, естественно, фиксировались пульсации давлений, возникающие в угловых зонах между плоскими стенками и лопатками, а также вблизи плоских стенок. Здесь возникает сложное пространственное движение в пограничных слоях, перетекающих в направлении к спинке профиля, обтекающих угловые зоны и взаимодействующих с концевыми вихрями, которые, как известно, вызывают интенсивное [c.100]

Допустим, что площадь поперечного сечения струи воды, выбрасываемой из брандспойта, равна S, скорость воды v, плотность воды р (рис. 4.13). Пусть струя падает на плоскую стенку по перпендикуляру. Определим силу, с которой струя будет давить на препятствие. Для этого сначала разберемся во всех процессах, которые происходят во время взаимодействия струн с препятствием. [c.191]

Ланге [22] собрал экспериментальные результаты по взаимодействию скачка уплотнения с двумерным пограничным слоем, опубликованные до июля 1953 г. Эти эксперименты проводились с плоскими пластинами, на которых устанавливались уступы или клинья (фиг. 21, 22). Падающий на пластину скачок уплотнения создавал положительный градиент давления, достаточный, чтобы вызвать отрыв потока. При переходе через скачок давление возрастает, и разность давлений на фронте скачка распространяется в нижних слоях пограничного слоя. Таким образом, появляющийся на стенке градиент давления определяется свойствами пограничного слоя и интенсивностью скачка уплотнения. Однако отрыв потока вызывается главным образом перепадом давления в скачке уплотнения, поэтому, возможно, существует критический перепад давления, который достаточен, чтобы вызвать отрыв потока. Рассмотрим отдельно отрыв потока при взаимодействии скачка уплотнения с ламинарным и турбулентным пограничными слоями. [c.33]

Струя, распространяющаяся в элементах с плоскими рабочими камерами, взаимодействует со стенками камер и жидкостью окружающего пространства. Хотя схемы распространения струй в камерах реальных элементов отличаются разнообразием пограничных условий, тем не менее все они имеют много общего со схемой распространения струи в плоском канале [26]. В отличие от свободной струи характеристики ограниченной струи в плоском канале будут зависеть не только от числа Ке, но и от геометрических размеров канала и шероховатости его стенок. [c.91]

Наиболее широко в струйных элементах используется взаимодействие струи с боковой плоской стенкой (плоский случай), несколько реже — взаимодействие струи с цилиндрической стенкой (как пространственный, так и плоский случаи). [c.143]

Экспериментальное исследование характеристик взаимодействия осесимметричных струй. Изучение характеристик взаимодействия струй, не стесненных стенками, осложняется тем, что течения даже приближенно не могут рассматриваться как плоские. При этом, что наиболее существенно, в общем случае не все частицы одной из струй активно взаимодействуют с частицами другой струи. Это иллюстрируется рис. 11.1, а на котором показаны две струи, одна из которых, вытекающая из сопла /, имеет в области взаимодействия размеры сечения большие, чем размеры сечения струи, вытекающей из сопла 2. На частицы рабочей среды, протекающие через заштрихованную на рисунке область сечения, может оказывать малое влияние или практически не влиять совсем струя, вытекающая из сопла 2. Закономерности, которыми определяется здесь течение, иные, чем для области непосредственного взаимодействия частиц, которые несут в себе обе рассматриваемые струи. [c.110]

Взаимодействие капли с колеблющейся стенкой. Выше рассматривались ситуации, в которых оба направления оси вибраций были равноправны, кроме того, задача обладала осевой симметрией. Эта симметрия, естественно, исключала возможность появления отличных от нуля средних сил, действующих на каплю, так что влияние вибраций сводилось к деформации поверхности раздела. Однако средние силы появляются, если симметрия нарушена. Простейший случай такого рода — несимметричное расположение капли относительно стенок сосуда. Если расстояние до всех стенок очень велико по сравнению с расстоянием до одной стенки, мы приходим к задаче взаимодействия включения с бесконечной плоской колеблющейся стенкой. Такая задача была рассмотрена в [41-43] для твердого включения и в [44 для капли. Если расстояние от стенки до включения значительно [c.153]

К моменту 1 0,2 10" с ударная волна достигает плиты и отражается от нее волной сжатия. Взаимодействие ударной волны с пластиной начинается при л 0,5 10 с. Пластина перемещается, давление на ее поверхности резко падает до ркр и там возникает кавитация. В это же время на оси симметрии фокусируются волны сжатия, отраженные от боковых поверхностей. Давление на оси сильно возрастает, потом падает и жидкость разрушается. Кавитация охватывает центральную и прилегающую к пластине части бака (рис. 21, а). Максимальное давление / = 25 МПа возникает в центре плоской стенки камеры, что приводит к образованию потока кавитирующей жидкости на пластину. При 1 = 0,8 10 с скорость центральной части пластины достигает 18 м/с. Ускоренное увеличение прогиба пластины приводит к дальнейшему росту объема бака и значительному уменьшению плотности жидкости, особенно вдоль оси симметрии. К моменту = 1,5 10 " с область кавитации (ОК) охватывает большую часть цилиндрической стенки, ограничивая клинообразный объем неразрушенной сжатой жидкости с давлением около в МПа (рис. 21, б). [c.91]

Условия неустойчивого распространения небольших расслоений (L < 0,5 , где i — толщина стенки конструкции, а высота раскрытия расслоения 5 = 0,5-2,0 мм) в [25] анализировали на основе решения плоской задачи теории упругости (плоская деформация) для пластин с внешними границами, свободными от нагрузок. Расчеты проводили методом конечных элементов для пластин, имеющих изолированное расслоение в виде прямоугольной щели, а также несколько водородных расслоений, расположенных на разных уровнях по высоте п.та-стины. Изолированными считали не взаимодействующие друг с другом водородные расслоения, расстояние между которыми в плане составляло более 2-12 мм в зависимости от длины расслоения L (табл. 12) при высоте сечения более (0,8-1,0)1.. [c.127]

Это предположение подтверждается следующими экспериментальными фактами. Во-первых, профиль скорости в пограничном слое на стенках прямолинейных участков цилиндрических труб такой же, как и профиль скорости на плоской пластине, независимо от того, какое течение — ускоренное или замедленное — предшествовало течению около прямолинейного участка трубы. Во-вторых, профиль скорости над точкой отрыва в турбулентном пограничном слое несжимаемой жидкости не зависит от параметров течения во внешнем потоке до точки отрыва. Универсальность отрывного профиля нри различном характере течения до сечения отрыва также говорит о том, что можно пренебречь влиянием внешнего потока вне небольшой окрестности рассматриваемого сечения. Наконец, опыты но исследованию взаимодействия скачка уплотнения с пограничным слоем непосредственно показывают, что заметные изменения в пограничном слое происходят лишь на расстоянии, равном всего не скольким толщинам пограничного слоя. Следовательно, даже очень сильное изменение давления во внешнем потоке, вызванное скачком уплотнения, влияет на характер течения в пограничном слое впереди скачка уплотнения лишь в малой окрестности. [c.332]

Итак, зная критический перепад при взаимодействии скачка уплотнения с пограничным слоем на плоской пластинке и значение (соответственно для ламинарного или турбулентного пограничного слоя), можно по формуле (3.1) получить критический перепад при взаимодействии скачка уплотнения с пограничным слоем на криволинейной стенке (при наличии градиента давления во внешнем потоке перед скачком). Из формулы (3.1) видно, что если внешний ноток перед скачком тормозится (( > 0), то отрыв наступает быстрее, если же внешний ноток до скачка разгоняется < 0), то отрыв должен наступать при большем перепаде давления в скачке, чем нри взаимодействии скачка с пограничным слоем на плоской пластинке. [c.146]

Для определения больших величин (А, В и С), входящих в правые части (1.1), рассматривается автомодельная задача взаимодействия двух равномерных сверхзвуковых потоков, линия встречи которых совпадает со стороной элементарного четырехугольника, лежащего в плоскости ж = Жо. Вектор скорости каждого из взаимодействующих потоков можно разложить на две компоненты, одна из которых ( касательная ) параллельна линии соприкосновения, а другая ( нормальная ) лежит в плоскости, перпендикулярной к указанной линии. После этого задача взаимодействия сводится к рассмотренной в Гл. 7.4 задаче плоского взаимодействия потоков, векторы скорости которых совпадают с нормальными компонентами полных скоростей. Касательные компоненты на взаимодействие не влияют и для каждого потока остаются неизменными вплоть до линии тангенциального разрыва. Большие величины, стоящие в правых частях (1.1), определяются ориентацией в области взаимодействия боковой плоскости, которая согласно сказанному ранее, проводится (в пространстве х, г, (р) через рассматриваемую сторону элементарной ячейки, лежащей в сечении ж = жо, т.е. через линию соприкосновения потоков, и через середину противоположного ребра элементарного объема, построенного на этой ячейке. Такие же боковые плоскости используются при расчете больших величин на тех гранях элементарных объемов, которые совпадают со стенкой или с границей струи. Здесь рассматриваются соответствующие задачи двумерного обтекания, причем составляющая скорости, параллельная ребру, принадлежащему сечению ж = жо, также не изменяется. [c.161]

Простая система уравнений (6.1) — (6.2) представляет собой модель, содержащую основные качественные особенности нелинейного взаимодействия ударных волн. Вместе с тем эта теория дает удовлетворительные количественные результаты и поэтому может служить основой для практических расчетов. Система уравнений (6.1) — (6.2) аналогична уравнениям одномерного движения сжимаемого газа. Важным классом решений этой системы являются простые волны. Простая волна, например, описывает изменение амплитуды первоначально плоской ударной волны, распространяющейся вдоль искривляющейся стенки. Решение типа простой волны, зависящее от одной произвольной функции, имеет вид [c.309]

При низком относительном давлении паров ван-дер-ваальсово взаимодействие молекул поверхностного слоя полимерной матрицы с малыми молекулами приводит к появлению на поверхности и внутренних стенках дефектов структуры полимолекулярного слоя среды. В тонких капиллярах образуется вогнутый мениск, способствующий понижению давления пара по сравнению с парциальным давлением над плоской поверхностью и появлению жидкой фазы в структуре. Капиллярные явления определяются краевым углом смачивания, размера.ми молекул и температурой. Появление конденсированной фазы в случае паров полярных и неполярных веществ является результатом различных процессов. [c.109]

СЛОЯ на внешний поток. Это обратное влияние заметно искажает общую картину обтекания тела и не позволяет задавать наперед внешнее распределение давления. Только задачи слабого взаимодействия, соответствующего безотрывному течению, поддаются расчету что же касается сильного , сопровождающегося отрывом взаимодействия, то оно до сих пор представляет непосильную задачу. Особенно сложны нестационарные явления попеременного отрыва турбулентного пограничного слоя то с одной, то с другой стороны плохообтекаемого тела (автоколебания фабричных труб, перископов подводных лодок и др.) или со стенок плоского диффузора. [c.765]

Для заполнения микроманометров должна применяться рабочая жидкость, которая плохо смачивает стенки стеклянной трубки, образует в ней плоский мениск, медленно испаряется, хорошо растворяет жиры, не является ядовитой и не взаимодействует со стеклом и металлом. Этим требованиям сравнительно полно удовлетворяют этиловый спирт, денатурированный спирт, толуол и бензин, средняя плотность которых при температуре 20 °С соответственно равна 810, 838, 879, 750 кг/м В каждом отдельном случае плотность ра- [c.206]

Следуя методам Факсена для изучения взаимодействия сферических частиц с плоскими стенками, Вакия [59] дал более общие решения, позволяющие охватить случай сфероидальных частиц. [c.381]

При исследовании термокапиллярного движения капель и пузырей во внешнем градиенте температуры рассматривались некоторые осложняюш,ие обстоятельства взаимодействие капли с плоской стенкой [258] или взаимодействие капель и пузырей друг с другом [193]. Так, в частности, в [193] показано, что если при движении в поле тяжести взаимодействие капель радиуса а убывает с расстоянием I между ними как а/1, то при термокапиллярном дрейфе — как а/Т) . [c.242]

Применение капиллярных катализаторов, фильтров и термомолекулярных насосов, анализ движения пористых частиц в газах требуют исследования течений, в которых движение разреженного газа в отдельном канале (поре) влияет на движение в других каналах (порах) не только внутри пористого тела, когда поры пересекаются или сливаются, но и вне его. В данной работе изучается взаимовлияние течений разреженного газа в разделенных внутри тела каналах через их взаимодействие во внешней (по отношению к пористому телу) области, занятой газом. Простым примером течения около пористого тела является течение продавливания сквозь пористый слой при заданном перепаде давления, а простейшая модель пористого тела -пористый слой, образованный параллельными каналами, в частности щелями с плоскими стенками или параллельными цилиндрическими каналами. [c.193]

Краткое содержание. В станционарном сверхзвуковом потоке методом малых колебаний исследуется взаимодействие слабого косого скачка уплотнения с ламинарным пограничным слоем на плоской стенке. Во всем пограничном слое учитывается влияние трения и теплопроводности во внешнем потоке этим влиянием пренебрегают. В пограничном слое предполагается справедливость уравнений пограничного слоя. Поток внутри пограничного слоя и внешний поток рассматриваются во взаимосвязи. Все физические параметры этих потоков и их возмущения принимаются постоянными. Подробно обсуждаются характер изменения [c.292]

Вблизи концов лопаток, ограниченных по высоте, течение пространственное. Здесь, как и в одиночном криволинейном канале (гл. 9), возникают вторичные течения. Под влиянием разности давлений на вогнутой поверхности н на спинке профиля происходит перетекание жидкости (газа) в пограничном слое по плоским стенкам (рис. 11.7,а). Частицы газа в слое движутся от вогнутой поверхности к спинке лопатки и взаимодействуют здесь с частицами, движущимися в пограничном слое на спинке лопатки. Слияние двух потоков на спинке лопатки приводит к образованию двух вихревых шнуров, расположенных симметрично по высоте решетки вблизи углов канала. Отметим, что перете- [c.302]

При контакте жидкости с твердым телом на форму ее поверхности существенно влияют явления гaчивaния, обусловленные взаимодействием молекул жидкости н тела. Смачивание означает, что жидкость сильнее взаимодействует с поверхностью сосуда, чем находящийся над ней газ или другая жидкость. Силы притяжения, действующие между молекулами твердого тела и жидкости, заставляют подниматься ее по стенке сосуда, создавая отрицательное давление в каждой точке искривленной поверхности. Если сближать плоские стенки сосуда для перекрытия зон искривления, то образуется вогр[утый мениск, под которым в жидкости создается отрицательное давление. Состояние равновесия описывается формулой Жю-рена [c.16]

Когда отдельные элементы шероховатости образуют скопления, ТО вследствие их взаимодействия с потоком значение параметра /Сгд, полученное для одиночного элемента шероховатости, изменяется. В случае распределенной шероховатости параметр Kig зависит от интенсивности турбулентности в пограничном слое и, следовательно, должен быть связан с касательным напряжением на стенке. Колгэйт [13] проанализировал это соотношение при исследовании лабораторного метода оценки возможности возникновения кавитации на бетонных шероховатых поверхностях. Недавно Арндт и Иппен [2, 3] провели подробное исследование кавитации на плоских поверхностях с равномерно расположенными поперечными треугольными бороздками [2, 3]. Они наблюдали развитие кавитации в диапазоне физических размеров шероховатости (глубины бороздок) = 0,317 — 2,54 мм и относительной шероховатости х/й = 2000 — 200 (х — расстояние вдоль эквивалентной плоской пластины). Профили пограничного слоя удовлетворяют закону стенки для шероховатых поверхностей. Обнаружено, что параметр /Сг . определенный из наблюдений за исчезновением кавитации и подобный использованному Холлом, зависит почти исключительно от относительной шероховатости в соответствии с линейным соотношением [c.297]

Модель турбулентной вязкости, введенная Буссинеском, хорошо себя зарекомендовала для описания свободных турбулентных течений, например осесимметричных струй [144]. Однако если для турбулентной струи Шлихтинга предположение о постоянстве турбулентной вязкости представляется естественным из-за узости области струи, то для течения, поронаденного взаимодействием вихревой нити с плоскостью, вихревую вязкость более реально считать переменной — нулевой на плоскости и максимальной на оси. То же самое можно сказать, например, о течении, порожденном затопленной струей, вытекающей из отверстия в плоской стенке. Опытные данные [21, 256] свидетельствуют о том, что турбулентной является лишь узкая приосевая коническая зона, тогда как во внешней области турбулентность практически отсутствует. [c.144]

Канал ПЛИНа (см. рис. 4) выполнен в виде плоской трубы и помещен между двумя индукторами 6. Создаваемое ими движущееся вдоль индуктора поперечное магнитное поле взаимодействует с индуктируемым током, замыкающимся вблизи узких стенок канала. [c.430]

Одной из наиболее полных моделей, описывающих возникновение ячеистой структуры в монокристаллах с ОЦК-решеткой с учетом кристаллографии скольжения и температуры деформации, является модель Такеучи [296, 297]. Согласно этой модели границы ячеистой структуры формируются из дислокационных стопоров — результата упругого взаимодействия дислокаций разного знака. Однако в работе [259] высказано предположение, что механизм образования стенок ячеек не совпадает с описанным Такеучи. Реальная структура, согласно [259], отличается тем, что начальной основой стенок, располагающихся кристаллографически регулярно вдоль направлений вторичного и первичного сдвигов, служат не плоские скопления дислокаций соответствующих систем, а вытянутые вдоль этих направлений сгущения краевых дислокаций взаимно противоположных систем первичных вдоль направления вторичного сдвига и наоборот. [c.124]

ПРАНДТЛЯ — МАЙБРА ТЕЧЕНИЕ — класс установившихся сверхзвуковых плоских безвихревых движений газа, характеризующийся определ. связью между составляющими ц,, и% вектора скорости газа (сн. Сверхзвуковое течение). П.- М. т. Могут возникать, напр., при обтекании стенок с изломом, при взаимодействии между собой скачков уплотнения, при истечении газовых струй в пространство с пониженным давление и в др. случаях. Важность П. М. т. обусловлена д особенности тем, что любое течение, непрерывно соединяющееся с областью пост, потока, всегда ес1ь П.—М. т. Так, течение,, [c.98]

В ряде случаев твердые поверхности, ограничивающие струю, оказывают существенное влияние на ее распространение. Для наиболее простых случаев разработаны расчетные схемы. Так, щироко используется схема полуограни-ченной струи, т. е. струи, которая распространяется с одной стороны вдоль твердой плоской поверхности, а с другой — в безграничной покоящейся жидкости. Отличительной особенностью такой струи является сочетание пристенного пограничного слоя вдоль твердой поверхности со струйным пограничным слоем, образующимся в результате взаимодействия струи с окружающей ее жидкостью. Иногда расщирение струи ограничивается твердыми стенками со всех сторон, в таком случае струя называется ограниченной. Ее отличительным признаком является наличие циркуляционных зон между струей и твердыми стенками. [c.80]

Ранее описанные исследования базировались на использовании теории струй идеальной жидкости, возможны также и другие подходы к изучению влияния стенок на процессы взаимодействия струй в камерах различной конфигурации. Так, С. Л. Трескунов, исследуя взаимодействие струй по схеме, показанной на рис. 12.7, а, исходит из следующего представления процесса [41]. При распространении плоских струй в пространстве между торцевыми стенками, параллельными плоскости чертежа, образуется замкнутая область I, давление в которой выше, чем давление среды в пространстве II, внешнем по отно-шению к области взаимодействия струй. Силой, определяемой [c.137]

Еще одии удивительный феномен в задаче о взаимодействии линейного источника с плоскостью —это парадоксальный торцевой эффект. В отсутствие плоскости линейный нсточник вызывает чисто расходящееся плоское течение Vr = QI(2nr). Казалось бы, наличие плоскости должно приводить к тому, что в пограничном слое у стенки жидкость тормозится, а скорость монотонно убывает до нуля. Более того, поскольку скорость вниз по течению падает, можно было ожидать отрыва. В действительности происходит прямо противоположное явление. Около плоскости при больших числах [c.111]

Условия неустойчивого распространения небольших расслоений Ь 5 0,Ы и 5 = 0,5-20 мм) анализировали на основе решений плоской задачи теории упругости (плоская деформация) для пластин с внешними границами, свободными от нагрузок. Результаты расчетов на ЭВМ методом конечных элементов получены для пластин, имеющих изолированное расслоение в виде прямозггольной щели, а также два-три таких ВР, расположенных на разных уровнях по высоте пластины, при нанесении на контур расслоения в результате последовательного сгущения от 14 до 50 узлов. Предполагали, что ВР растет по нормали к направлению наибольшего растягивающего напряжения. Учитывая ступенчатый характер ВР, место и направление развития (параллельно или перпендикулярно) взаимодействующих расслоений на разных уровнях определяли, сравнивая напряжения и Оу, действующие на контуре. В результате расчетов для случая расслоения с притупленной вершиной, длина которого изменялась от 0,1< до 0,5t (t - толщина стенки конструкции), получили зависимость Ь = /(Ь), характеризующую возможный мгновенный рост изолированного ВР в центральной [c.166]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...