Формирование вихревых структур

А такие точки пересечения, как мы видели выше, и есть дислокации фазы. Эту ситуацию иллюстрирует рис. 2.7.4, где показаны пересечения нулевых линий (точки абсолютного нуля поля), определяющие положение ВД. Таким образом, наличие в передающей среде неоднородностей, создает условия для стохастизации светового поля. Одним из признаков стохастичности поля является формирование вихревой структуры поля. [c.129]

Рис. 25. Пример формирования вихревой структуры типа 82 (7 = 0.6 Ь = 1.5).

Рис. 26. Пример формирования вихревой структуры типа х (7 = 0.7 Ь = 1.5)

Рис. 27. Пример формирования вихревой структуры типа III (7 = 1.8 Ь = 1.5)

ФОРМИРОВАНИЕ ВИХРЕВЫХ СТРУКТУР [c.222]

З...3,5 % Si достигаются путем утонения полосы для снижения потерь I вихревые токи и формирования такой структуры и текстуры, чтобы происходило обычно наблюдаемое при уменьшении толщины листа )вышение потерь на гистерезис. [c.543]

Теперь, опираясь на механизм формирования и выброса вихревых структур, описанный в работе [100], попытаемся представить возможные последствия такого нестационарного прогрева. [c.26]

Рассмотрим теперь вопрос о причинах и физическом механизме формирования вихревых лазерных полей. Оптико-физические процессы, вызывающие появление оптических вихрей весьма разнообразны. Излучение с вихревой структурой может при определенных условиях формироваться в результате интерференции лазерных пучков с исходно регулярным волновым фронтом, при их прохождении через сл) айно-неоднородные и нелинейные среды, а также через волоконные многомодовые световоды или специальным образом изготовленные голограммы. Кроме того, возможно возбуждение вихревых полей непосредственно в лазерах. Мы ограничимся более подробным [c.126]

Динамика вихревых пятен в рамках трехслойной МКД-модели изучалась в [48, 49, 143], где проведено исследование устойчивости осесимметричных трехслойных (и, в частности, модальных) вихревых структур и показано удовлетворительное соответствие между численными расчетами и экспериментом [142]. Показано также, что возмущения верхней и нижней поверхностей раздела между слоями (при характерном для океана соотношении Ар1 Ар2, где Ар1 задает скачок плотности между верхним и средним слоями, а Арг — между средним и нижним) приводят, соответственно, к формированию неустойчивости низких и высоких неустойчивых мод, что подтверждает аналогичное утверждение, полученное в [141] при анализе устойчивости трехслойного потока в канале. [c.595]

Следующим после плоских вихревых движений обширным классом являются осесимметричные структуры. Характерным для этих образований является то, что вихревые линии здесь представляют собой замкнутые окружности, центры которых расположены на одной и той же прямой. Впервые такой класс движений вихрей в идеальной безграничной жидкости рассмотрен Г.Гельмгольцем (135). Он изучил общие свойства торообразной области завихренности (одиночного кольца) и в случае кольца малого конечного поперечного сечения показал, что оно движется, не изменяя радиуса центра тяжести поперечного сечения, с постоянной, но весьма большой скоростью, направленной в ту же сторону, в какую жидкость течет сквозь кольцо. В дальнейшем эта вихревая структура являлась предметом многочисленных исследований. Прежде всего это объясняется сравнительной легкостью формирования такого кольца, часто встречаюш.егося и в природе. Удивительным свойством была неоднократно отмечавшаяся способность кольца продвигаться на значительные расстояния, сохраняя во времени свою устойчивую форму. Так, например, отмечалось [5], что холостой выстрел из пушки производит вихревое кольцо диаметром [c.178]

Отметим, что описанное в данном разделе исследование показало существенное влияние шероховатости внутренней поверхности сопла на формирование и развитие продольных вихревых структур в начальном участке сверхзвуковой струи. Интенсивность вихревых структур, их поперечный размер и протяженность в свою очередь зависят от геометрической формы и размера микронеровностей и места их расположения в сопле. Измерения в слое сдвига в непосредственной близости от сопла указывают на ламинарный характер течения в пограничном слое сопла при числах Рейнольдса Re 10 , что коррелирует с экспериментальными данными по изучению ламинарно-турбулентного перехода в аэродинамических трубах. В работе [10] также указывается, что [c.176]

Представленные обзорные результаты комплексного экспериментального исследования трехмерной структуры течения в начальном участке свободной сверхзвуковой нерасчетной струи, истекающей из осесимметричного сопла, при высоких числах Рейнольдса (Re = 10 ) позволяют утверждать, что пространственный характер течения на границе струи обусловлен развитием в слое смешения струи продольных вихревых структур. Формирование пространственного характера течения в начальном участке слоя смешения связано с развитием неустойчивости Тейлора [c.190]

Заключение. Преобразование возмущения свободного потока происходит вблизи передней кромки и ведет к формированию локализованной вихревой структуры, дальнейшее развитие которой сопровождается мультипликацией вихрей. В спектральном пространстве этот процесс выглядит как увеличение возмущений с волновыми числами, характерными для неустойчивости поперечного течения. [c.50]

Отметим, что начальная фаза обтекания цилиндра трактуется расширенно - до момента = 20, т.е. до границы существования симметричной вихревой структуры в следе. Естественно, что этот период включает в себя часть линейного участка зависимости и, что более важно, нелинейную часть зависимости Рассматриваемая фаза обтекания отличается преобладанием быстропротекающих процессов формирования ближнего следа, сопровождающихся генерацией высокого разрежения и большими скоростями возвратного потока. По мере увеличения длины отрывной зоны скорость циркуляционного течения и величина дефицита давления в ней падают. Важно отметить, что протяженность зоны в конце начальной фазы значительно превосходит диаметр цилиндра. [c.50]

По способу образования и структуре поверхности контакта ЦТА относится к барботажных аппаратам. В нем активным агентом является газ, который пересекает слой жидкости, диспергируя ее и образуя поверхность контакта. При малой скорости в барботажных аппаратах газ образует поверхность контакта в виде всплывающих пузырей. При больших скоростях газа поверхность контакта приобретает капельную структуру, что характерно и для ЦТА, в котором скорости газа значительно больше скорости всплытия пузырей. Однако это относится только к гидродинамике самого слоя газожидкостной смеси, если рассматривать поперечное течение газа со скоростью Wr. В остальном имеются существенные отличия. На входе газа в слой между решеткой и кольцевым вращающимся слоем образуется газовая прослойка, обеспечивающая равномерное распределение газа и равномерную радиальную скорость по всему слою. Плавный, безударный вход газа в слой уменьшает гидродинамическое сопротивление. В то же время перемещение слоя газожидкостной смеси со значительными окружными скоростями и интенсивное перемешивание частиц жидкости с потоком газа вследствие вихревого движения приводит к дополнительной турбулизации потоков во всем объеме слоя, что способствует интенсификации процессов тепло- и массообмена. Наличие тангенциальной составляющей скорости газа увеличивает продолжительность контакта газа с жидкостью, так как движение частиц жидкости происходит по спиральной траектории и за несколько витков частицы многократно обтекаются потоком газа. Увеличение веса жидкости в поле центробежных сил препятствует образованию пены, так как поверхностного натяжения становится недостаточно для ее формирования. Отсутствие пены в ЦТА, сковывающей подвижность отдельных мелких частиц жидкости и ограничивающей скорость газа (по условиям выноса пены из аппарата), также позволяет повысить интенсивность тепло- и массообмена. [c.15]

Области приложений теории вихрей чрезвычайно широки и многообразны, так как все реальные течения являются вихревыми. При изучении процессов формирования отдельных гидродинамических структур зачастую оказывается достаточным ограничиться рамками относительно простых моделей. Так, в частности, решение задачи о движении дискретных вихрей в канале может быть использовано для определения характеристик обтекаемого тела. Модель простейшей вихревой конструкции — пары вихрей — оказывается полезной при описании поведения, с одной стороны, термических аномалий в атмосфере или океане, а с другой — концевых вихрей при срыве их с крыла самолета. [c.10]

Нестационарный подход является наиболее логически правильным при изучении процессов разрушения вихревой пелены на крыле. При решении нестационарной задачи формирование вихревой структуры происходит по мере развития самого процесса обтекания, а математическая модель наиболее полно соответствует физической. Вопрос об устойчивости вихревой структуры решается автоматически при увеличении т устойчивые структуры сохраняются и сгремятся к стационар11ым положениям (при т —> >), а неустойчивые распадакггся. Об этом свидетельствуют результаты численного эксперимента на ЭВМ. [c.371]

Существуют различные способы образования вихревых структур, которые во многом определяют их дальнейшее поведение. В книге не ставилась цель рассмотреть все возможные случаи генерации вихрей, особенно в природных явлениях — смерчи, циклоны, торнадо, грибовидные структуры в океанических течениях и т.д. Остановимся лишь на некоторых закономерностях формирования вихревых структур в жидкостях. Изложение носит обзорный характер, целью которого — проследить преемственность научных идеи, тонких экспериментов и гипотез в столь сложном и интересном физиуеском явлении. [c.222]

Формирование вихревых структур при падении капсть на поверхность жидкости [c.228]

Следующими были две публикации Ч.Томлинсона [246,247 ] о процессах формирования вихревых структур в зависимости от физикохимических параметров жидкостей капли и резервуара. В работах ггроиллюстрированы различные по форме и поведению вихревые структуры, образовавшиеся из капли. На форму этих структур влияют плотность, вязкость, смачиваемость и поверхностное натяжение пар жидкостей. На рис. 93 [246] показаны различные ситуации образования вихревых структур, когда плоти<>с Уи обеих жидкостей различаются мало. При этом в зависимости от физико-химических параметров жидкостей возможны различные конфигурации. [c.228]

При наростооброзовании формирование вихревых диссипативных структур характеризуется соотношением (Пуг/О ), в котором Оуг — ротационная, а Jj — трансляционная составляющие напряженного состояния. [c.166]

В результате при больших т след принимает вид симметричной вихревой дорожки (рис. 4.13). Аналогичные вихревые структуры пшуча-ются и в случае набегания на пластину однородного погока, скорость которого Uo = onst и перпендикулярна пластине, а фронт составляет с ней угол, отличный от нуля. Во всех этих случаях наличие достаточно большой несимметрии (постоянной или временной, например, начальной) приводит к тому, что течение не становится симметричным, даяе если угол атаки станет равным строго 90°. С течением времени след за пластиной принимает периодический характер. Хотя процесс формирования течений в этих случаях происходит по-разному и различна его продолжительность, окончательные структуры при больших т получаются качественно одинаковыми и представляют собой шахматные вихревые дорожки. [c.94]

Диафрагмирование выхода приводит к стабилизации потока и смещению максимумов скорости к оси камеры. Практически полное подавление прецессии вихрсв010 ядра происходит при наличии диафрагмы с отЕюсительным отверстием (1д/т < 0,85 (для данной ка.меры). Такая перестройка течеиия означает локализацию завихренности у оси камеры, тем большую, чем меньше диаметр выходного отверстия (но до определенного предела), и формирование соответственно структуры типа вихревой нити. Этот режим описан в данном параграфе. [c.402]

На рис. 129а показаны профили скорости в цилиндрической камере с тангенциалпл1ым завихрителем и заглушенным левым торцом (см. рис. 7.1 в, С.С. Кутателадзе и др. [1987]). Данные для тангенциальной камеры квадратного сечения (рис. 7.2) представлены на рис. 1296 [Alekseenko et al, 1999]. Все эти режимы течения характеризуются формированием прецессирующей вихревой структуры. Экспериментальные профили скорости осреднены по времени. Поэтому сравнение производится с теоретическими формулами (3.76), также представляющими осредненные во времени поля скоростей. Параметры вихрей будем определять гю измеренным осредненным профилям осевой и окружной скоростей. При этом параметры / и Uq находятся путем проверки винтовой симметрии (см. п. 7.2), а циркуляция Г и эффективные размеры а и в - по модели (3.76) методом наименьших квадратов (обозначения приведены на рис. 3.22). Найденные при сопоставлении параметры вихревых структур имеют следующие значения [c.425]

Описанная выше эволюция структуры металла характерна для условий развитой пластической деформации и является предметом рассмотрения многих экспериментальных и теоретических работ. Фрагментация зерен и субзерен, формирование ячеистой структуры свидетельствуют о неоднородности пластической деформации, т. е. о невыполнимости модели Тейлора. В работах [5, 6 обоснована неустойчивость ламинарного течения, предполагаемого моделью Тейлора, и выдвинуто положение о том, что сдвиговая деформация должна протекать на нескольких структурных уровнях и носить вихревой характер. На ранних стадиях деформации, пока в зернах не исчерпана возможность трансляционного скольжения, зерна претерпевают развороты как целые. Далее вследствие накопления дислокаций и появления сдвиговой неустойчивости в скоплениях дислокаций формируется ячеистая структура, которая является результатом образования микровихрей в элементе объема, когда поворот элемента как целого затрудняется. В работе [7] показано, что на определенном этапе деформации средний размер ячеек, средняя толщина границ ячеек, плотность дислокаций в этих субграницах должны выходить на насыщение, т. е. развитие дислокационной структуры должно замедляться, поэтому интенсификацию пластической деформации на стадии локализованного течения нельзя объяснить простым количественным развитием ячеистой структуры. Для этого предлагается использовать модель ротационных мод пластичности, которая привлекалась в работе [4] для объяснения процессов деформации в поверхностных слоях металлов при трении. В данном случае вполне оправдано применение дислокационных представлений о природе пластической деформации, поскольку зарождение в дислокационном ансамбле частичных дисклинаций связано с усиливающейся микронеоднородностью пластического течения [7], а она неизбежно должна возникать из-за специфики нагружения в поверхностных слоях металлов при трении. [c.144]

При работе над книгой, однако, представлялось целесообразным сконцентрировать внимание на отдельных вопросах динамики вихревых стуктур. При этом рассматривались как задачи, которые ставились на начальных этапах формирования теории вихрей и решались при помощи срав штельно простых формул, так и задачи, для решения которых требовалась современная вычислительная техника. Во всех случаях результаты представлялись так, чтобы сложность выкладок и вычислений ие мешала раскрытию особетюстей иелинсйпого поведения вихревых структур, поскольку есть опасность многие математические формулы, являющиеся вспомогательным средством в современной теории вихрей, рассматривать в качестве физической реальности. [c.4]

В настоящем исследовании представлены результаты экспериментального исследования влияния шероховатости, нанесенной на внутреннюю поверхность сопла, на формирование и развитие продольных вихрей в слое смешения сверхзвуковой струи Показано существенное влияние песочной шероховатости, нанесенной на внутреннюю поверхность сопла, на амплитуду регистрируемых продольных вихрей. Развитие продольных вихревых структур в слое смешения струи при наличии локальной микронеровности на внутренней поверхности сопла исследовано на конвергент- [c.160]

Необходимость оценки кривизны линий тока в начальном участке струи вытекает из принятой гипотезы о доминирующей роли гертлеровской неустойчивости в процессе формирования продольных вихревых структур Имеющиеся расчетные работы по исследованию развития возмущений типа Тейлора-Гертлера в пограничном слое [25, 26, 28] и в слое сдвига [29, 31 [c.180]

В 1978-1984 гг. в Институте атомной энергии им. И.В. Курчатова был обнаружен эффект образования над трехмерными сферическими углублениями "смерчеобразных" вихревых структур, которые возникали при обтекании газом или жидкостью поверхности с такими углублениями [1 ]. В этих работах предложен новый способ интенсификации теплообмена посредством формирования на гладкой поверхности шахматно-упорядоченной системы сферических углублений. При обтекании таких поверхностей жидкостью или газом наблюдались "самоорганизующиеся динамические структуры", истекающие из углублений в виде вихрей. [c.69]

Результаты исследования (фиг. 6) показывают, что низкоинтенсивные струи не в состоянии в значительной мере повлиять на нестационарную вихревую структуру следа, которая при низких числах Рейнольдса является доминирующей и игнорирующей слабые воздействия. Это проявляется прежде всего в формировании поперечного знакопеременного потока, примыкающего к донной части цилиндра, даже при истечении струи в окрестности задней точки торможения (фиг. 6,з). [c.53]

В технологических схемах реагентного умягчения воды с осветлителями вместо вихревых реакторов применяют вертикальные смесители (рис. 20.5). В осветлителях следует поддерживать постоянную температуру, не допуская колебаний более 1°С, в течение часа, поскольку возникают конвекционные токи, взмучивание осадка и его вынос. Подобную технологию применяют для умягчения мутных вод, содержащих большое количество солей магния. В этом случае смесители загружают контактной массой. При использовании осветлителей конструкции Е. Ф. Кургаева, смесители и камеры хлопьеобразования не предусматривают, поскольку смешение реагентов с водой и формирование хлопьев осадка происходят в самих осветлителях. Зна-чительная высота при небольшом объеме осадкоуплотнителей позволяет применять их для умягчения воды без подогрева, а также при обескремнивании воды каустическим магнезитом. Распределение исходной воды соплами обусловливает ее вращательное движение в нижней части аппарата, что повышает устойчивость взвешенного слоя при колебаниях температуры и подачи воды. Смешанная с реагентами вода проходит горизонтальную и вертикальную смесительные перегородки и поступает в зону сорбционной сепарации и регулирования структуры осадка, что достигается изменением условий отбора осадка по высоте взвешенного слоя, создавая предпосылки для получения его оптимальной структуры, улучшающей эффект умягчения и осветления воды. Проектируют осветлители так же, как и для обычного осветления воды. [c.486]

Формированием структуры потока за за-вихрителем можно изменять гидравлическое сопротивление вихревых аппаратов. На рис. [c.297]

Принципиальная возможность возникновения таких структур в кристаллах связана с формированием при деформации сдвигонеустойчивых дефектных фаз, что предпочтительнее стохастического распределения деформационных дефектов [172]. Эти фазы, образующие границы ячеек диссипативной структуры, неравновесны. В ходе деформации они перемещаются, разрушаются, вновь образуются, находясь в динамическом равновесии с деформируемым кристаллом. -В книге проанализированы указанные состояния, называемые атом-вакансионными, и условия их возникновения. Рассчитаны поворотные моменты в деформируемом твердом теле, обусловленные невыполнимостью схемы Тейлора. Поскольку такие моменты могут быть значительными, это должно вызывать вихревой характер макропластического течения твердых тел, обусловленного движением структурных элементов деформации. - [c.4]

Развитые в книге представления позволяют дать качественно иную трактовку известных закономерностей пластической деформации кристаллов. Так, кривая течения монокристалла фактически отран ает различные стадии вихревого течения образца. Стадия легкого скольжения обязательно вызывает появление поворотных моментов, но их действие па данной стадии ограничивается зонами образца вблизи захватов. Когда их влияние распространяется на рабочую часть образца, инициируется множественное скольжение, -осуществляющее кристаллографический поворот образца. Быстрое накопление дислокаций на этой стадии деформации обусловливает появлепие сдвиговой неустойчивости в скопл ениях дислокаций и формирование дислокационной субструктуры как диссипативной структуры. Переход к макродвижению, элементов субструктуры как целого приводит к резкой интенсификации пластического течения и эффективной диссипации упругой энергии нагружаемого кристалла. [c.216]

Известные в настоящее время данные о структурах спутных следов при отрывном обтекании тел относятся в основном к двум крайним случаям — начальному, связанному с образованием разгонных вихрей, и предельному, имеющему характер вихревых дорожек [1.11,1.12, 2.18, 2.20, 2.26, 2.29]. Е. П, Визелем был поставлен специальный эксперимент в гидролотке в целях изучения динамики всего процесса формирования сиутного следа в различных случаях отрывного обтекания пластин. [c.96]

Типичная картина формирования на острой кромке вихревой спиралевидной структуры для автомодельного течения с показателем т = 1 представлена на рис. 6.13. Здесь точки означают центры вихревых частиц. Как видно, разгонный вихрь представляет собой гладкую спиралевидную структуру. Вместе с тем многочисленные эксперименты [Ван-Дайк, 1986 Pier e, 1961 [c.361]

С другой стороны, при переходе к предельно-развитой сдвиговой турбулентности в открытой гидродинамической системе между отдельными областями устанавливаются новые макроскопические связи (обусловленные коллективным взаимодействием образующих ее подсистем), что повышает внутренюю упорядоченность системы по сравнению с произвольными малыми флуктуациями, происходящими на молекулярном уровне. При этом множество пространственно-временных масштабов, на которых разыгрывается турбулентность, соответствует когерентному поведению огромного числа частиц, с чем связано, в частности, появление на фоне мелкомасштабного турбулентного движения, упоминавшихся в начале этого параграфа, четко упорядоченных когерентных (диссипативных) структур, с определенной степенью организации и формированием областей повышенной концентрации завихренности в виде вихревых трубок и вихревых слоев. Отсюда можно сделать, на первый взгляд, парадоксальное заключение, что развитое турбулентное движение, несмотря на его очень большую сложность, отвечает состоянию большей упорядоченности, чем более симметричное ламинарное движение. Данный феномен, показывающий, сколь трудно при сложных движениях отличить порядок от хаоса Климонтович, 1982), составляет часть общей проблемы самоорганизации (синергетики). К этой пробле- [c.21]

Наилучшей износоустойчивостью обладает сендаст. Срок службы сендастовых головок в магнитофонах составляет до 1000 ч, что в сочетании с хорошими магнитными свойствами привело к их широкому распространению в аппаратуре звуко- и видеозаписи. Кристаллическая структура ферритов затрудняет формирование рабочих зазоров. Однако у ферритов малы потери на вихревые токи и поэтому в магнитофонах ферритовые головки нашли наибольшее применение в качестве стирающих, у которых требования к точности изготовления РЗ существенно ниже, чем у записывающих и воспроизводящих. [c.251]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...