Физическая картина течения

Учитывая аналитические выражения (4.12) для нормированных относительных фазовых проницаемостей и замечания относительно условий (4.25) при выборе функций вида (4.26), можно отметить достаточно хорошее соответствие представленных на рис. 4.5 и 4.6 результатов при и = 2...3 физической картине течения. [c.94]

Для интегрирования системы нелинейных уравнений гиперболического типа широко используется метод характеристик. Решение рассчитывается с помощью характеристической сетки, выстраиваемой в процессе счета. Этот метод позволяет детально изучить физическую картину течения. Но его трудно применять при расчете сложных сверхзвуковых течений, когда внутри потока содержатся интерферирующие ударные волны, тангенциальные разрывы и другие особенности. [c.267]

В случае протечек физическая картина течения жидкости между вращающимися дисками намного сложнее. Кроме того, имеют место потери, которые также будут влиять на изменение давлений в зазоре между дисками. Поэтому действительное распределение давлений будет иметь промежуточное значение между давлениями, которые были получены в двух рассмотренных случаях. [c.39]

Для уточнения физической картины течения в проточной части центробежных компрессоров необходимо применение малоинерционных приборов для измерения мгновенных параметров непосредственно в потоке. [c.295]

Уравнения гидродинамики (в пучках как в анизотропном пористом теле) образуют систему эллиптического типа. Это определяет вид граничных условий, заданных по всему контуру. В то же время необходимо, чтобы задание на границах области условий для давления и компонент скорости соответствовало техническому оформлению границ и физической картине течения вблизи них. [c.201]

Для проведения дальнейших вычислений нам нужно дать количественную оценку этого коэффициента. Это трудно сделать из-за сложности физической картины течения, возникающего в вязкой жидкости вблизи колеблющегося тела, а также сложности определения силы трения в элементах конструкции клапана, поэтому оценка будет приближенной. [c.451]

Отрыв потока приводит к дополнительным потерям полного давления. Поэтому в последние годы проведены исследования физической картины течения в области прямого скачка уплотнения и локализации отрыва, возникающего в результате взаимодействия прямого скачка с пограничным слоем. Ниже излагаются основные результаты этих исследований. [c.462]

Приведенные выше данные о переходном течении в плоском канале дают представление о физической картине течения внутри канала и, кроме того, позволяют более четко анализировать течение в кольцевом канале, в котором были проведены основные исследования по изучению перехода от сверхзвуковой скорости к дозвуковой. [c.464]

Для выяснения физической картины течения в области замыкающего скачка подробно исследовались характеристики пограничного слоя до замыкающего скачка и за ним. Было обнаружено, что профиль скорости в пограничном слое до замыкающего скачка подчиняется степенному закону с показателем 1/7. Непосредственно за ним профили скоростей подобны профилю скорости в плоском канале. При этом четко проявляется отрыв потока от стенок в месте возникновения замыкающего скачка (в окрестности точки А на рис. 3). По мере удаления от замыкающего скачка вниз по потоку поля ско- [c.465]

Впервые А. Стодола (1903), а затем Л. Прандтль (1904) на основе наблюдений установили, что в сопле Лаваля может осуществляться стационарное сверхзвуковое течение, и если давление на срезе сопла достаточно велико, то внутри сопла образуются скачки уплотнения . Тем самым была дана физическая картина течений в сопле Лаваля и найдена основа для построения теории сопел. В первых исследованиях сопла Лаваля, как и в других задачах механики газа того времени, ограничивались моделью одномерного сверхзвукового течения. Л. Прандтль (1904) только начал заниматься двумерной задачей распространения ударных волн. Ж. Адамар (1901) высказал лишь общие соображения относительно трехмерных разрывных потенциальных и вихревых течений газа. [c.315]

С точки зрения нахождения всех этих суммарных величин любое вычисление полей течения является пустой тратой времени. Конечно, знание полей течения всегда интересно и проясняет физическую картину течения, но часто мы так четко представляем себе пространственное поведение неизвестных величин, что можем получить для них простые аналитические аппроксимации, содержащие мало неизвестных констант. Таким образом, наиболее полезным оказался бы метод, который одновременно давал бы правила точного определения упомянутых выше констант и точные оценки представляющих интерес величин. [c.224]

В связи с этим большое внимание уделяется экспериментальному исследованию решеток. Помимо изучения физической картины течения газа, исследование решеток преследует очевидную цель — получить обобщенные зависимости, которые можно было бы использовать при проектировании осевых компрессоров. [c.5]

Приведены результаты исследования взаимодействия пограничного слоя со скачками уплотнения. Выяснена физическая картина течения в области взаимодействия и дано описание образующихся сложных систем скачков. Установлены некоторые закономерности образования сложных систем скачков при скоростях, соответствующих числам М = 1.53 + 3.9. Найдено различие между образующимися системами скачков в зависимости от режима течения в пограничном слое (турбулентного или ламинарного). Указан характер влияния скачков уплотнения на пограничный слой. Рассмотрены возможные приложения полученных результатов для объяснения особенностей течения в сверхзвуковых диффузорах и соплах на нерасчетных режимах. [c.105]

Но как определить, где кончается один режим и начинается другой Существует ли какое-нибудь изменение физической картины течения, которое можно было бы наблюдать Нет, такого изменения не существует. Утверждение, касающееся изменения режима, основано на нелинейности экспериментальных данных. Там, где эти данные больше не соответствуют степенному закону, который следует из априорного анализа для режима на больших расстояниях от щели, начинается область режима на малых расстояниях от щели. Другими словами, режим меняется там, где нелинейность функции л lg (л /Л 5)1 так велика, что ее нельзя представить прямой линией, соответствующей степенному закону на большом расстоянии от щели. [c.135]

ФИЗИЧЕСКАЯ КАРТИНА ТЕЧЕНИЯ [c.7]

В действительности циркуляция скорости и подъемная сила изменяются вдоль конечного размаха, достигая максимального значения в области оси симметрии и уменьшаясь до нуля у торцов. Однако принятая схема правильно иллюстрирует физическую картину течения и для прямоугольного в плане крыла обеспечивает получение результатов, удовлетворительно согласующихся с опытом. [c.356]

Основной вопрос, который возникает при анализе результатов численного моделирования, состоит в том, насколько точно они соответствуют реальной картине течения. При численном решении задач аэрогидродинамики кинематические, динамические, геометрические законы подобия передаются в рамках используемой математической модели, каждая из которых имеет свои ограничения. Точность конечно-разностных методов во многом зависит от дискретного множества (сетки) и от того насколько адекватно сетка отражает картину течения. Возможности алгоритма связаны с методом решения задачи и зависят от класса ЭВМ быстродействия запоминающих устройств и др. Обычно считают, что лабораторные эксперименты правильно воспроизводят физическую картину течения кинематические, динамические и геометрические законы подобия. Из-за конструктивных ограничений результаты получаются в определенном диапазоне определяющих параметров, размеров модели. В этом отношении вычислительный эксперимент обладает преимуществами начальные данные, геометрия моделей, определяющие параметры задачи меняются быстро и легко изменением части программы. Лабораторный и вычислительный, эксперименты дополняют друг друга. Поэтому в рассмотренных задачах (главы III—VI) приведено сравнение экспериментальных и численных расчетов. [c.4]

Рассмотрим некоторые результаты расчетов пространственного ламинарного пограничного слоя, возникающего при обтекании потоком несжимаемой жидкости эллипсоидов под углом атаки. Ограничимся рассмотрением эллипсоидов вращения и трехосных эллипсоидов под углом атаки. Следует заметить, что физическая картина течения в пограничном слое около эллипсоидов под углом атаки, как показывают эксперименты, довольно сложная. При изменении угла атаки режим течения около эллипсоидов меняется. При нулевом угле атаки существует замкнутая область возвратного течения. При небольших углах атаки течение вблизи зоны отрыва неустойчиво. По мере увеличения угла атаки происходит изменение картины течения. Конечно-разностные методы позволяют построить картину вплоть до зоны отрыва [16, 32—33]. Полная картина течения может быть исследована на основе полных уравнений [c.185]

В работе [6] сделана попытка объяснить существование предельной длины сверхзвуковой части эжекторных сопел для автомодельного режима течения на основании результатов исследований физической картины течения при нулевых расходах воздуха во втором контуре сопла. [c.164]

На основании результатов изучения физической картины течения для аналитического решения уравнений движений и с целью определения параметров двух-, трехслойных потоков вязких жидкостей используются следуюш,ие граничные условия [c.164]

Измерения характеристик потока в меридиональной плоскости обычно осуществляются путем радиального траверсирования потока в осевом зазоре между венцами лопаток. Радиальное изменение температуры заторможенного потока и распределение осевой скорости по высоте проточной части являются важнейшими характеристиками потока, которые необходимо не только рассчитать, но и проверить с помощью эксперимента. Хороший пример таких данных приведен в главе об осевых компрессорах работы [1.1]. Из анализа этих данных можно сделать вывод о том, что совершенствование газодинамической модели течения улучшает достоверность представления реальной физической картины течения путем классического разделения поля потока на две ортогональные поверхности. [c.17]

В настоящее время имеется эффективная методика расчета течения вязкой жидкости в решетках (см., например, [7.83]). Она дополнена методом профилирования толстых выходных кромок турбинных лопаток. Однако, по мнению автора, правильная оценка эффектов донного давления за сильно затупленной выходной кромкой в значительной степени зависит от физической картины течения вблизи закромочного следа, в том числе и от структуры вихревой дорожки Кармана. Соответствующий анализ проблемы донного давления будет дан в гл. 8, где будут рассмотрены срывные и нестационарные течения. [c.224]

В результате интересной серии испытаний рабочих колес с лопатками, имеющими скольжение вперед, установлено [9.59], что такое скольжение также может дать положительные результаты в отношении как границ срыва, так и КПД. Физическая картина течения здесь полностью противоположна случаю скольжения назад, а хорошие характеристики объясняются отсутствием застойной зоны в области периферийного сечения. К сожалению, угол скольжения в испытаниях не превышал 10°, однако полученные результаты свидетельствуют о целесообразности дальнейших исследований скольжения вперед в рабочих лопатках компрессоров. [c.285]

Многие исследователи ограничивались расчетом распределения давления и угла поворота потока в решетке. Соответствующий расчет потерь в решетке часто оказывался за пределами возможностей существующих численных методов. Численные методы расчета для условий течения с отрывом пограничного слоя и образованием закромочных следов оказались недостаточно эффективными. Для решения этой проблемы необходимы дальнейшие исследования. В будущем на основе более глубокого понимания физической картины течения следует проводить расчеты поведения зон ламинарного отрыва, обтекания выходной кромки, областей отрыва потока и закромочных следов с интенсивными вихревыми течениями в них и включать эти расчеты в численные методы. [c.298]

Первые исследования ограничивались измерениями распределения давления на наружной торцевой поверхности проточной части. Сравнение теории с экспериментом, проведенное в работе [10.24], вскрыло недостатки расчетов методом установления, которые носили принципиальный характер. Появились подозрения, что расчетная величина потерь в основном скачке уплотнения, расположенном в межлопаточном канале, превышает действительные потери. Отмечено также, что противодавление приводит к искажению физической картины течения в сверхзвуковых областях на корытце профиля. Расчет квази-трехмерного потока методом установления не учитывает этого. [c.310]

Из предположения, что число Рейнольдса, рассчитанное по диаметру трубы и максимальной окружной скорости, составляет 10 -10 , следует что интенсивность пристенной турбулентности равна 5,1-7%, т. е. она почти на порядок меньше свободной. Кроме того, линейные масштабы свободной турбулентности, по крайней мере, на порядок больше линейных масштабов пристенной турбулентности. По этой причине коэффициент диссипации для пристенной турбулентности значительно выше, чем для свободной. В результате существенно более слабая пристенная турбулентность диссипирует намного быстрее свободной. Именно по этой причине ее роль в процессе энергоразделения несущественна. Вычисляя оптимальный радиус вихревой трубы, можно анализировать лишь свободную турбулентность, трактуемую как результат взаимодействия вращающихся с различной скоростью закрученных струек газа в плоскости, перпендикулярной оси трубы. По существу, рассматривается течение в плоскости, хотя в действительности в любом сечении камеры энергоразделения вихревой трубы имеются осевые компоненты скорости. Они важны при анализе физической картины течения, обусловливая взаимодействие вихревых потоков в осевом направлении. Это взаимодействие является дополнительной причиной генерации свободной турбулентности, роль которой возрастает по мере увеличения уровня осевых скоростей в трубе, т. е. с ростом относительной доли охлахаенно-го потока ц. По этой причине эффективность энергоразделения в противоточной вихревой трубе выше, чем в прямоточной, а в про-тивоточной трубе с дополнительным потоком выше, чем в обычной противоточной разделительной вихревой трубе. [c.177]

Из обоих этих рисунков можно сделать вывод о том, что и последняя теоретиче-ская модель Муди не дает одинаково хорошего совпаде- скорости истечения в одних и тех же условиях, а потому не отображает действительной физической картины течения. [c.17]

Можно представить и другую гидродинамическую схему течения пены через капилляр, а именно, волнообразное движение ламелл (Корнев и Курдюмов, 1994 Корнев, 1995). Для каждой ламеллы в караване физическая картина течения напоминает движение, вызываемое парусной лодкой ламелла, как парус, тянет мениск (границу Плато), вызывая сдвиговое течение в смазочном слое. Поэтому модель и была названа моделью парусной лодки (Kornev и Shugai, 1998 Kornev и др., 1999). Подоб- [c.103]

Характерные профили скорости f = и/us, полной энтальпии g = J/ J5 в турбулентном слое на затупленном конусе приведены на рис. 6.6 (М = = 5, R l = 1,2 10 ). Видно, что наиболее сильное изменение параметров происходит около стенки, свидетельствующее о согласовании с физической картиной течения. Распределение плотности р /ри турбулентной вязкости p ejpsfxs поперек пограничного слоя изображено на рис. 6.7. [c.123]

Если мы примем цилиндры, направляющими которых являются эти гиперболы, за фиксированную границу, то мы получим картину течения жидкости через отверстие, ( разованное этими цилиндрами. В пртдельном случае, взяв гиперболу, вырождающуюся в две прямые (ф = 0, я), мы получим течение через отверстие ширины 2с в плоской пластине. Однако этот предельный случай не соответствует физической картине течения, так как иа краях отверстия скорость обращается в бесконечность. [c.152]

В разд. 1 данной главы описаны физические картины течений и даны теоретические решения для отрывных течений около двумерных поверхностей и осесимметричных тел в разд. 2 рассмотрены отрывные пузыри, возникающие при отрыве потока на передних кромках. Отрывное течение в сильной степени зависит от природы потока — ламинарного, переходного или турбулентного. В дозвуковом потоке число Рейнольдса оторвавшегося ламинарного пограничного слоя достигает примерно 50 000 [11. Поэтому при дозвуковых скоростях проблема чисто ламинарных отрывных течений может не иметь практического значения, однако ввиду того, что в сжимаемом потоке ламйварное отрывное течение довольно устойчиво и его устойчивость повышается с ростом числа Маха (например, до гиперзвуковых скоростей), ламинарные отрывные течения газа могут приобрести практический интерес. [c.9]

Существенное значение в понимании авторами физической картины течения среды со сложной реологией имели работы одного из основателей современной реологии М. Рейнера [69, 70. Помимо подробного анализа уравнений Генки и области их применения, о чем говорилось ранее, М. Рейнером были обобщены и систематизированы большинство, имевшихся на то время теоретических и зкспериментальных результатов исследования течений различных сред. На основании этого им были сформулированы три аксиомы реологии, явившиеся основой дальнейшего развития теории течения сплошных сред, в частности бингамовских [70]. Эти аксиомы дали возможность авторам провести анализ известных решений задач о течении бингамовских сред в каналах со сложной геометрией и установить, что решения, которые были получены при использовании модели квазитвердо-го ядра, не соответствуют, например, третьей аксиоме реологии. [c.12]

Большое влияние на понимание авторами физической картины течения бингамовских сред оказала работа М. Рейнера (1960 г.) [70]. В ней дан подробный анализ уравнений Г. Генки, области их применения и своего рода ключ к пониманию поведения сред имеющих несколько фундаментальных свойств. М. Рейнером, в частности, отмечается, что в соответствии с третьей аксиомой реологии реологическое уравнение более простого тела (низшего по иерархии) может быть получено из реологического уравнения менее простого тела (высшего по иерархии), если положить какие-либо константы последнего равными нулю . Это значит, например, что из реологического уравнения тела Шведова-Бингама (1) при tq = О можно получить реологическое уравнение вязкой жидкости, а при /i = О — реологическое уравнение тела Сен-Венана (пластического тела). В этой же работе Рейнер развивает свою мысль далее В соответствии с третьей аксиомой реологии, если известно решение задачи для бингамова тела, можно получить решение аналогичной задачи для сен-венанова тела, полагая величину Щл равной нулю . Здесь под тупл Рейнером понимается коэффициент динамической вязкости среды или, как его называют в реологии, коэффициент пластической вязкости. [c.46]

До настоящего времени отсутствует метод расчета обтекания внешнего угла (излома стенки) вязким сверхзвуковым потоком. Отсутствует также подробное эксперпментальное исследование физической картины течения в рассматриваемом случае расширения сверхзвукового потока. [c.233]

В последние годы уделяется значительное внимание изучению движения в сонлах смеси газа и частиц в основном в связи с необходимостью определения характеристик двигателей, работающих на твердых топливах. Наличие в газе твердых или жидких частиц различных размеров приводит к значительному усложнению физической картины течения по сравнению с течением чистого газа и, вследствие этого, к усложнениям математического описания явле-ний и методов решения. В уравнениях движения газа появляются члены, учитывающие обмен массой, импульсом и энергией между частицами и газом, и, кроме того, система дополняется уравнениями, описывающими движение частиц и фазовые превращения. Система уравнений замыкается феноменологическими соотношениями и уравнениями для потоков массы, импульса и энергии, связанными с взаимодействием фаз. [c.290]

Физическая картина течения. Вершина угла С является источником слабых возмущений, которые в виде бесчисленного множества прямолинейных характеристик разрежения располагаются в пределах угла НСК. Первая характеристика разрежения НС располагается под углом аон = ar sin (1/Мн) к вектору скорости невозмущенного потока (см. п. 11.7). Прямолинейность характеристик указывает на неизменность всех параметров потока до встречи с ними. Конечное изоэнтропное расширение газа по закону р = [c.235]

Остановимся на функции [6]. Дпя выпо нения условия а) можно использовать преобразование = (z, s, п), где z = Ju + v Действительно, функция +v всегда быстро меняется в вязких слоях и поэтому может служить признаком растяжения. Для выполнения условия б) может быть использована самая общая информация о физической картине течения. Например, если положение и размеры вязкого слоя заранее не известны, но известно, что изменение функции z при s = onst внутри эт010 слоя монотонно, то достаточно испо п>зовать простейшую линейную зависи- [c.7]

Рассмотрим алгебраические методы. В практике вычислений используются различные системы координат, иногда с подвижным центром сферические (R=Ri), цилиндрические (R = R2), естественные (R=r+x4r- - поверхность тела, п — нормаль к телу) и др. Построение криволинейной системы координат следует производить таким образом, чтобы сетка х =х у , г/ / )= onst) адекватно отражала физическую картину течения. [c.50]

Теоретические работы по исследованию гертлеровской неустойчивости течения при наличии кривизны линий тока указывают на возможность существования разных мод неустойчивости в слое сдвига. Физическая картина течения в слое сдвига для второй моды гертлеровской неустойчивости соответствует двум [c.169]

Хотя результаты расчетов поля течения и экспериментальные данные траверсирования в меридиональной плоскости составляют основу всего процесса расчета проточной части турбомашин, сами по себе они не являются массивом наиболее важных физических данных. Значительная количественная информация и качественное описание физической картины течения могут быть получены, если рассмотреть поток в другой межло-паточной плоскости развертывания решетки, которая перпендикулярна меридиональной. [c.18]

Классическое исследование вязкостной неустойчивости ламинарного пограничного слоя было проведено Толмином [7.30]. Решение задачи на собственные значения уравнения возмущающего движения Орра—Зоммерфельда позволило получить характеристическую пальцеобразную нейтральную кривую, описанную в работе Шлихтинга [2.25]. В результате не менее классических экспериментов, проведенных в работе [7.31], было установлено, что при условии небольшой степени турбулентности потока в аэродинамической трубе можно воспроизвести всю нейтральную кривую и тем самым подтвердить достоверность модели Толмина—Шлихтинга. К сожалению, такой подход страдает тем недостатком, что не учитывается многое из физической картины течения, в том числе важные эффекты пространственности течения и их влияние на зарождение и развитие турбулентных пульсаций [7.32]. Естественно, этим проблемам впоследствии уделялось много внимания. [c.209]

Итак, по мнению автора, работу в области теоретического и экспериментального исследования течений в решетках ожидает интересное и плодотворное будущее. Сложные численные методы расчета послужат основой для разработки эффективных методик проектирования решеток, и если они будут учитывать эффекты вязкости и пространственности потока, то в этом направлении будут достигнуты большие успехи. Численные методы будут приспосабливаться к интерактивным режимам работы с использованием подходящих дисплеев с графопостроением, что позволит освободить инженера-газодинамика от черновой математической и графической работы и позволит ему сконцентрировать свои усилия на творческих аспектах проектирования. Численные методы расчета обеспечат точные результаты только в том случае, если будет получена достоверная и подробная информация относительно физической картины течения. Жизненно важная роль в деле получения такой информации останется за экспериментальным исследованием решеток. [c.351]

Смотреть страницы где упоминается термин Физическая картина течения : [c.267] [c.658] [c.199] [c.216] [c.15] [c.15] [c.16] [c.348]

Смотреть главы в:

Гидродинамика вспомогательных трактов лопастных машин -> Физическая картина течения

ПОИСК

Картина течения

Физическая картина

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...