Расчет струй

Заметим, что все вышеприведенные расчеты выполнены без учета нарастания пограничного слоя на обтекаемых поверхностях. Влияние пограничного слоя может быть учтено введением поправки в контур тела на толщину вытеснения б. Для этого необходимо применить какой-либо численный или интегральный метод расчета ламинарного или турбулентного пограничного слоя (гл. VI) совместно с изложенным выше методо<м сквозного счета. При наличии интенсивных скачков уплотнения в сверхзвуковом потоке возможен отрыв пограничного слоя (гл. VI, 6). Отрыв пограничного слоя приводит к картине течения в канале, существенно отличающейся от идеального расчета. Оставаясь в рамках приведенной выше методики расчета, можно попытаться в первом приближении учесть влияние отрыва на характеристики течения. С этой целью предлагается использовать зависимости для отношения давлений в зоне отрыва дг/ро и для длины отрывной зоны Ь/б (гл. VI, 6). При расчете течения методом сквозного счета от сечения, где начинается отрывная зона, как и в случае струи, на границе задается давление, равное давлению в зоне отрыва. Заметим также, что при расчете струи, вытекающей из сопла во внешний поток, возможно учесть влияние спутного потока, решая соответствующую задачу о взаимодействии двух сверхзвуковых потоков на границе струи. [c.293]

И наконец, координаты точки 3 находят из соотношений, аналогичных соотношениям, используемым при расчете струи, при этом .23 заменяют на Т23. Имеем [c.117]

Течение газа в сверхзвуковой струе. Рассмотрим теперь задачу расчета струи, вытекающей из сопла в пространство с пониженным давлением рн (рис. 4.7). В треугольнике ОАВ течение рассчитывают аналогично тому, как это описано в предыдущем пункте. Различие состоит лишь в том, что в угловой точке А расчет ведут до тех пор, пока давление не станет равным давлению в окружающем пространстве рн. В результате получают замыкающую характеристику АВ веера волн разрежения. Далее, сверху вниз последовательно используя модули в точке А, Mi между точками А, В и Мвв точках В и В", рассчитывают характеристику А В". Расчет течения между границей струи и осью симметрии с определением границы струи и параметров течения на ней и во всей области по этому алгоритму производят до тех пор, пока характеристики второго семейства не пересекутся в некоторой точке С, что порождает в поле течения висячую ударную волну D. Расчет параметров на некоторой характеристике LN, пересекающей ударную волну, выполняют во всех точках по тем же алгоритмам, кроме точки М, при расчете которой используют модуль Mi. [c.128]

Предложено много способов решения поставленной задачи. Наибольшее распространение получила теория Г. Н. Абрамовича [18], который вывел формулы расчета струи на основе константы а, названной коэффициентом турбулентной структуры струи. В табл. 4 приведены основные расчетные формулы по Г, Н. Абрамовичу для круглой и плоской струи. [c.263]

В ряде случаев, например при расчете струй для кондиционирования воздуха, необходимо определить скорости на таком относительном расстоянии от начального сечения, при котором длина начального участка не имеет значения. Тогда формулы значительно упрощаются. Для круглой и плоской струи относительные осевые скорости соответственно равны [c.264]

Возвращаясь к расчету струй, основанному на подобии полей и других указанных выше переменных, опишем вкратце его последовательность. Основным здесь является допущение [c.91]

Для расчета струи до точки отделения при незначительной скорости внешнего течения (т О.Г) используют осредненные по поперечному сечению струи уравнения неразрывности потока, сохранения импульса и тепла в проекциях на оси s и у [c.161]

На основании систематических расчетов струй методами, предложенными в работах [1, 2], получены численные данные для В, [c.252]

Для оценки возможности применения теоретических зависимостей (2) — (4) для расчетов струй релаксирующего газа были проведены экспериментальные исследования параметров (чисел Маха, полного давления) в струях плазмы аргона, а также воздуха и аргона при сравнительно низких температурах в вакуумных камерах. Кроме области свободного расширения струи, исследовалось положение скачков уплотнения при больших перепадах Ра/Рв в широком диапазоне изменения начальных параметров. [c.255]

Распределение чисел Маха вдоль оси струи характеризуется менее интенсивным возрастанием (в зоне свободного расщирения), чем это следует из расчета струи методом характеристик. Определяющим критерием является отношение длины свободного пробега молекул к диаметру критического сечения сопла. С увеличением данного критерия Хкр/ кр > (для струи аргона) интенсивность возрастания чисел Маха уменьшается. [c.260]

На рис. 7 приведены результаты расчета струи, вытекающей из круглого сопла при ро/ре = 20. Показаны граница струи и висячий скачок (двойная линия), а также для нескольких сечений даны эню-эы давления. Там же кружками нанесены точки границы и скачка, взятые из [5], где расчет велся методом характеристик (начиная с некоторой эпюры масштабы для р в ядре и сжатом слое на рис. 7 различны). На этом и на следующем рисунках масштабы по осям х и г разные. Результаты аналогичные предыдущему для ро/ре = 200 представлены на рис. 8, где кроме границы струи и висячего скачка даны изобары. [c.153]

Примем, что толщина слоя смешения на начальном участке прямоугольной струи одинакова по периметру ее поперечного сечения и растет по закону [2] 5 = 0.27х. Абсциссу Жнь (при Ь < а) точки первого пересечения границы максимальной скорости слоя смешения с осью прямоугольной струи найдем из условия у ъ = с 6н, определенным из расчета струи, разбитой на шаги равной длины Аж. [c.314]

В настоящее время в методе расчета струй, рекомендуемом Г. Н. Абрамовичем (1960), используется профиль скорости Шлихтинга, в методе [c.813]

Следует отметить, что метод расчета струй с помощью полинома трения А. С. Гиневского, не дающий особых преимуществ применительно к изобарическим струям, становится предпочтительным при расчете струи, стелящейся по стенке в потоке с градиентом давления (сдув пограничного слоя, струйная тепловая защита и т. п.), так как позволяет учесть влияние градиента давления на форму профиля скорости в поперечном сечении. [c.815]

Особняком стоит способ расчета струй Л. А. Вулиса, в котором, в отличие от описанных выше методов, исходя из приближенных представлений, задается закон изменения скорости по длине струи, а профили скорости в поперечных сечениях получаются непрерывно деформирующимися от начального сечения до основного участка (1957—1965). [c.815]

Подводя итог вышесказанному, можно сказать, что существующие теоретические методы расчета струи дают довольно прибли-160 [c.160]

Как показывает опыт, увлечение струей окружающей ее жидкости (эжекция) происходит в тем более узкой области, чем меньше вязкость жидкости или, точнее, чем больше рейнольдсово число. Давление поперек струи меняется совершенно ничтожно, что также совпадает с основным свойством пограничного слоя. Это позволяет провести расчет струи при помощи уравнений Прандтля. Пользуясь тем, что поперек струи давление не меняется, а вне ее, в окружающей безграничной жидкости продольной скорости и нет, заключим, что в данном случае можно в уравнении (15) положить dU dx = 0. Получим уравнения, аналогичные случаю продольного обтекания пластины. [c.579]

Расчет струй при более сложных начальных условиях можно найти в специальной литературе. [c.341]

Для расчета струй, истекающих вертикально и под углом к горизонту, используется следующая система уравнений [c.232]

Расчеты по уравнению количества движения показывают, что при прочих равных условиях, например при заданной скорости истечения со и расходе рабочего тела т, с наибольшей силой поток будет воздействовать на лопатку, форма которой обеспечивает его поворот на 180° (рис. 20.1, б). Если позволить лопаткам перемещаться под действием струи, то движение газа по схеме (рис. 20.1,6) обеспечит при одинаковой во всех схемах скорости и наибольшую мощность, равную произведению действующей на лопатку силы на скорость ее перемещения. Отсюда, в частности, следует, что для получения максимальной работы поток должен не ударяться [c.167]

Приведены теоретический расчет коэффициента сопротивления струи в шаровой ячейке методика и результаты экспериментальных работ ио гидродинамическому сопротивлению, среднему и локальному коэффициентам теплоотдачи ири течении газа через различные укладки шаровых твэлов. На основе обобщенных критериальных зависимостей коэффициентов сопротивления и теплообмена разработана методика оптимизационных расчетов размера шаровых твэлов и геометрических размеров активных зон для различной объемной плотности теплового потока. Приводится количественный расчет по предложенной методике. [c.2]

Описанный выше метод расчета струи, основанный на применении формулы (18) для dbldx = f m), опирается на локальную связь степени турбулентности с избыточной скоростью на оси струи (<[ > Um — w ). Коэффициент турбулентной вязкости (или диффузии) в свою очередь пропорционален произведению избыточной скорости на ширину струи v l (Um — и ) Ь. Поэтому в тех задачах, где принято допуш ение о постоянстве величины Vt, зависимость (18) не должна применяться. [c.393]

Для отыскания значения абсциссы переходного сечения Хп которое необходимо для расчета струи, нужно знать характеристики турбулентного расширения струп в начальном ее участке. Ввиду сложности теории начального участка нерасчетной струи обычно используют для вычисления либо зависимости, полученные для соответствующей расчетной струи, либо экспериментальные данные. Зависимость Хп(Л , аЯа), определенная в предположении о справедлп- [c.405]

При расчете струи используются уравнения энергии, нераз-рыв1ности и количества движения. Поэтому необходимо, чтобы значения полной энергии, расхода и имгаульса газа в поперечном сечении, вычисленные по средним значениям параметров, были равны их действительным значениям в исходном неравномерном потоке. Кроме того, для расчета важно правильно оценить энтропию потока это дает возможность использовать условие сохранения полного давления па участках, где отсутствуют потери, а также определять действительную величину суммарных потерь по изменению среднего полного давления. [c.409]

Однзко, несмотря на широ.кое раопрост1ранение вакуумных пасосов и важность улучшения их характеристик, теоретические работы по исследованию откачки воздуха паровой струей носят в основном качественный характер. Последнее связано главным образом с тем, что использованные методы расчета паровой струи ib вакууме основываются на идеализированной модели истечения пара, пе позволяющей рассчитать достаточно точно распределение параметров в струе. В частности, в опубликованных работах [Л. 1, >2, б] при расчете струи, истекающей в разреженную среду, не учитывается влияние разреженности пара на течение в сопле и для оценок скорости ст1руи и числа Мер (существенно влияющего на структуру струи) использованы соотношения газодинамики без учета вязкости. Тогда как для реальных насосов течение пара в сопле соответствует переходной области режима течения и скольжения (Re = =ilO - jO и М.= 2 -5), что неизбежно должно привести к резкому увеличению влияния вязкости на течение в сопле и к уменьшению числа М на срезе сопла по сравнению с идеальным значе нием, рассчитанным без учета вязкости. 6 настоящем докладе приводятся результаты исследования процессов, существенно влияющих на структуру струи пара в вакуумном пространстве насоса, а следовательно, и на откачку воздуха струей пара. [c.445]

Для оценки влияния вязкости на число Маха на срезе могут быть использованы расчеты толщины пограничного слоя по методу Л. 10], а также полученные опытные данные. Учитывая, существенное уменьшение числа М за счет влияния вязкости, 1при расчете струи необходимо использовать число Мер, рассчитанное с учетом вязкости с введением соответствующего эффективного радиуса среза. [c.460]

Сопоставление экспериментальных данных по распределению параметров сильно недорасширенных струй в начальном участке с результатами расчетов по вышеуказанным методикам [1, 2, 3] показывает, что расчет поля параметров без учета релаксационных и диссипативных процессов является лишь первым приближенным решением задачи о структуре струи. При экспериментальном исследовании струй получено менее интенсивное возрастание чисел Маха вдоль оси с удалением от среза сопла, чем это следует из расчетов струи (см. рис. 1), причем расхождение теоретических и опытных [c.258]

Расчет струи с учетом влияния закрутки на поле течения в ф 0) показал, что исходное распределение параметров (рис. 4) не совсем точно соответствует условию окончания зоны обратного тока. Для = Фо > 0-5 в расчете получалось течение с отрицательной скоростью на оси, в отличие от данных опытов, согласно которым Фо 0.6. Это связано с тем, что возникновение обратного тока, как и течение в струе в целом, определяется его интегральными характе-эистиками, такими как избыточный импульс J, поток момента М и поток массы G (здесь G = Q при с = 1). Безразмерная комбинация О = МIуменьшаясь вдоль струи за счет роста потока массы G, является основным определяющим параметром, отражающим вырождение закрутки. [c.293]

При расчете струй с параметром спутности ш > 0.5 внешняя граница расчетной области располагалась в свободном потоке на достаточном удалении от области возмущенного движения и условия на ней имели вид (12). Проводились также расчеты течений за лепестковым насадком в канале слабоизменяющегося сечения, когда стенки не оказывают влияния на струю, т.е. граничные условия опять же имеют вид (12), но следует учитывать продольный градиент давления б 7г/б ж и определять его из условия сохранения расхода. При рассмотрении затопленных струй или струй со спутностью ш < 0.5 оказалось необходимым перейти в расширяющуюся систему координат и модифицировать условие для потенциала [c.325]

Профили скорости и очертания границ струи во всех трех задачах получились близкими к экспериментальным. Причиной, затруднявшей использование теории Прандтля — Толлмина в аэродинамическом расчете струй, было то, что реальные стр % вытекают с конечной скоростью из отверстий конечного сечения, а в теории Толлмина рассматривались Струи, вытекающие из отверстий бесконечно малой площади с бесконечно большой скоростью. Это противоречие было устранено в теории струй Г. Н. Абрамовича (1936), в которой предложена схема струи, состоящей из начального и основного участков в начальном участке имеется ядро по- стоянной скорости и постепенно расширяющаяся зона смешения (стр йный [c.811]

Очень простой приближенный способ расчета струи, возникающей во внезапно расширяющемся канале (при нулевой эжекции), разработали И. А. Шепелев и М. Д. Тарнопольский (1966) в нем используется универсальный профиль скорости и делается предположение, что во всех точках каждого сечения струи скорость отличается от таковой в соответствующем сечении затопленной струи на постоянную величину, которая получается из условия неразрывности. Опытные данные подтверждают результаты такого упрощенного расчета, позволяющего определить скорости как вблизи оси струи, так и в зоне обратных токов. [c.820]

Результаты экспериментального исследования основного участка осесимметричной струи воздушной плазмы, с температурой в начальном сечении около 4000 °С, распространяющейся в воздухе нормальной температуры, проведенного В. Я. Безменовым и В. С. Борисовым (1961), близки к данным описанного выше интегрального метода расчета струи. [c.822]

Полуэмпирическое уравнение для расчета струи с учетом ее распада или дробления дано в [10], однако конечный результат в этой работе представлен в форме, расчеты по которой представ.ияют значительные трудности, и не приводится ряд величин, необходимых для этих расчетов. [c.28]

В области течений неньютоновских жидкостей Джакуинта и Хын [1968] рассчитали возвратные течения для жидкости Рей-пера—Ривлина, а Заггендорф [1971] дал расчет струи вязко-упругой жидкости со свободной поверхностью. Кервен [1968] получил уравнения состояния для жидкости, содержащей [c.462]

Расчеты струй, с использованием интегрального уравнения количества движения и значений константы С (см. п. 17.2), показывают, что вследствие пространственности течения, начальный и переходный участки осесимметричной струи короче соответствующих участков плоской при одинаковых законах расширения границ. В реальных течениях прямолинейные границы начального и основного участков плавно сопрягаются криволинейной границей переходного участка. [c.335]

В табл. 14.6 даны некоторые сведения для расчета струй с отрицательной плавучестью. При ориентации струи вертикально вверх при условии, что ее плотность больше плотности окружающей жидкости, дальнобойность струи (рис. 14.10) зависит от начального плотностного числа Фруда. Если круглая струя направлена вниз против архимедовых сил (рис. 14,11), то степень разбавления в области свободной поверхности рассчитывается с помощью комплексов (14.56).... ..(14.58), в качестве линейного размера принимается условный путь струи (Xj = 2xj -j- Ы — 5D). [c.235]

Оценки высоты волны или фонтана над поверхностью воды и диаметра пятна загрязнения основаны на данных, полученных при лабораторных экспериментах, пересчитанных с помощью гидродинамической теории подобия. Для расчетов струи при выбросе на глубинах более 100 м использованы данные лабораторных экспериментов Кобуса [2], для меньших глубин - лабораторные эксперименты, проведенные на базе РГУ нефти и газа им.И.М.Губкина совместно с ИПНГ РАН. Параметры газо-водяной струи зависят от выходных данных расчетов выброса газа из трубопровода при полном или частичном разрыве. [c.50]

Для теоретического расчета сопротивления при течении теплоносителя через ячейку шаровых элементов можно использовать теорию турбулентных свободных струй, разработанную Г. Н. Абрамовичем [30]. При этом необходимо сделать одно существенное допущение, что форма поперечного сечения струи в просвете ячейки не оказывает заметного влияния на потери энергии при расширении струйки. В этом случае потери энергии могут быть определены по зависимостям для осесимметричной круглой струи с диаметром устья струи, равным ёгадр в просвете шаровой ячейки. [c.53]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...