Определение формы поверхности жидкости

Изложенное свойство поверхностей равного давления позволяет легко решать задачи по определению форм поверхностей жидкости в случае так называемого относительного покоя, т. е. покоя жидкости относительно включающего ее сосуда, в то время как сам сосуд находится в движении. Из теоретической механики известно, что в этом случае при составлении уравнений равновесия относительно системы координат, движущейся вместе с телом, к силам тяжести (весу) частиц тела должны быть добавлены силы инерции. [c.30]

Определение формы поверхности жидкости [c.90]

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ФОРМЫ ПОВЕРХНОСТИ ЖИДКОСТИ [c.91]

Формула (И) дает вид поверхности жидкости для всех значений х наибольший интерес представляет определение формы поверхности жидкости в местах, удаленных от вихря. Найдем форму поверхности жидкости далеко за вихрем, т. е. при z = х = оо. Для этого удобно воспользоваться не формулой (И), а формулой (10) полагая в ней z = х = оо, получаем по теории вычетов [c.279]

Надо, впрочем, отметить, что для определения равновесной формы поверхности жидкости в конкретных случаях обычно бывает удобным пользоваться условием равновесия не в виде [c.335]

Наибольший практический интерес представляет установление закона распределения давления в жидкости, находящейся в состоянии относительного покоя, а также определение формы поверхности равного давления. Исследование проведем на примерах частных случаев относительного покоя жидкости. [c.51]

Движение резервуара с жидкостью по вертикали с постоянным ускорением а (рис. 1.9). Для определения формы поверхности равного давления воспользуемся уравнением. (1.22). [c.47]

Остановимся на решении задачи об осесимметричном протекании несжимаемой жидкости сквозь канал, поверхность которого представляет поверхность вращения, причем будем полагать, что вращательное движение жидкости вокруг оси канала отсутствует. Рассмотрим лишь сравнительно простую, обратную задачу об определении формы поверхности канала и поля скоростей в канале по заданному закону изменения скорости вдоль оси канала. [c.287]

В качестве примера рассмотрим с помощью вариационного принципа задачу, сформулированную выше определение равновесной формы поверхности жидкости, частично заполняющей полость прямоугольного сечения, при горизонтальном направлении оси вибрации. [c.107]

Рассмотрим распространение плоской гравитационной волны, создаваемой периодическим источником в бассейне с горизонтальным дном. Такая волна окажется периодической, будет характеризоваться определенным периодом и длиной и станет распространяться с постоянной скоростью. Наиболее просто провести рассмотрение из системы отсчета, движущейся с волновой скоростью с вместе с одним из гребней волны. В этой системе отсчета форма поверхности жидкости не будет изменяться, т.е. движение жидкости станет стационарным, а жидкие частицы будут скользить вдоль изогнутых линий тока. Одной из таких линий тока окажется свободная поверхности жидкости, другой - дно бассейна. [c.146]

С помош,ью этой формулы возможно найти силы, приложенные к пластинке, и составить уравнение поверхности жидкости. Ограничимся определением волнового сопротивления и укажем форму поверхности жидкости далеко за обтекаемой пластинкой. Имеем [c.105]

На рис. 23 и рис. 24 показана форма поверхности жидкости в определенный момент времени, а на рис. 25 показано, как изменяется в данном месте оси Ох возвышение уровня жидкости в зависимости от времени. [c.296]

Это есть уравнение Коши для определения формы поверхности бесконечно глубокой жидкости, неограниченно простирающейся в бесконечность по горизонтальным направлениям. [c.541]

Надо, впрочем, отметить, что для определения равновесной формы поверхности жидкости в конкретных случаях обычно бывает удобным пользоваться условием равновесия не в виде (60,6), а непосредственно решая вариационную задачу о минимуме полной свободной энергии. Внутренняя свободная энергия несжимаемой жидкости зависит только от объёма, но не от формы поверхности. От формы зависит, во-первых, поверхностная свободная энергия [c.285]

Характер зависимости между параметрами обтекания пузырька жидкостью и формой его поверхности накладывает определенные ограничения на число наиболее вероятных форм поверхности одиночного пузырька. Последние можно условно разделить на три группы [5]. [c.16]

Таким образом, осуществляется постановка задачи об определении функции формы поверхности пузырька и профиля скорости течения жидкости вне пузырька при осесимметричных колебаниях газового пузырька в жидкости. [c.53]

В данном разделе будет рассмотрена задача об определении зависимости формы поверхности газового пузырька, погруженного в непроводящую жидкость, от величины приложенного к газожидкостной системе электрического поля. [c.141]

Для определения движения жидкости, покрытой пленкой, надо добавить к уравнениям движения жидкости с граничным условием (61,14) еще одно уравнение соответственно тому, что мы имеем теперь на одну неизвестную величину (поверхностная концентрация у) больше. Этим дополнительным уравнением является уравнение непрерывности, выражающее собой неизменность общего количества адсорбированного вещества в пленке. Конкретный вид этого уравнения зависит от формы поверхности. Если поверхность плоская, то оно имеет, очевидно, вид [c.347]

Но уравнение (124,4) с граничным условием (124,6) есть уравнение, которому должен удовлетворять потенциал скорости несжимаемой жидкости, обтекающей тело с поверхностью С. Таким образом, задача об определении распределения скоростей при обтекании крыла с поверхностью С сжимаемой жидкостью сводится к нахождению распределения скоростей при обтекании несжимаемой жидкостью крыла с формой поверхности С. [c.649]

В общем случае определение силы давления жидкости на поверхности произвольной формы является довольно сложной задачей. На практике чаще всего приходится определять силу гидростатического давления на цилиндрические поверхности, имеющие вертикальную плоскость симметрии (трубы, цилиндрические сосуды и др.). [c.269]

Далее, если жидкость со всех сторон свободна, то вариации 8а , Ьу, Sz, Sx", Sy", Sz", относящиеся к точкам поверхности жидкости, тоже будут неопределенными и, следовательно, надо будет еще приравнять отдельно нулю их коэффициенты, что даст Х =0, Х"=0, т. е. вообще Х=0 для всех точек поверхности жидкости это уравнение послужит для определения формы этой поверхности. [c.259]

Величину где е > О — фиксированное число, можно рассматривать как возможное уклонение жидкости [8]. Условие (65) связано с данным Ляпуновым определением устойчивости формы равновесия жидкости как такой формы, для которой после сообщения жидкости достаточно малых возмущений форма л<идкости остается сколь угодно мало отличающейся от формы равновесия, по крайней мере до тех пор, пока на поверхности жидкости не образуются сколь угодно тонкие нитеобразные или листообразные выступы. Аналогичное явление имеет место и для дву. -и трех.мерного упругого континуума [34 . Это непроверяемое условие приходится вводить, ибо в противном случае из интеграла энергии (21) невозможно вывести заключение об устойчивости [8]. [c.301]

По мере увеличения объема жидкости, выливаемой на поверхность нагрева при Гст >Ткр ее форма все более отклоняется от правильной сферы, принимая вид, который может быть условно назван плоским сфероидом. Дальнейшее увеличение выливаемого объема жидкости приводит к тому, что пар, образующийся на нижней поверхности жидкости, не успевает вытечь по периферии и время от времени прорывается через толщу жидкости в виде больших пузырей. Исследование этого вопроса показало, что после определенного значения величины выливаемого объема жидкости интенсивность теплоотдачи к такому пузырчатому сфероиду уже не зависит от количества жидкости и определяется при данных конкретных условиях испарения плотностью теплового потока q. При этом прорывающийся через толщу жидкости пар равновероятно распределяется по наружной поверхности жидкости в виде периодически появляющихся и лопающихся паровых пузырей, а толщина слоя жидкости практически остается постоянной. [c.424]

Проблемам смазки посвящено много работ, как экспериментальных, так и теоретических. Получены полимерные смазки, введение которых даже в ничтожных количествах в несколько раз снижает сопротивление малых судов. Объяснение этого эффекта находят в том, что длинные молекулы полимеров, из которых состоит смазка, гасят пристеночные пульсации возникающей турбулентности и увеличивают толщину пристеночного слоя, в котором происходит резкое изменение скорости. Это приводит к падению градиента скорости, что влечет за собой падение напряжения трения на обтекаемой поверхности. Не меньшее количество работ посвящено и проблеме определения формы тел с наименьшим сопротивлением при движении в жидкости. Существенно меньше работ посвящено принципам создания тяговой силы. [c.302]

Жидкость при постоянной температуре и давлении имеет определенный объем еслн жидкость поместить в открытый сосуд, то под действием силы тяжести она будет иметь форму нижней части сосуда и будет сверху ограничена горизонтальной свободной поверхностью. Все известные жидкости в ка-кой-то незначительной степени сжимаемы. Однако для многих целей достаточно рассматривать жидкости как несжимаемые. [c.13]

Таким образом, для любой формы свободной поверхности жидкости, определяемой системой горизонталей (т.е. линиями равного уровня), возможно такое установившееся течение, линии тока которого совпадают с горизонталями. Единственным ограничением является величина скорости w при заданном наибольшем значении кривизны горизонталей она не должна превышать некоторого определенного значения, [c.466]

Жидкостное трение характеризуется тем, что трущиеся поверхности полностью разделены толстым слоем смазки, в которой вследствие относительного движения деталей и определенной формы зазора возникает давление, уравновешивающее внешнюю нагрузку. Слои смазки, находящиеся от поверхности на расстоянии свыше Р,5 мкм, имеют возможность свободно перемещаться один относительно другого. При жидкостном трении сопротивление движению складывается из сопротивлений скольжению слоев смазки относительно друг друга по толщине смазочного слоя и зависит от вязкости смазочной жидкости. [c.274]

Если предположить, что давление жидкости на стенке каверны равно давлению внутри каверны, то при совместном использовании уравнения Бернулли с соотношением, являющимся определением Кь, получим скорость поверхности жидкости относительно тела, равную + Кь В неподвижной системе координат скорость стенки каверны равна Уо(У 1+К ь— 1) и направлена противоположно скорости движения тела. Эта относительная скорость создает всплеск. С увеличением значения Кь форма равновесной каверны продолжает изменяться. Равновесная каверна на заданном теле при любом конечном значении Кь представляет собой замкнутую каверну с возвратным течением. Чем больше значение Кь, тем меньше длина этой каверны. В конце концов она укорачивается до длины самого тела, затем покрывает только часть тела и окончательно исчезает, когда Кь достигает значения, соответствующего возникновению кавитации. [c.657]

Граничное условие для давлений состоит в том, что на некоторых граничных поверхностях в жидкости задается величина давления. В частности если жидкость имеет свободную поверхность раздела в атмосфере, то во всех точках свободной поверхности давление должно равняться атмосферному р = р - Это по- следнее условие часто служит д чя определения формы свободной поверхности. [c.276]

Перемещение жидкости по поверхности твердого тела или внутри него (например, в интервале кристаллизации) происходит по разным закономерностям в зависимости от характера их физико-химического взаимодействия. В гидродинамике идеальной жидкости при определении закономерностей ее перемещения, исходят из представления об однородной жидкости с заданной плотностью, не имеющей собственной внешней формы. Особенностью состояния поверхности жидкости, отличающей ее от внутренней части, при этом пренебрегают. Более сложны модель вязкой жидкости и закономерности ее смещения. Состояние поверхности жидкости, определяемое поверхностным натяжением или поверхностной энергией (а), учитывается только при перемещении жидкости в капиллярах и изучается в физико-химической гидродинамике [79]. При этом в первом приближении не учитывается возможное химическое взаимодействие между жидкой и твердой фазой. [c.9]

Для технических приложений существенным является определение влияния геометрических характеристик сосуда и частоты внешних воздействий на условия возбуждения определенных форм движения. Так, например, в ряде случаев бывает необходимо определить условия, при которых пузырьки с поверхности жидкости могут проникать во внутренние области течения и достигать любой точки колеблющегося объема. Поэтому в настоящей работе, на основании принятой модели, установлен ряд зависимостей этих условий от геометрических характеристик и частоты внешних воздействий. [c.313]

Г раничные условия (1.2.9)-(1.2.11) выполняются на искривленной поверхности жидкости, форма которой заранее не известна и подлежит определению. Снесем эти граничные условия на плоскость z = О, одновременно разлагая в ряд по содержащиеся в них дроби [c.27]

Как показано в 2.1, для определения равновесной формы свободной поверхности жидкости в этих условиях необходимо рассчитать поле ЛУ — амплитуду пульсационной составляющей скорости жидкости. Это поле определяется из уравнений [c.103]

Постановка задачи об ударе контура, обтекаемого с отрывом струй, была дана М. И. Гуревичем (1952). Определение дополнительного течения, вызванного ударом, и коэффициентов присоединенных масс опиралось на следующие предпосылки 1) форма свободной поверхности определялась из установившегося струйного обтекания контура ) 2) всюду на контуре задавалась нормальная скорость 3) на свободной поверхности импульсивное давление, а вместе с ним и потенциал скоростей возмущенного течения полагались равными нулю. Была найдена присоединенная масса плоской пластинки, которая оказалась немного большей, чем присоединенная масса пластинки при ударе о горизонтальную поверхность жидкости (об ударе о поверхность жидкости см. 13). [c.22]

Сферическое течение приводит к выводам, весьма похожим на выводы, сделанные для радиального течения. Влияние схождения русла течения становится еще более отчетливым по отношению к замедленн о темпа текущего дебита, по мере того как продвижение контура происходит с жидкостью, обладающей низкой вязкостью. Уменьшается также и эффект от продвижения, выражающийся в укорочении отрезка времени, необходимого для достижения вытесняющей жидкостью поверхности стока. Когда симметрия системы является недостаточной, чтобы установить определенность формы поверхности раздела нефть—вода, ее следует определить одновременно с распределением потенциала на любой стороне поверхности раздела. Однако аналитические трудности, возникающие при этом, настолько велики, что трудно получить искомое решение без помощи численных или графических методов. [c.413]

Итак, с помощью уравнения (27) можно определить гидростатическое давление в любой точке жидкости, если для этой точки будут известны значения функции U, а также пограничные условия (ро и Uq). Если взять ряд точек, в которых гидростатическое давление одинаково, а следовательно, одинаково и значение потенциальной (силовой) функции U, и провести через эти точки поверхность, то она будет называться поверхностью равного давления или равного потенциала. Иногда такие поверхности называются также поверхностями уровня. В математической форме поверхность равного давления может быть выражена зависимостью (24), в которой следует положить dp = О, так как в силу определения на этой поверхности давление р = onst. Таким образом, уравнение поверхности равного давления полу--чает такое выражение [c.29]

Правильный подход к определению формы обтекаемых тел вообще и решетки в частности заключается в обеспечении такого распределения скорости на их поверхности, при котором обтекание построенного тела действительной (вязкой) жидкостью в наибольшей мере приближалось бы к его теоретическому обтеканию идеальной (невязкой) жидкостью. Соответствующее теоретическое распределение скорости (которое мы и называе.м гидродинамически целесообразным) характеризуется отсутствием на профиле местных сверхзвуковых зон с последующим торможением потока и отсутствием на большей части профиля участков с повышением давления (диффу-зорных участков). Если такие участки неизбежнь (например, в компрессорных решетках), то на них должно удовлетворяться условие безотрывного обтекания вязкой жидкостью с образованием пограничного слоя. [c.418]

Будем считать, что поперечное сечение струйки имеет форму прямоугольника. Тогда масса выделенного элемента dtn = pbhdS (р — плотность воды). Будем считать, что касательные наирял ения между струйкой и диском определяются как т = руУ (здесь Y—постоянный коэффициент). Таким образом, мы применяем зависимость, которая чаще всего используется при определении характера взаимодействия жидкости с поверхностью, по которой она движется. Тог- [c.73]

Не объяснены аномалии при постоянной концентрации валентных электронов. Форма аномалии приблизительно такая же, какая была предсказана для кривой EjK с резким изгибом этой характеристики вместо разрыва, как и для твердого состояния, так как рь является функцией энергии Ферми. Эта изогнутая кривая предложена Эдвардсом [328] на основе теоретических расчетов (см. рис. 14). Такие изменения dEldK будут коррелировать с кривой плотности состояний, которая имеет один минимум и два максимума величины Е это произойдет при значении Е, соответствующем примерно двум электронам на атом по аналогии с твердым состоянием. Кривая N(E) такого вида была вычислена Ватанобе и Танака [322] для жидкого цинка из кривых EjK, полученных на основании модели почти свободных электронов Эдвардсом [328]. Кривая плотности состояний для жидкости, конечно, не возвращается к значению NE=0 при более высоких значениях Е, а продолжается вплоть до второй энергетической зоны, т. е. кривая приближается к параболической зависимости для состояния свободных электронов. Аномалии в рь могут получиться при значении концентрации валентных электронов на атом 2,3 скорее, чем при 2, из-за уменьшения резкого определения как поверхности Ферми, так и краев энергетических зон в жидком состоянии. [c.124]

Криволинейные поверхности весьма распространены в технике. Это стенки резервуаров различной формы, трубы, крышки люков, запирающие элементы щаровых задвижек и т. д. Определение силы давления жидкости на такие поверхности более сложно, чем на плоские стенки, так как силы, действующие на элементарные площадки этих поверхностей, не параллельны в пространстве. В общем случае, как это известно иа механики, такая пространственная система сил приводится к главному вектору (силе) и главному моменту (паре сил), которые достаточно сложно определять, поэтому ограничимся рассмотрением случая воздействия жидкости на такие криволинейные поверхности, для которых пространственная система возникающих при этом элементарных сил давления приводится к одной равнодействующей. К ним относятся поверхности, имеющие точку, ось или плоскость симметрии в частности сферические, цилиндрические и конические. Именно такой формы поверхности чаще всего встречаются при рещении практических задач. [c.39]

В настояш ей работе приведена в обш ей форме система уравнений, они-сываюш их ламинарное движение в пограничном слое, внутри которого расположена поверхность разрыва. При написании уравнений не учтены диффузионные явления и новерхностное натяжение. Приведены примеры точных решений этой системы уравнений для случая отсутствия потока веш е-ства сквозь ее поверхность) и для случая наличия потока веш ества сквозь разрыв (конденсация движуш егося нара на плоской поверхности, горение однородной смеси вблизи нагретой стенки). Затронут также представляю-ш ий принципиальный интерес вопрос об определении разрывных движений жидкостей и газов нри учете их вязкости и тенлонроводностп. [c.196]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...