Требования подобия

Критерии подобия составлены только из величин, входящих в краевые условия. Поэтому требование одинаковости одноименных критериев подобия в образце и модели равносильно требованию подобия условий однозначности в них. [c.24]

Требования подобия по физическим условиям однозначности (по физическим параметрам) могут иметь различную форму. Если свойства жидкости в-системе не изменяются, то физические условия не содержат параметрических критериев, и поэтому каких-либо условий на выбор физических параметров рабочей жидкости (кроме их постоянства) физические условия однозначности не накладывают. При изучении тепловых явлений, когда развитие процесса зависит от температурного поля системы, необходимо, чтобы число Прандтля для образца и модели было одним и тем же, Рг =Рг". Это условие выполняется автоматически, если в образце и модели используется одна и та же жидкость и одинаковый температурный уровень систем. В общем случае условие одинаковости критериев Прандтля в образце и модели накладывает дополнительные ус- [c.24]

Противоречие, возникающее при попытке удовлетворить одновременно требованиям подобия по Не и Рг, может быть устранено при использовании на модели жидкости иной, чем в натуре, вязкости, что, строго говоря, нарушает условия полного динамического подобия. Сравнение других масштабных коэффициентов усугубляет несовместимость рассмотренных критериев. [c.392]

Поскольку одновременное выполнение условий (8.9) — (8.11J практически трудно осуществить, то при моделировании ограничиваются требованием подобия лишь наиболее важных для потока сил. [c.100]

При моделировании необходимо также осуществить подобие процессов на границах исследуемой жидкости. Чаще всего это условие ограничивается требованием подобия условий входа жидкости в образец и модель (чтобы обеспечить подобное распределение скоростей на вхо- де) и требованием подобия температурных полей на входе в аппарате и на поверхности тел, участвующих теплообмене. Подобия условий входа жидкости можно достичь путем устройства входного участка модели геометрически подобным входному участку образца. Если температура жидкости на входе в образец не меняется по сечению канала, условие подобия температурных полей на входе выдержать нетрудно. Для этого достаточно, чтобы в канале, подводящем жидкость или газ к модели, не было теплообмена. [c.166]

Исходя из требований подобия проводимость 5 выражаем через критерий Не Рейнольдса модели Нем и оригинала Не.Для этого заменяем в уравнении (3.23) расходы (3 , модели и оригинала (2 через скорости и V и соответствующие площади и Р [c.287]

Равенство отношений EJE для модели и натуры практически означает требование подобия диаграмм деформации материалов образцов при сжатии. [c.138]

Таким образом, требования подобия к диаграммам от — е материалов при исследовании критических состояний за пределом упругости совпадают с условиями статического моделирования напряжений и деформаций в задачах нагружения, описываемых уравнениями деформационной теории пластичности ( 5.2). Условия моделирования критических состояний при упругопластических деформациях, безусловно, выполняются, если модель и натура изготовлены из одинаковых материалов. [c.138]

Уравнение (73) не удовлетворяет требованиям подобия, так как присутствующие в правой части множители Uzf и Uzf делают уравнение зависящим явно от X. Составляя, согласно определениям параметров / и / (62), выражения [c.468]

Требование подобия полей пульсаций будет теперь сводиться к тому, чтобы уравнение (5.32) для функции тока выполнялось бы в каждой точке, выбор которой предопределяет собой выбор величин и, и", А й I. Это требование подобия полей пульсаций будет выполнено с той степенью приближения, с которой будет справедливым само уравнение (5.32), если размерные коэффициенты этого уравнения будут пропорциональны друг другу, т. е. [c.474]

Другим весьма важным вопросом, возникающим при решении уравнений пограничного слоя, является вопрос об условиях, при которых существуют подобные решения. Под подобными решениями мы будем понимать такие, для которых продольная составляющая скорости обладает следующим свойством профили скоростей и (х у) в двух различных поперечных сечениях X отличаются один от другого только масштабом координат г/ и г/ ). Следовательно, для подобных решений профили скоростей во всех сечениях X, перпендикулярных к стенке, можно привести в совпадение, если построить их в безразмерном виде, разделив для этого координаты и ж у на соответствующие масштабы. Будем называть такие профили скоростей также аффинно-подобными профилями, В качестве масштаба для скорости и наиболее удобно взять соответствующую сечению х скорость потенциального течения и (х), так как тогда безразмерная скорость и (х) в каждом сечении будет изменяться от нуля до единицы. В качестве масштаба для расстояния у следует взять некоторую величину (х), пропорциональную толщине пограничного слоя в рассматриваемом сечении. Следовательно, требование подобия сводится к тому, чтобы продольная составляющая и (х, у) скорости в пограничном слое удовлетворяла в любых сечениях Х1 и Х2 уравнению [c.144]

Для прогнозирования ползучести или релаксации при постоянных и переменных температурах важную роль играет принцип ТВА. Аналитическое выражение для коэффициента приведения в форме (3.19) имеет фундаментальное значение, однако все же следует помнить, что метод ТВА не всегда справедлив. Для кристаллических полимеров ТВА строго не выполняется. В общем виде границы справедливости метода определяются требованиями подобия релаксационных спектров при изменении внешних параметров, температуры и давления (последний подробно рассматривается в гл. V). Выполнение этого требования обеспечивает применимость метода ТВА, хотя конкретный вид зависимостей коэффициентов приведения от температуры еще не устанавливается выполнением этого требования. [c.114]

Симплекс (168) является масштабом температур при выполнении всех требований подобия процесса нагрева металла в печи температурные поля в натуре и модели будут подобны с [c.162]

При моделировании необходимо также осуществить подобие процессов на границах исследуемой жидкой системы. Чаще всего это условие ограничивается требованием подобия условий входа жидкости в образец и модель (чтобы обеспечить подобное распределение скоростей на входе) и требованием подобия температурных полей на входе в ап- [c.155]

Требования подобия треугольника вихрей в процессе движения [c.109]

Работы [9.1—9.81 и литература, на которую встречаются ссылки в этих работах, содержат подробную информацию о конструкциях аэродинамических труб устройствах, создающих турбулентность измерении средних значений и пульсаций скоростей методах измерения давлений, сил и моментов, действующих на модели поправках на вторичные эффекты (такие как загромождение потока в аэродинамической трубе моделью и влияния державок на обтекание модели визуализации потока и обработке экспериментальных данных. Большая часть этого материала представляет интерес главным образом для специалиста, работающего в аэродинамической лаборатории, и поэтому здесь опущена. В данной главе будут рассмотрены отдельные аспекты проведения испытаний в аэродинамической трубе, имеющие более непосредственное отношение к проектировщику (например, какое влияние на моделирование отказа в аэродинамической трубе оказывает соблюдение определенных требований подобия) и приведены результаты ряда исследований, имевших целью получение данных, необходимых для проектирования сооружений. [c.251]

Для того чтобы результаты испытаний на моделях в уменьшенном масштабе можно было применить к прототипу (т. е. к реальному сооружению или группе моделируемых сооружений), необходимо в принципе выполнять определенные законы моделирования (или требования подобия). В дальнейшем будет показано, что соответствие всем критериям подобия, требуемое теорией, невозможно осуществить на практике. К счастью, это не умаляет полезности проведения испытаний в аэродинамической трубе при условии, что те особенности моделируемого явления, которые плохо воспроизводятся в лабораторных условиях, оказывают лишь второстепенное влияние на искомые результаты. Совершенно очевидно, что для каждого вида испытаний желательно установить, имеет ли место такой случай. Это можно сделать на основе соответствующих результатов фундаментальных исследований (если таковые существуют) или путем непосредственного сравнения натурных измерений с измерениями на модели (при наличии результатов натурных испытаний). Примеры использования обеих этих ме- [c.251]

Требования подобия рассмотрены в разд. 9.1, вопросы моделирования течений пограничного слоя атмосферы и обтекания зданий и сооружений — соответственно разд. 9.2 и 9.3. [c.252]

Критерии, такие как требование подобия по числу Рейнольдса, обеспечивающие одинаковые соотношения между различными силами в лабораторных и натурных условиях, называются требованиями динамического подобия [9.2]. Например, можно показать, что для правильного воспроизведения соотношения между силами инерции тела и жидкости отношение между плотностью материала а и плотностью жидкости р [c.254]

Требование подобия по числу Фруда, по всей видимости, должно выполняться при испытании висячих мостов в том случае, если на поведение моста оказывают влияние гравитационные силы. Однако при моделировании вызываемых ветром колебаний высоких зданий это требование не является обязательным. [c.254]

Уже указывалось, что требования подобия могут быть получены посредством приведения к безразмерному виду уравнений, которые описывают рассматриваемое явление. Применим сначала этот метод при исследовании течений в пограничном слое атмосферы. [c.255]

Для установления требований подобия при моделировании реакции сооружения на действие ветра рассмотрим теперь гибкое прямоуголь- [c.255]

В гл. 2 показано, что структура атмосферных течений зависит от ускорений Кориолиса. Так как соответствующие ускорения не могут быть воспроизведены в аэродинамической трубе, то из равенства (9.22) следует, что требование подобия по числу Россби не может быть удовлетворено. [c.259]

Рассмотрим теперь, в какой степени нарушение требования подобия по числам Рейнольдса и Россби может влиять на моделирование пограничного слоя, и затем проведем краткое обсуждение возможностей современной экспериментальной техники при моделировании атмосферных течений для различных видов испытаний на моделях. [c.259]

Теперь перейдем к рассмотрению точности воспроизведения ординат кривой спектральной плотности в инерционном подынтервале в лабораторных условиях. Для его решения необходимо предварительно кратко рассмотреть влияния числа Россби на структуру воздушных потоков и нарушения требования подобия по числу Россби на моде- [c.260]

Поэтому любая другая точка, например точка Dqi, как неудовлетворяющая этому требованию, не может соответствовать ни точке D, ни ее проекциям d и d, а потому не может входить в конфигурацию фигуры подобия. [c.29]

В основе унификации рядов деталей, узлов, агрегатов, машин и приборов лежит их конструктивное подобие, которое определяется общностью рабочего процесса, условий работы изделий, т. е. общностью эксплуатационных требований. К ним, например, относятся характер нагрузки и режим ее изменения, температурные условия, силовая и тепловая напряженность и др. [c.50]

При исследовании рабочих процессов на моделях упрощается размещение измерительных устройств на объекте исследования, а главное — появляется возможность трансформировать объект исследования или характер протекания изучаемого процесса так, чтобы упростить постановку исследования можно увеличить или уменьщить размеры исследуемого объекта, изменить вид рабочего-тела, замедлить или ускорить протекание процесса. Однако возможности этих изменений ограничены требованиями подобия образца и модели. [c.24]

Требование подобия условий однозначности является непременной предпосылкой к подобию сопоставляемых явлений. Действительно, в условия однозначности включаются граничные условия (см. 24.6). Если граничные условия не окажутся подобными друг другу, то на границах сопоставляемых систем процессы тоже не будут подобнУ, а следовательно, и явления, рассматриваемые во всем их объеме, не подобны. [c.322]

При разработке новых технологических процессов и оборудования для них, когда проведение предварительных расчетных оценок основных конструктивных и режимных характеристик новых образцов на заданные параметры встречает большие затруднения, большой практический интерес представляет метод афинных физических моделей [2, 3]. Под афинными физическими моделями понимаются модели, которые в отличие от точных (строго подобных) физических моделей не во всем (в части изучаемого явления или группы процессов) подобны образцу, причем в отличие от приближенно подобных афинные модели характеризуются наличием одного пли нескольких нереализованных сущестаенных требований подобия с образцом, например, неподобие модели образцу в геометрическом отношении, в отношении тепловой нагрузки, тепловых потерь в окружающую среду и т. п. [c.24]

Условие (V.2) — критерий гомохронносТи (критерий Струхала). Критерий (V.3) — одинаковая массовая степень влажности — уже отмечался при рассмотрении геометрического подобия двухфазных потоков. Из уравнения (V.1), в равной мере относящегося к натуре и модели, очевидно равенство числа групп капель в натуре и модели. Это также означает требование подобия распределения капель по размерам или равенства парциальных степеней влажности, т. е, [c.143]

Условие подобия распределения физических параметров в потоке жидкости для модели и образца точно выполнить не представляется возможным. Обычно в модели создаются условия, близкие к изотермическим, а условия подобия реализуются для какой-то средней температуры потока жидкости в образце. Условие равенства определяющих критериев выполняется также ириближенио, так как в них входят физические параметры жидкости, а условия подобия их распределения, как указано выше, точно выполнено быть не может. Трудности точного соблюдения всех требований подобия успешно преодолеваются дальнейшим развитием теории моделирования. Согласно этой теории практически нет необходимости стремиться к соблюдению полного подобия явлений. В ряде важных теплотехнических задач необходимо выполнение тех условий подобия, которые играют наиболее существенную роль для данного конкретно- [c.311]

А. ). проводится на спец. устанонках — аэродинамических трубах или стендах, где моделируется рассматриваемое движение (напр., движение снаряда, самолёта или космич, спускаемого аппарата в атмосфере заданного состава). Ес.пи моде,1ирование роцесса обеспечивает соблюдение равенства безразмерных критериев подобия в соответствии с требованиями подобия теории, то безразмерные значения сил, моментов сил, теп-,човы потоков к поверхности и течения в об.1)асти воз-мугцения при моделировании и в реальном точении будут совпадать. [c.167]

В [1, 24] концепция оптимизации впервые получила количественное обоснование в приложении к испарительным геттерныхм насосам сформулированный на этой основе в работе [102] критерий оптимизации состоит в требовании подобия функций пространственного распределения потоков газа и геттера по всей площади сорбирующих поверхностей. Наконец, в работе [100], подробно излагаемой в следующем параграфе, сделана попытка сформулировать общие принципы оптимизации НПД, предложена обобщенная математическая модель таких насосов и построена систе а соответствующих критериев. [c.176]

Под афинными физическими моделями понимаются модели, которые имеют одно или несколько нереализованных существенных требований подобия с образцом (модель отличается от образца численным значением некоторых существенных инвариантов подобия) [23]. Например, имеются нарушения подобия в геометрическом отношении, в отношении тепловой нагрузки, тепловых потерь в окружающую среду и др. [c.73]

Считалось, что при соблюдении всех требований подобия он дает удовлетворительные результаты на первой стадии проектирования для приближенного определения различных параметров машин. Однако последние работы НИИтяжмаша УЗТМ, а также работы МАДИ показали, что правильно разработанные зависимости, основанные на законе подобия, являются единственным методом, позволяющим добиться в дальнейшем их оптимизации на настоящем и перспективном уровне. Иначе говоря, этот метод является средством оценки технического прогресса данного типа машин и целой отрасли. [c.53]

При изменении масштабов для каждого из геометрических размеров соответственно в Х1лу раз исходя из требований подобия (т. е. из требований постоянства отношения — при любом изменении масштабов), получим следующее со-02 [c.96]

Изложенные соображения приводят к заключению, что метод модели применим—по крайней мере в принципе—во всех тех случаях, когда для явления-образца м. б. заданы все условия, составляющие содержание основных требований подобия. Моделирование широко практикуется в судостроении, гидротехнике, воздухоплавании и других областях техники, связанных с прилонсением механики сплошной среды. За последние годы моделирование получило широкое развитие в теплотехнике. Здесь метод-модель применяется, с одной стороны, для изучения картииы движения газов в котлах, почах и других тепловых аппаратах, а с другой,—для исследования чисто теплого [c.427]

Условия однозначности заключаются в задании распределения темп-ры во входном сечении и на границах потока (у стенок) и численного значения величины а. Требования подобия условий однозначности налагают на выбор о ог-раничительной условие инвариантности критерия Ре, к-рый является определяющим критерием. При исполнении этого требования и теми-рные поля оказываются подобными, т. ч. для любых сходственных точек в потоке t и на стенке Т отношение [c.482]

Невозможность удовлетворить требование подобия по числу Рейнольдса обусловлена именно этими двумй ограничениями. Например, если модель выполнена в масштабе 1/100 и отношение скоростей при моделировании и в натурных условиях составляет примерно единицу, то из равенства (9.21) следует, что отношение чисел Рейнольдса в лаборатории и в атмосфере (Ке) / (Ке)р равно примерно 1/100. [c.259]

Применение методов оптимального проектирования позволяет снять ограничения, присущие классическому подходу к проектированию такого ряда и связанные с необходимостью получения дополнительных расчетных соотношений. В этом случае принципиально можно отказаться не только от геометрического, но и конструктивного подобия. Однако общая постановка задачи мешает практической направленности. Задача проектирования ряда играйт важную роль при проектировании серий ЭМП, объединенных общностью многих конструктивных решений и эксплуатационных показателей. Поэтому, чтобы сохранить практический интерес к задаче и в то же время достигнуть необходимой общности, целесообразно рассматривать следующий конструктивно-подобный ряд. Элементы ряда имеют однотипные конструктивные формы и оптимальны в одном и том же смысле. Идентичность остальных требований к элементам ряда в каждом конкретном случае устанавливается техническим заданием на проектирование ряда. [c.204]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...