Воздушные течения и их причины

ВОЗДУШНЫЕ ТЕЧЕНИЯ И ИХ ПРИЧИНЫ [c.59]

Кроме описанных местных воздушных течений существуют более мощные и постоянные перемеще-иия воздушных масс над поверхностью земного шара. Они возникают по той простой причине, что поверхность земного шара нагревается солнечными [c.38]

Коррозионная усталость часто бывает причиной неожиданного разрушения вибрирующих металлических конструкций, рассчитанных на надежную работу в воздушной среде при нагрузках ниже предела выносливости. Например, неточно центрированный вал гребного винта на судне будет нормально работать до тех пор, пока не появится течь и участок вала, выдерживающий максимальные знакопеременные нагрузки, не окажется в морской воде. Тогда в течение нескольких дней могут образоваться трещины, из-за которых вал быстро разрушится. Стальные штанги насосов для откачки нефти из буровых скважин имеют ограниченный срок службы ввиду коррозионной усталости, возникающей в буровых водах. Несмотря на применение высокопрочных среднелегированных сталей и увеличение толщины штанг, разрушения этого типа приносят миллионные убытки нефтяной промышленности. Металлические тросы также нередко разрушаются вследствие коррозионной усталости. Трубы, по которым подаются пар или горячие жидкости, могут разрушаться подобным образом, вследствие периодического расширения и сжатия (термические колебания). [c.157]

Понятие о точке переменной массы. Обычно в теоретической механике масса движущегося тела рассматривается как величина постоянная. Между тем можно указать много примеров движения тел, когда масса их изменяется с течением времени. При этом изменение массы может происходить путем отделения от те за его частиц или присоединения к нему частиц извне. Примерами подобного изменения массы движущегося тела являются в первом случае — ракеты разных классов, реактивные снаряды, ракетные мины и торпеды, во втором— движение какой-нибудь планеты, масса которой возрастает от падающих на нее метеоритов. Обе причины переменности массы одновременно действуют, например, в реактивном самолете с прямоточным воздушно-реактивным двигателем, когда частицы воздуха засасываются в двигатель из атмосферы и затем выбрасываются из него вместе с продуктами горения топлива. Мы будем рассматривать только тот случай, когда процесс отделения от тела или присоединения к нему частиц происходит непрерывно. Тело, масса которого непрерывно изменяется с течением времени вследствие присоединения к нему или отделения от него материальных частиц, называют телом переменной массы. Если при движении тела переменной массы его размерами по сравне- [c.593]

При поступательно-вращательном течении жидкости по трубе имеются две области движения. Собственно жидкость течет в кольцевом зазоре, прилегающем к стенкам трубы и заключенном между радиусом трубы и радиусом вихря г.. Внутри этого кольцевого зазора жидкость движется вдоль трубы со скоростью w и вращается со скоростью о)ф, удовлетворяющей условию сохранения момента скорости. На оси трубы образуется цилиндрическая полость радиуса г.. В этой полости жидкости нет она или пуста, или заполнена воздухом (в том случае, когда труба сообщается с атмосферой) если учесть способность жидкостей испаряться, то будет ясно, что в этой полости будут находиться также пары жидкости. Заполняющие эту полость воздух или пары жидкости вращаются со скоростью, равной аг, т. е. как твердое тело по этой причине полость называют воздушным или паровым вихрем. [c.296]

Распахните зимним морозным днем окно, и на вас хлынет поток холодного воздуха, а навстречу ему сверху, из-под потолка, устремится теплый комнатный воздух. При этом холодный воздух займет нижнюю часть комнаты, оттеснив теплый воздух вверх. Причина подобного поведения воздуха кроется в разности плотностей холодной, уличной, и теплой, комнатной, масс. Но нас в этом круговороте интересует характер переноса теплоты. Такой процесс распространения теплоты, обусловленный перемещением макрочастиц жидкости в пространстве из области с одной температурой в область с другой температурой, называют конвекцией. Различают два вида конвекции — вынужденную и свободную. В первом случае жидкость движется за счет внешних для данного процесса сил (насоса, вентилятора, ветра), во втором случае — за счет разности плотностей нагретых и холодных частиц жидкости (примером чего может служить приведенное описание течений воздушных масс у открытого окна). [c.114]

Огромные масштабы антропогенной эмиссии загрязнений в атмосферу и угрожающее влияние промышленных выбросов на климат земли и жизнедеятельность человека потребовали принятия незамедлительных мер к ограничению загрязнения воздуха в городах и индустриальных районах. В большинстве промышленно развитых стран в настоящее время действуют законодательные акты, направленные на защиту воздушного бассейна от загрязнений. Понятия чистый или загрязненный воздух требует четкого определения, поскольку даже в сельской атмосфере присутствует большое число примесей в незначительных концентрациях. Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) дает следующее определение Загрязнение воздуха имеет место в тех случаях, когда загрязняющее воздух вещество или несколько загрязняющих воздух веществ присутствуют в атмосфере в таком количестве и в течение такого времени, что они причиняют Бред или могут способствовать причинению вреда людям, животным, растениям и имуществу или могут нанести поддающийся учету ущерб здоровью и имуществу человека [4, с. 12]. [c.22]

Вслед за распространением воздушной волны в трубопроводе начнется струйное течение воздуха. Причиной этого течения является разность давлений в двух рядом взятых сечениях. На изменение давления воздуха в трубопроводе оказывают влияние местные сопротивления, размеры трубопровода, наличие ответвлений, дополнительных емкостей и т. д. [c.178]

Существенным затруднением, связанным с работой жаропрочных сплавов при температуре, превышающей 800° С, особенно в агрессивной атмосфере газотурбинных установок, является развитие коррозионных явлений. Большую опасность представляет развитие локальной язвенной коррозии. Одной из основных причин появления этого вида коррозии, как показали исследования ЦКТИ, оказывается неизбежный контакт поверхности жаропрочных сплавов с железной окалиной, которую несет с собой раскаленный газовый поток. В настоящее время радикальным способом защиты указанных сплавов от язвенной коррозии является алитирование. Исследования показали, что алитированный слой толщиной около 0,1 мм является устойчивым к воздействию воздушной или газовой среды при 900° С в течение нескольких тысяч часов. [c.205]

Срыв потока на крыле возникает по достижении определенных углов атаки, близких к критическим. Срыв потока сопровождается уменьшением подъемной силы и изменением величин аэродинамических моментов. Причиной срыва потока является приторможенный воздушный поток у поверхности крыла — пограничный слой. Скорости потока в пограничном слое увеличиваются по мере удаления от поверхности крыла. На больших углах атаки возникают обратные течения пограничного слоя, которые приводят к его набуханию и срыву потока. [c.147]

Различного рода повреждения аэродромных покрытий происходят в результате действия на них эксплуатационных нагрузок и природно-климатических факторов. Процессы повреждения развиваются непрерывно, проходя условно несколько стадий — от незаметных для невооруженного глаза дефектов до разрушений, представляющих серьезную опасность для воздушных судов. Особенно интенсивно процессы разрушения в аэродромных покрытиях происходят, если неправильно запроектирован состав материалов покрытия, нарушена технология производства работ при устройстве какого-либо слоя покрытия или основания, превышены расчетные нагрузки или расчетная интенсивность полетов, нарушен водно-тепловой режим основания, что может иметь место в результате неудовлетворительного состояния дренажной системы [57, 224, 235]. Но самой главной причиной появления повреждений и преждевременного выхода покрытий из строя является действие влаги при обводнении основания. Снижение прочности покрытия из-за его переувлажнения — это постепенный процесс, и в течение первых нескольких лет его результаты могут оставаться незамеченными [225]. Но наступает момент, когда из-за действия влаги покрытие начинает интенсивно разрушаться. [c.446]

Николай Егорович был призван для решения вопросов, почему происходит это явление. И вот при исследовании явления разрыва трубы на Алексеевской водокачке был создан такой большой специальный водопровод, лежаш,ий па поверхности земли, на котором Николай Егорович производил эксперименты и одновременно разрешал задачу о том, что при быстром закрытии заслона в трубопроводе может наступить столь большое давление, которое послужит причиной для разрыва трубы. Он указал и средства для того, чтобы уничтожить появление такого большого давления в трубопроводе, которое служит разрывом трубы. Средства эти сводились им к описанию времени, в течение которого можно закрывать заслоны, или к устройству воздушных клапанов, которые предохраняют от разрыва. [c.269]

Наибольшее повышение твердости имеет место в диапазоне температур термической обработки 400—500° С, При выборе температурного режима следует учитывать, что для ряда сталей, прошедших закалку или нормализацию, высокие температуры не всегда допустимы. Кроме того, термообработка, проводимая в воздушной среде, вызывает появление цветов побежалости на поверхности деталей, переходящих от золотисто-желтого цвета до фиолетового. По этим причинам температуру нагрева ограничивают в пределах 350- -380° С в течение 1 часа. [c.157]

Термообработка. С целью увеличения поверхностной твердости, износостойкости и прочности сцепления детали подвергают термообработке. Наибольшее повышение твердости имеет место в диапазоне температур 400— 500° С. При выборе температурного режима следует учитывать, что для ряда сталей, прошедших закалку или нормализацию, высокие температуры не всегда допустимы. Кроме того, термообработка, проводящаяся в воздушной среде, вызывает появление цветов побежалости на поверхности деталей, переходящих от золотисто-желтого цвета до фиолетового. По этим причинам температуру нагрева часто ограничивают в пределах 350—380° С в течение 1ч. [c.145]

Однако легко видеть, что средняя вертикальная компонента за период равна нулю, это означает, что вертикальные течения, которые вызываются турбулентностью ветра, очевидно, не могут послужить причиной перемещения воздушных масс в вертикальном направлении. [c.175]

Под безотказностью понимается свойство автомобиля, агрегата сохранять работоспособность в течение некоторой наработки без вынужденных перерывов для устранения отказов. Последние могут возникать, во-первых, по причине отказа в работе деталей, узлов, агрегатов, т. е. элементов конструкции, и, во-вторых, из-за нарушения взаимосвязи между работоспособными элементами (увеличение зазоров и люфтов в механизмах, например в тормозном или рулевом засорение системы подачи топлива появление воздушных или паровоздушных пробок в тормозной жидкости и топливе нарушение контактов в системе электрооборудования и т. д.), что исключает нормальное выполнение функции данной системой или механизмом. [c.53]

Заполнение пря.моточных котлов водой не вызывает резких температурных деформаций, поскольку трубы поверхностей нагрева имеют небольшие диаметры и толщины стенок и достаточно хорошую компенсацию. Поэтому продолжительность заполнения котла в среднем составляет 20— 40 мин. Одновременно с заполнением котла водой производится удаление воздуха. Воздушники закрываются после появления в них воды. Последняя операция имеет важное значение для предупреждения образования воздушных пробок, которые -.могут явиться причиной пережога труб. Удаление воздуха происходит наиболее полно при высокой скорости движения воды по трубам. С этой целью после заполнения водой в течение 3—5 мин через котел прокачивают воду, с расходом 60—80% номинальной паропроизводительности котла, после чего снижают расход воды до растопочной нагрузки, равной 30—35% (рис. 3-16). [c.51]

Особые условия работы дисков возникают вследствие вибраций. Вибрации вызываются двумя причинами неоднородностью и пульсациями воздушного и газового потоков, действуюш,их на лопатки и диск, и механическими воздействиями со стороны смежных валов и корпусов, передающимися на диски через опоры. Вибрации становятся особенно опасными, если при определенных частотах вращения роторов возникают резонансные явления. Тогда в дисках появляются большие дополнительные динамические напряжения, которые с течением времени могут привести к появлению трещин и других дефектов на дисках, а в отдельных случаях — к немедленному разрушению дисков. [c.283]

Другой пример использования уравнения Бернулли относится к теории диска Рэлея, применяемого для абсолютных измерений звукового давления. Диск Рэлея представляет собой небольшой легкий слюдяной кружок (его диаметр существенно меньше длины звуковой волны), подвешенный на тонкой кварцевой нити. Когда на диск падают звуковые волны, он поворачивается, стремясь занять положение, перпендикулярное направлению распространения этих волн. Причина этого может быть понята на основе уравнения Бернулли. На рис. 1.2 изображены линии, по которым движутся частицы воздуха при обтекании диска постоянным воздушным потоком,— линии тока вблизи диска линии тока искривляются. Давление потока на диск в разных точках его поверхности зависит от скорости, которую в этих точках имеют частицы воздуха. Согласно уравнению (3.3) наибольшее давление будет в тех точках диска, где происходит полная остановка течения. Таких точек на диске дво. В этих точках появляются силы, показанные на рис. 1.2 стрелками, которые образуют вращающий момент, стремящийся повернуть диск лицом к потоку . По этой же причине лист бумаги, выпавший из рук, при своем падении стремится повернуться так, чтобы его поверхность стала перпендикулярной к направлению движения. [c.18]

Визуализация потоков (рис. 10.3 и 10.4) достигнута путем введения дыма в струю воздуха. Из рисунков видно, что характер течений в непосредственной близости от наветренной поверхности согласуется с распределением давления по наветренной поверхности, показанным на рис. 4.28, б (т. е. воздух перемещается из зон высокого давления в зоны низкого давления). Часть воздушной массы, отклоненная зданием вниз, образует вихрь (см. рис. 10.3) и таким образом метет по земле в противотечении (зона А, отмеченная как вихревое течение на рис. 10.5). Другая часть воздушной массы ускоряется при обтекании углов здания (см. рис. 10.4) и образует струи, которые метут по земле у его торцов (зоны В, отмеченные как угловые течения на рис. 10.5). Если на уровне или вблизи первого этажа имеется сквозной проем, соединяющий наветренную и подветренную стороны, то часть нисходящей массы воздуха будет всасываться, из зоны относительно высокого давления на наветренной стороне в зону относительно низкого давления (отсоса) на подветренной стороне (см. рис. 10.4). Таким образом, сквозной поток будет прометать зону С, показанную на рис. 10.5. Сквозные потоки такого типа причиняли серьезные неудобства всем, кто пользовался 20-этажным зданием факультета физики Земли Массачусетского технологического института в Кембридже (Массачусетс) [10.171. Подобная же разница давления вызывает и поперечные потоки между расположенными по соседству зданиями (рис. 10.6). [c.281]

Для первоначального варианта строительства комплекса максимальные значения отношения У/Уя равнялись 0,68 в зоне вихревого течения и 1,01 в зоне сквозного потока. Устройство покрытия над всей торговой улицей, без установки экранов в проходе, привело к значительному снижению на уровне пешеходов скоростей воздушного потока, вызываемого западными ветрами. Однако при восточных ветрах воздушный поток проникал под крышу, и по этой причине скорости ветра на торговой улице были большими. Как показано на рис. 10.25, большие скорости отмечались также и у восточного входа в проход. Устройство сплошного покрытия вблизи высотного здания при частичном перекрытии оставшейся части торговой улицы и ограждение экранами 75% площади прохода (см. рис. 10.25) привели к значительному ослаблению приземных ветров. Отметим, что для защиты торговой улицы от сильных вихревых течений, вызываемых западными вет- [c.294]

На поверхности раздел1а атмосферы и океана зарождаются воздушные течения вместе с тем они служат причиной возникновения океанских течении. Эти течения переносят не только громадные массы воды, но также теплоту и питательные вещества в горизонтальном и вертикальном направлениях. Они играют важную роль в общей структуре энергетического баланса планеты. [c.296]

Основной причиной выноса пыли является эжекция - формирование направленных воздушных течений в потоке сыпучего материала за счет динамического взаимодействия падающих частиц с воздухом. Раскрытие закономерностей образования эжекционных потоков воздуха позволяет не только прогнозировать уровень загрязнений атмосферы аэрозольными выбросами, но и выбрать оптимальные технические решения локализации и обеспыливания воздуха. Покажем это на примере перегрузок сыпучих материалов рудоподготовительных фабрик, технология которых характеризуется разнообразием материалов, процессов их переработки и технологического оборудования. [c.12]

Земная поверхность неоднородна суша, океаны, горы, леса обусловливают различное нагревание новерхности под одной и той же широтой. Вра-гцение Земли также вызьшает отклонения воздушных течений. Все эти причины осложняют обшую циркуляцию атмосферы. Возникает ряд отдельных циркуляции, в той или иной степени связанных друг с другом. [c.46]

Недостатком регенеративного воздушного цикла является большая поверхность теплообмена регенератора. Это вызывается двумя причинами значительной величиной теплоты регенерации по сравнению с холодопроиз-водительностью машины, а также тем, что коэффициент теплоотдачи от воздуха имеет даже при высоких скоростях течения довольно низкое значение. [c.116]

Применение высоких скоростей течения жидкости нежелательно также по причине возможности образования местных зон пониженного давления с паро-воздушными кавернами. [c.20]

В отличие от весьма стабильного односпирального вихревого течения двухспиральный режим следует рассматривать как квазистационарный по следующим причинам. Во-первых, воздушные нити, визуализирующие оси вихрей, несколько размыты, хаотично колеблются и иногда распадаются. [c.434]

Как показали измерения Р. Т. Джонса и В. Якобса [ ], в результате такого поперечного течения происходит сильное утолщение пограничного слоя на консольной части крыла, что в свою очередь влечет за собой преждевременный отрыв течения от крыла. По этой причине у самолетов со стреловидными крыльями воздушный поток отрывается от крыла прежде всего на его консольной части, в области элерона, что может привести к весьма опасному сваливанию на крыло . Можно уменьшить наклонность воздушного потока к срыву в консольной части крыла, если установить на крыле перегородки, препятствующие оттека-нию пограничного слоя к консольной части крыла. На рис. 11.16 изображен самолет 0 стреловидным крылом, на каждой половине которого установлено по одной перегородке. О предохраняющих свойствах таких перегородок против преждевременного отрыва потока от крыла сообщил В. Либе [ ]. В работе М. X. Куэйхо, Б. М. Жаке [c.247]

ТРОПОСФЕРА — ближайший к земной поверхности слой атмосферы, простирающийся в полярных и умеренных широтах до высоты 8—11 км, а в тропиках — до 15—18 км. В Т. сосредоточено около 1/5 массы атмосферы и почти весь водяной пар, конденсация к-рого вызывает образование облаков и связанных с ними осадков. В Т., особенно в пограничном слое, сильно развита турбулентность, резко увеличивающая вязкость воздуха и вызывающая его вертикальное и горизонтальное перемешивание. Т. к. воз-71,ух слабо поглощает солнечную радиацию, основным источником тепловой энергии для Т. служит поверхность Земли. От нее тепло передается вверх инфракрасным излучением, к-рое поглощается содержащимися в воздухе водяным паром и углекислым газом. Кроме того, происходит вертикальный турбулентный перенос тенла. Па локальные характеристики темп-рного поля влияет тепло фазовых переходов воды и адиабатич. нагревание и охлаждение при вертикальных перемещениях воздуха. В среднем в Т. темп-ра падает с высотой на 6,5 град/км. Темп-ра на каждом из уровней испытывает, кроме периодических (суточных и годовых), также и непериодич. колебания, вызываемые перемещением воздушных масс из одних районов в другие. Относит, изменчивость вертикальных градиентов темп-ры менее значительна, но и они меняются в широких пределах. Особенно велики периодические и непериодич. колебания значений темп-ры, влажности, давления, ветра и их градиентов в пограничном слое. Давление воздуха на уровне моря в среднем близко к 1013. мб, но горизонтальное его распределение из-за неодинаковости степени нагревания поверхности Земли в разных районах и др. причин весьма сложно и быстро меняется со временем, что связано с возникновением и эволюцией циклопов, антициклонов и их перемещением. Горизонт, градиенты давления приводят к образованию ветров, на направление и скорость к-рых влияют также силы вязкости (в пограничном слое) и силы инерции. В движениях большого масштаба особенно велика роль Кориолиса силы. Основной перенос воздуха в Т. идет с запада на восток, скорость его растет с высотой на 1—4 м/сек на км. Наиболее сильны ветры в струйных течениях. О влиянии Т. на распространение радиоволн см. Распространение радиоволн. [c.204]

А. разделяется на два слоя с резко отличающимися физич. свойствами. Нижний слой А. (тропосфера) представляет собой тот слой А., в к-ром воздушные массы находятся в непрерывном перемешивании и в котором происходят разнообразные физич. процессы, обусловливаюидае собой погоду. В тропосфере возникают облака, осадки и грозы. Над тропосферой находится слой А., называемый стратосферой (см.), где вследствие значительного ее удаления от возмущающего влияния земной поверхности течения физич. процессов более плавные, изменения метеорологич. алементов незначительны, и многие процессы, возникающие в тропосфере, совершенно не встречаются в стратосфере, напр, явление гроз. Граница между тропосферой и стратосферой находится на той высоте А., где встречается верхняя инверсия темп-ры (т. е. повышение темп-ры воздуха, вместо обычно наблюдаемого падения ее). Внутри тропосферы темп-ра воздуха непрерывно падает за исключением слоев с инверсиями темп-ры внутри стратосферы наблюдается изотермия или даже повышение темп-ры. Граница между тропосферой и стратосферой называется тропопаузой (промежуточный слой А. шириной 1,1—1,2 км). Первые к.м стратосферы иногда называют субстратосферой. А, является ареной разнообразных физич. процессов, обусловливающих собой погоду. Основной причиной всех этих процессов является солнечное лучеиспускание, вследствие чего возникают перемещения воздушных масс и образуются облака. Неравномерное нагревание солнечными лучами земной поверхности создает разнообраз- [c.506]

К тому же в атмосфере воздушные потоки (ветры) оказывают влияние на внутренние волны и взаимодействуют с ними ехце в большей мере, чем течения в океане. Именно по этой причине мы включаем разд. 4.6 о прослеживании луча в воздушном потоке с приложениями к распространению как внутренних, так и звуковых волн в неоднородных воздушных потоках. [c.374]

Скорее всего, главную роль сыграли не столько недостаточная до-вёденность, сколько субъективные причины и неверие руководящих инстанций в конкурентоспособность моторов воздушного охлаждения по сравнению с моторами водяного охлаждения. Первые неудачи с моторами М-87 и М-88, превосходство мессершмиттов над И-16, успехи истребителей с моторами М-105 — все это еще в 1939 — 1940 гг. вызвало настороженное отношение к моторам воздушного охлаждения вообще, которое наложило свой отпечаток на последующее отношение к ним. Определенное значение, несомненно, имело существенное ослабление руководства серийного завода. В 1938 г. были арестованы основные руководящие работники этого лучшего по культуре производства моторного завода. А. Д. Швецову припшось совмещать обязанности главного конструктора ОКБ и технического директора завода в течение 1939 — 1940 гг. [c.178]

Для достижения безопасности самолетовождения Э1сипаж обязан в течение всего полета сохранять ориентировку, т.е. знать местонахождение воздушного судна. Современные средства самолетовождения обеспечивают сохранение ориентировки при полетах как днем, так и ночью. Однако практика показывает, что еще встречаются случаи потери ориентировки. Это вызывает необходимость изучения ее причин и действий экипажа при этом. [c.61]

Так, например, была исследована поковка из хромо-никелево-молибденовой стали (0,25%С, 2,5% N1, 0,6% Сг, 0,25% Мо) толщиной 240 мм, которая после ковки и отжига при 850°С в течение месяца остывала в золе при облучении этого образца ультразвуком с частотой 2,5 мггц имело место множество отдельных эхо-сигналов, на фоне которых совершенно пропадал эхо-сигнал от противоположной поверхности. Однако все эти эхо-сигналы исчезали после повторного нагрева образца до 950°С и последующего охлаждения в воздушном потоке. Таким образом, причину аномальных эхо-сигналов следует искать в том, что при очень медленном остывании металла его структура становится исключительно крупнозернистой (размер зерен достигает 2 мм) и очень неоднородной. [c.519]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...