ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Вихревое движение идеальной жидкости из "Теоретические основы типовых процессов химической технологии" Здесь и — электрический потенциал I — сила тока К — коэффициент удельной электропроводности среды. [c.100] Форма этих уравнений идентична. Таким образом,потенциалу скорости движения жидкости ф соответствует электрический потенциал и, взятый с обратным знаком, а скорости жидкости и — удельная плотность электрического потока —гД. При соблюдении геометрического подобия и тождественных граничных условиях решения этих уравнений также тождественны. Следовательно, сетки течения жидкости и распространения электрического тока геометрически подобны. Это дает возможность не прибегать к интегрированию уравнения Лапласа, что в ряде случаев представляет значительные трудности, а получить необходимые гидродинамические характеристики путем изменения электрических потенциалов на соответствующей модели потока. В противоположность потенциалу скорости движения ф, который не поддается изменению, электрический потенциал измеряется легко. [c.101] Практически моделирование по методу ЭГДА осуществляется следующим образом (рис. 11.7). Из электропроводной бумаги вырезается фигура /, геометрически подобная рассматриваемому каналу, а к ее концам присоединяются питающие шины 2, связанные с источником электрического питания 3 (например аккумулятором). Измерительная система состоит из реостата 4, присоединенного параллельно источнику тока, нульгальванометра 5 и иглы 6. Чтобы найти линию постоянного значения электрического потенциала, реостат устанавливается в соответствующее положение и с помощью измерительной иглы фиксируется линия, при движении по которой стрелка нульгальванометра не отклоняется. Изменяя установку реостата, можно построить серию линий равного электрического потенциала. Построение линий тока основано на том, что они перпендикулярны изопотенциальным линиям. [c.101] Метод ЭГДА можно применять также для трехмерных течений, в частности для решения задач обтекания твердого тела потоком жидкости. Модель тела, изготовленная из диэлектрика, помещается в ванну, заполненную электропроводной жидкостью и геометрически подобную изучаемому каналу. К соответствующим стенкам ванны подводят ток и с помощью специального щупа находят точки одинаковых значений электрического потенциала. [c.101] Элементарные вихревые трубки, ограничивающие вихревой шнур, образуют вихревую трубку. Напряжение вихревого шнура также не меняется по длине, т. е. [c.102] Здесь (U1, 0)2 и Fi, F2 — соответственно, угловые скорости и площади поперечного сечения вихревого шнура в произвольных точках 1 и 2 по его длине. [c.102] Отсюда можно сделать вывод, что вихревые шнуры не могут начинаться и заканчиваться в объеме жидкости, так как при f- 0 скорость (0- 00, что физически невозможно. Следовательно, вихревые шнуры начинаются и заканчиваются на поверхностях раздела. [c.102] циркуляция скорости по контуру равна напряжению вихря, ограниченного этим контуром. Поскольку по отношению к окружающей жидкости вихревой шнур ведет себя как твердое тело, на него со стороны жидкости действует сила, перпендикулярная направлению движения потока. Как следует из рис. [c.103] Под действием силы вихревой шнур движется в направлении уменьшения давления. Согласно уравнению Бернулли, давление понижается с возрастанием скорости. Скорость же увеличивается с удалением от твердой поверхности, ограничивающей поток. Поэтому вихревой шнур движется в направлении, противоположном этой поверхности, т. е. от периферии к ядру потока. При сближении вихрей, вращающихся в противоположных направлениях, между ними возникает сила притяжения. При слиянии вихрей их упорядоченное движение нарушается. Потоки распадаются на мелкие вихри и струйки, движущиеся в различных направлениях. Упорядоченное движение частиц жидкости переходит в неупорядоченное. [c.103] Вернуться к основной статье