Вихрь потенциальный

Из рассмотрения эпюр тангенциальной составляющей скорости следует, что после истечения из соплового ввода закрученный поток образует на периферии камеры течение, близкое к потенциальному (т. е. свободному) вихрю с распределением тангенциальной ско- [c.9]

Очевидно, что вихрь потенциального вектора равен нулю [c.350]

Легко видеть, что присоединенный вихрь Г1 создает в потоке около профиля составляющие скорости, ведущие к выравниванию значений скоростей частиц при сбеге с выпуклой и вогнутой сторон профиля. В результате сбегания начальных вихрей потенциальный поток относительно профиля трансформируется так, что удовлетворяются условия обтекания, и возникновение вихрей прекращается. Суммарная интенсивность начальных вихрей соответствует величине присоединенной циркуляции при [c.55]

Для решения задачи с отрывом пограничного слоя от поверхности перегородок при возникновении за ними обратных течений и сосредоточенных вихрей целесообразно использовать известную схему решения задачи о суперкавитирующей наклонной плоской пластинке (режим обтекания, при котором вся тыльная часть соприкасается с каверной) или дуге в неограниченной жидкости под свободной поверхностью или в канале. При этом вводится ряд допущений, согласно которым рассматриваются плоские, потенциальные, установившиеся течения несжимаемой невесомой жидкости [64—66]. Анализ такой схемы суперкавитационного обтекания базируется на применении аппарата теории функций комплексного переменного и комплексного потенциала в отличие от непосредственного решения уравнений Навье—Стокса. Согласно упомянутой схеме, задача движения газового потока в канале с системой наклонных перегородок сводится к рассмотрению плоского течения идеальной жидкости, для которого справедливы условия [c.175]

Во всех сечениях трубы с увеличением радиуса происходит рост как динамического рд, так и гидростатического р давлений. Можно считать, что р в первых трех сечениях растет прямолинейно. Перепад гидростатического давления обеспечивается действием центробежного поля. С удалением от сечения соплового ввода Рс растет. При этом создается осевой перепад давления, который способствует возникновению обратного течения в сторону диафрагмы в осевой зоне. Относительно плавный рост р вдоль трубы от сечения соплового ввода для двух радиусов ВТ при ц = 0,5 показан на рис. 1.22. Начиная со второго сечения (рис. 1.22) на больших радиусах у стенки трубы возникает участок, на котором динамическое давление в радиальном направлении становится постоянным. Протяженность участка растет, что указывает на распространение потенциального вихря по радиусу. [c.40]

Колена. На рис. 6.5 показано течение через два колена, расположенных последовательно одно за другим. В каждом колене происходит отрыв потока с образованием вихрей и обратного течения непосредственно за изгибом меньшего радиуса. Особенно это наглядно видно для первого колена, картина течения в котором полностью попадает в поле зрения. Рассмотрение основных действующих сил позволяет сделать вывод, что отрыв потока должен произойти именно в этой области, поскольку центробежная сила вызывает существенный градиент статического давления в радиальном направлении в плоскости изгиба, причем область самого низкого статического давления находится на внутреннем изгибе канала. В условиях потенциального течения статическое давление становится равномерно распределенным по сечению канала после поворота потока в колене, следовательно, оно увеличивается вдоль стенки в направлении потока. В реальных жидкостях наблюдается то же самое распределение давления, но при этом происходит отрыв потока, приводящий к диссипации энергии в вихрях. [c.118]

На рис. 6.25 показан один из способов размещения трубных пучков пароперегревателя, при котором возникает интересная картина распределения потока. Согласно теории потенциального течения, скорость газа у основания трубного пучка будет намного больше, чем у его вершины, поскольку распределение скорости будет примерно таким же, как и в свободном вихре. Так как температура газа в этой области достигает 1100 С, то вследствие [c.134]

На основе решения (3.59) дадим аналитическое представление разрушения вихря простейшей структуры с потенциальной закруткой потока вокруг оси [30]. Частный вид этого решения имеет вид [c.213]

Давление зависит от числа Рейнольдса. На оси г = О оно вместе с w имеет особенность потенциального вихря. [c.213]

Между тем это условие будет выполняться лишь при наличии в потоке областей, в которых rot и О, где, следовательно, существуют вихри и чисто потенциальное течение отсутствует. [c.266]

Рассмотрим механизм возникновения циркуляции скорости при обтекании потенциальным потоком жидкости аэродинамического профиля (рис. 1-5). При асимметричном обтекании профиля в кормовой части встречаются два потока, имеющие различные скорости обтекания. Поверхность, которая условно делит эти два потока, называется поверхностью раздела (на рис. 1.5, а линия с ). Вследствие неустойчивости поверхность раздела распадается, сворачиваясь в вихрь (рис. 1.5,6). Так как поток потенциальный, то сумма вихрей, образующаяся в потоке, должна обеспечить в нем нулевую циркуляцию скорости по любому замкнутому контуру, не охватывающему обтекаемое тело. Поэтому оторвавшийся от профиля вихрь вызывает вокруг него циркуляцию скорости, равную по абсолютному значению своей циркуляции, но противоположно направленную. С циркуляцией тесно связано возникновение подъемной силы. Как видно из рис. 1.5, в, при сложении циркуляционного и потенциального потоков скорость последнего над профилем увеличивается, а под профилем — уменьшается. В соответствии с уравнением Д. Бернулли давление [c.19]

Вихревой насос (рис. 2.7) относится к машинам трения. Его рабочее колесо, аналогично колесу центробежного насоса, засасывает жидкость из внутренней части канала и нагнетает ее во внешнюю, в результате чего возникает продольный вихрь. При прохождении жидкости через рабочее колесо в вихревом насосе, как и в центробежном, увеличиваются кинетическая энергия жидкости (увеличивается ее скорость) и потенциальная энергия давления. [c.32]

В первом приближении структуру потока жидкости в аппарате с мешалкой можно разделить на две зоны зону I центрального вихря радиусом /"щ и зону И потенциального движения в координатах Гщ < < г < / . Здесь г — текущая координата, а Л = /)/2 — внутренний радиус корпуса аппарата (рис. 115). [c.254]

Применение схемы потенциального потока ( oj = 0) в рабочем колесе наиболее обоснованно. Записав выражение для составляющей вихря соц и приняв условие (15), получим [c.46]

В более ранней работе Касика и Хаппеля [103] эта же модель использована для расчета тепло- и массообмена в слое в области Не = 1001000, где при ламинарном гидродинамическом пограничном слое нельзя пренебрегать силами инерции и влиянием отрывного обтекания кормовой части сферы. Авторы [103] приняли, что вихри, образующиеся за каждой обтекаемой сферой, уменьшают свободный объем зернистого слоя, в котором движется жидкость, протекающая через зернистый слой. Соответственно эти затененные в кормовой части сфер участки должны быть исключены из объема условной сферы Хаппеля, в которой движется шар. Объем зон отрывного обтекания принимается в исследуемом интервале Ке постоянным. Его относительная величина зависит от доли незанятого объема е. В соответственно скорректированном объеме жидкой сферы, обтекающей отдельный элемент слоя, выделяется гидродинамический пограничный слой, в котором преобладают силы вязкости. В остальной области предполагается потенциальное течение жидкости. Распределение скоростей и концентраций в безразмерной форме подбирается в виде степенных многочленов, удовлетворяющих заданные граничные условия. При интегрировании дифференциальных уравнений переноса была также сделана оценка влияния неравновесного потока к поверхности сферы, который [c.386]

Упругие смещения, вызванные дислокацией в решетке, можно рассчитывать методами теории упругости сплошной среды, если исключить из рассмотрения область ядра дислокации. Дислокации находятся в таком же отношении к полю упругих смещений решетки, в каком находятся вихревые линии к потоку жидкости или электрические токи к магнитному полю. В отсутствие вихрей движение жидкости носит потенциальный характер и циркуляция вектора скорости по замкнутому контуру I<1Ь равна нулю если же имеются вихри, то циркуляция вектора скорости по замкнутому контуру уже не равна нулю, а пропорциональна суммарной интенсивности вихрей, охваченных контуром. Циркуляция напряженности магнитного поля также равна нулю лишь в отсутствие токов I, а если контур Ь охватывает токи, то йЬ пропорционален сумме сил токов, протекающих через контур. Для кристаллической решетки роль потенциала играет вектор упругих смещений и, циркуляция которого по замкнутому контуру оказывается не равной нулю, если этот контур охватывает дислокацию. Величина Ь = <1Ь пропорциональна сумме упругих смещений, вызванных наличием дислокации. [c.321]

Присоединенные вихри. Возмущение, вызываемое лопастью в потоке, эквивалентно действию системы вихрей, расположенных внутри лопасти. Такие вихри в отличие от действительных называются присоединенными. Они служат для представления поля скоростей в потенциальном многосвязном потоке и располагаются вне области потока — внутри обтекаемых потоком твердых тел, Присоединенные вихри не обладают всеми свойствами реальных вихрей, так как они не движутся с частицами жидкости в потоке. Интенсивность элементарного присоединенного вихря, соответствующего элементу длины лопасти ds, может быть измерена циркуляцией dt . Составляя выражение для циркуляции по элементу лопасти ds в относительном движении, получим [c.52]

Потенциальная функция в области колеса. Многие задачи гидромеханики лопастных машин получают удовлетворительное решение в результате применения теории потенциального потока. Обратимся к исследованию потенциального течения жидкости в области колеса. Условиями для наличия потенциального потока в области колеса являются а) наличие идеально обтекаемой формы лопастей при всех возможных режимах работы, что исключает возможность возникновения вихрей внутри области колеса б) наличие безвихревого потока в беспредельном удалении от колеса. Тогда по теореме Лагранжа поток будет обладать потенциалом скоростей во всей области, т. е. до колеса, в области колеса и после него. [c.56]

Отсюда, вихрь относительной скорости при потенциальном абсолютном движении равен вихрю переносной скорости с обратным знаком. [c.60]

В основу всех объяснений сущности вихревого эффекта принимают высокоскоростное вращение газового потока в виде единой по сечению трубы кольцевой струи, истекающей из сопловых вводов и расширяющейся в ВТ. По А. П. Меркулову в сечении соплового ввода образуется свободный или потенциальный вихрь (по закону иг = onst), который по мере движения вдоль оси трубы от диафрагмы снижает уровни окружных скоростей и радиального градиента статического давления, постепенно распространяясь к оси. Возникающий при этом осевой градиент давления вынуждает нижние слои газа изменять направление осевого движения при этом создается самостоятельный внутренний поток уже в сторону диафрагмы, который вращается по закону вынужденного вихря [c.27]

Ю.А. Кныш предлагает рассматривать турбулентный вихрь как автономную динамичную систему, с присущими ему свойствами элементарного потенциального вихря, подчиняющегося законам сохранения энергии, неразрывности и циркуляции. Для определенности элементарный вихрь представим себе в виде замкнутого тороидального кольца. В момент образования такой вихрь аккумулирует в себе некоторый запас кинетической энергии . Предполагается образование турбулентных вихрей на границе раздела вынужденного и свободного вихрей. Образовавшиеся турбулентные вихри диффундируют к центру и к периферии под влиянием сил взаимодействия друг с другом и основным потоком. В периферийной области такой вихрь сжимается, угловая скорость его вращения увеличивается. В результате работы сил вязкости энергия вращения вихря превращается в тепло. В осевой области турбулентный вихрь увеличивается в размерах, угловая скорость его вращения падает. Вихрь разрушается и передает свою энергию окружающему газу, что объясняет и квазитвердое вращение потока. [c.24]

Рис. 10.58, К построению иаоэнтропической сверхзвуковой решетки с помощью течения от потенциального вихря, а) Потенциальный вихрь в потоке сжимаемого газа. Область течения, используемого для построения решеток, заштрихована, б) сопряжение выделенной области вихревого течения с поступательным потоком и построение сверхзвуковой изоэнтропической решетки

Результаты экспериментального исследования межлопаточного капала активно сверхзвуковой решетки, построенной по методу вихря с косым скачком на входе, полученные А. М. До-машенко, М. Ф. Жуковым и Ю. Б. Елисеевым в 1952 г., приведены на рис. 10.59 и 10.60 при расчетном числе Маха М] = 1,7 ( 1 = 1,48). Клиновидная передняя кромка имела угол V = 5° и соответственно расчетное значение числа после косого скачка составляло 1,488 ( 1= 1,357). Фотография течения (рис. 10.59) показывает наличие во входной части канала косого скачка, положение которого близко к расчетному. Линии слабых разрывов в последующем течении внутри межлопаточного канала по форме близки к характеристикам потенциального вихря. Рас- [c.81]

Рассмотрим здесь два режима обтекания капли в стоксовом приближении (решение Рыбчинского — Адамара) и в потенциальном потоке (внутри капли — вихрь Хилла), т. е. соответственно при малых и больших числах Рейнольдса. Для функции тока вблизи поверхности каплц имеем [c.281]

Следовательно, линии тока рассматриваемого потенциального вихр>я с центральным стоком представляют [c.116]

Пе1р вый — нестацио-нарные гидродинамические -силы на лопатках направляющего аппарата (НА) ц колеса насоса, возникающие вследствие потенциального взаимодействия решеток. Теоретический анализ этих сил то-казывает, что на НА они на порядок выше, чем на рабочем колесе (РК), и их амплитуды достигают 30% от среднего значения. Второй источник вибрации — это пульсации давления жидкости в насосе, имеющие звуковой характер. Звуковые пульса-ции давления имеют различную природу. Они возникают при пересечении лопатками НА вязких слоев за лопатка-ми колеса, при отрыве вихрей, при о-бте-кании элементов проточной части, а также при кавитации. В первом случае амплитуды и частотный спектр пульсации давления за(висят от частоты вращения ротора насоса и числа лопаток колеса и НА. -При кавитации имеют место более высокие частоты, -однако хаотическое захлопывание кавитационных пузырей, -сопровождаемое излучением волн давления, создает широкий спектр во З-мущающих сил [44]. [c.151]

В диффузорах с углами раскрытия больше 50—60° поток не может следовать даже по одной стенке отрьш происходит одновременно от всей поверхности диффузора. Для криволинейных диффузоров устойчивая работа наблюдается лишь тогда, когда при потенциальном течении соблюдается постоянство градиента давления вдоль потока / dp/dl = onst). Это условие выполняется лишь в симметричных диффузорах межлопаточный канал не всегда симметричен, поэтому в нем возможно значительное вихреобразование. Вихри могут возникать и в криволинейном диффузоре спирального корпуса дымососа. Весьма вероятно, что в некоторых конструкциях дымососов описанный диффузорный эффект при строго определенных скоростях потока является причиной возникновения разрьша характеристики дымососа. [c.37]

Теория пограничного слоя в жидкости, обтекающей твердое тело, рассматривает три области 1) в непосредственной близости к телу, где влияние вязкости проявляется наиболее интенсивно 2) во внешней области за пределами пограничного слоя (в так называемом потенциальном потоке), где на первое место выдвигаются инерционные силы 3) в пространстве за кормой обтекаемого тела, где частицы жидкости срываются с поверхности тела и заполняют область в виде отдельных вихрей. Последняя область имееть особо важное значение для таких плохо обтекаемых тел, у которых мало отношение длины к ширине (шар, эллиптический цилиндр и т. д.). [c.74]

Поток жидкости в области входа в колесо при режимах, отличных от безударного, перестает быть потенциальным. На входной кромке лопасти происходит образование свободных вихрей, которые могут привести к полному отрыву потока от поверхности лопасти. Очевидно, что в этих условиях рсема потенциального потока не может полностью совпадать с данными опыта. Наблюдения над потоком в области входа в колесо при частичных нагрузках полностью подтверждают как вихреобразование, так и отрыв потока от поверхности лопасти, что в определенных условиях сопровождается возникновением противотоков, [c.199]

В области рабочего колеса потенциальным является только течение в меридианных плоскостях и, следовательно, нулю равна только окружная составляющая вихря o = О, а радиальная и осевая составляющие его не равны нулю, и в области колеса в общем случае о г ф onst. [c.229]

Уравнение Навье — Стокса в виде (1.9) можно трактовать как уравнение переноса вихря. При Re <С 1 (стоксовский режим обтекания) сфера представляет собой точечный источник, от которого вихрь во всех направлениях диффундирует одинаково, подобно тому как распространяется теплота при молекулярном переносе от равномерно нагретой сферы. Линии тока такого течения симмет.-ричны относительно экваториальной плоскости. Увеличение Re приводит к существенному перераспределению вихрей. Со стороны набегающего потока в лобовой части сферы интенсивность вихря незначительна, концентрация вихревой напряженности ( = onst— линии, вокруг которых наблюдается вращение частиц жидкости) сосредотачивается в относительно тонкой области лобовой части сферы и в тыльной ее части. Тенденция к развитию пограничного слоя на лобовой части поверхности твердой сферы заметна уже при значениях Re порядка нескольких десятков. На рис. 1.3, где представлено распределение линий = onst при Re = 20 60 и 120, непосредственно видно, как по мере возрастания Re распределение вихревой напряженности сосредотачивается все в более узкой области лобовой части сферы, за пределами которой практически не сказывается влияние вязких сил (потенциальное течение). [c.18]

В СССР уже к 1930 г. сложились три научные школы насо-состроения на кафедре и в лаборатории гидравлических машин МВТУ им. Н. Э. Баумана под руководством проф. И. И. Куколев-ского, изучавшая рабочий процесс турбин и насосов и развивавшая экспериментальные методы исследования насосов на кафедре и в лаборатории гидравлических машин Харьковского политехнического института под руководством акад. Г. Ф. Проскуры, которая занималась исследованием гидромашин, в частности разработкой теории рабочего процесса осевых (пропеллерных) насосов на кафедре и в лаборатории гидравлических машин Ленинградского политехнического института под руководством чл.-корр. И. Н. Вознесенского, развивавшая новые методы расчета лопастных нагнетателей на основе теории потенциального течения и теории вихрей. В эти же годы проф. П. Н. Каменев разработал теорию расчета струйных аппаратов и осуществил их практическое использование с высоким КПД. В настоящее время научные исследования работы насосов ведутся такими организациями, как ВНИИгидромаш, НИИхиммаш, а также на специальных кафедрах Ленинградского и Харьковского политехнических институтов, МВТУ им. Н. Э. Баумана и др. [c.6]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология