Течения идеальной жидкости

Как уже указывалось, при безотрывном обтекании влияние вязкости ограничивается тонким поверхностным слоем. Вне этого слоя течение мало отличается от течения идеальной жидкости. Отсюда следует, что влияние вязкости почти не сказывается на течении в средних сечениях — оно остается практически невозмущенным. [c.103]

Первый интеграл уравнения Навье —Стокса для стационарного течения идеальной жидкости соответствует уравнению Бернулли [c.7]

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]

При течении идеальной жидкости в отсутствие насоса Н = = 2. В случае течения реальной жидкости //2 < Я , и для сохранения равенства в правой части уравнения Бернулли (2.16) учитываются гидравлические потери в трубопроводах. Но насос — источник энергии, он создает дополнительный напор Я, увеличивающий сумму слагаемых в правой части. Чтобы сохранить знак равенства, необходимо в левую часть добавить этот напор [c.267]

Будем рассматривать установившееся течение идеальной жидкости, находящейся под воздействием лишь одной массовой силы — силы тяжести и выведем для этого случая основное уравнение, связывающее между собой давление в жидкости и скорость ее движения. [c.44]

Из выражений (2.15) и (2.15а) следует, что при течении идеальной жидкости геометрическая, пьезометрическая и скоростная высоты могут изменять свои значения от сечения к сечению, но сумма их (при отсутствии дополнительных Приходов и Уходов жидкости между сечениями) есть величина постоянная. Это означает, что при уменьщении (увеличении) какого-либо одного из слагаемых обязательно увеличится (уменьшится) какое-нибудь из остальных (или они оба). Так, при увеличении скорости (особенно — при сильном) уменьшается давление (на этом принципе работают инжекционные устройства). [c.136]

Анализ течения идеальной жидкости проведен при игнорировании сил трения, что позволило отбросить слагаемые vV w в уравнении Навье — Стокса. При течении реальных жидкостей необходимо внести поправки, отражающие действие сил трения, т.е. учитывающие затраты энергии на преодоление этих сил, и тем самым компенсировать отброшенные члены уравнения, выражающие силы вязкости (вязкостные члены). [c.137]

Жидкость остается вязкой только в пределах относительно тонкого пристенного (пограничного) слоя. Вне пограничного слоя вязкость жидкости равна нулю (жидкость идеальная). В пределах пограничного слоя скорость изменяется от нуля до, например, 0,99С/ U — скорость течения идеальной жидкости на стенке). [c.71]

Модель идеальной жидкости обычно используется в качестве первого приближения при анализе задач обтекания тел решение задачи течения идеальной жидкости используется для определения полей скорости вдали от твердых поверхностей и распределения статического давления по длине потока. [c.8]

Предыдущие результаты применимы также к произвольному течению в пограничном слое на стенке с незначительной кривизной, если градиенты давления вне пограничного слоя, где течение можно рассматривать как течение идеальной жидкости, достаточно малы. Если через б обозначить толщину пограничного слоя, через м соответствующую местную скорость трения и через Ке безразмерное число, равное б/у, то приведенные результаты для турбулентного течения между двумя плоскостями изменятся мало. [c.158]

В зарубежной литературе работы, посвяш,епные анализу течения идеальной жидкости в центробежных форсунках, появились позднее опубликования теории Г. Н. Абрамовича. [c.282]

Как сказано выше, задача о распределении потенциала идентична задаче о распределении стационарной температуры в твердых телах. При этом потенциал играет роль температуры, плотность тока аналогична тепловому потоку, а электропроводность— теплопроводности. Поэтому полезно ознакомиться с монографиями по переносу тепла, например с книгой Карслоу и Егера [1]. Полезно также знать электростатику [2, 27] и теорию течения идеальных жидкостей [3, 28], поскольку с этими разделами физики приходится сталкиваться при решении уравнения Лапласа. [c.376]

Из выражения (34) следует, что при течении идеальной жидкости сумма трех высот остается постоянной по длине трубопровода (рис. 15). [c.34]

Во-первых, как и в случае кавитационных течений идеальном жидкости, очертания реальных каверн сравнительно гладкие, стационарные ) и имеют длину в 10 или более диаметров обтекаемого тела. Таким образом, они являются значительно лучшим приближением теоретической модели, чем реальные следы (см. 53). Исключение составляют те случаи, когда препятствие помещено в кавитационную трубу при Q > 0,3. [c.103]

Идеальная жидкость. Для изучения закономерностей течения идеальной жидкости рассмотрим рис. 9. Пространство между пластинками заполнено жидкостью. Под влиянием силы верхняя пластинка перемещается, но не мгновенно, а с какой-то конечной скоростью, пока величина силы постоянна. По устранении силы пластинка останавливается, не возвращаясь в прежнее положение. Верхний слой жидкости можно считать прилипшим к верхней пластинке и движущимся с той же скоростью нижний слой жидкости неподвижен, как и нижняя пластинка. Сдвигающая сила равномерно передается вниз, и поэтому каждый слой перемещается относительно следующего так, что отношение изменения скорости слоев к расстоянию между ними dv dr постоянно. Эта величина называется скоростью сдвига или градиентом скорости. Соотношение [c.29]

По экспериментальным данным для керосина и шаимской нефти и для идеальной жидкости, рассчитанной по уравнению (3.1), сопоставлена зависимость скорости растекания нефтепродукта от толщины его слоя (рис. 3.9), при этом учитывалось, что скорость по уравнению (3.1) есть скорость в подошвенной части слоя, а в верхней его части скорость равна нулю в ходе анализа использовалась средняя скорость для всего слоя как = /2. Как и следовало ожидать, скорость течения идеальной жидкости выше скорости гечения реальных нефтепродуктов, причем сами величины сксзростей имеют один порядок. Это позволяет в первом приближении пользоваться уравнением (3.1) для грубой оценки скорости растекания нефти между нефтепоглощающнми матами. [c.114]

Течение идеальных жидкостей описывается законом Ньютона [c.49]

Рассматривая потенциальное течение идеальной жидкости, мы знаем, что минимальное давление в потоке имеет место на ограждающей поверхности и оно может быть подсчитано для каждой частной формы этой поверхности. Более того, в случае потенциального [c.76]

Отдельные попытки, предпринятые с целью теоретического изучения зависимости (137), не увенчались успехом вследствие качественного отличия в характере течения идеальной жидкости и тече- [c.96]

Очевидно, что при течении идеальной жидкости условия (82.1) и [c.435]

Поскольку течение идеальной жидкости, обтекающей сферу, — безвихревое, можно положить [c.436]

Примеры двухмерных течений идеальной жидкости, обсуждавшиеся в разделе 4.3, показывают, как гидродинамическая сетка течения может быть изображена на основе функции тока и потенциала скоростей. Соответствующие решения для распределения [c.134]

Для течения идеальной жидкости справедливы закон сохранения момента количества движения и закон сохранения механической энергии. Момент количества движения любой жидкой частицы (относительно оси сопла) сохраняет постоянное значение, равное начальному моменту на входе в камеру закручивания [c.37]

Проанализируем результаты этих работ, ограничившись в настоящем параграфе рассмотрением течения идеальной жидкости [11]. [c.53]

Движение слоя пены на барботажной тарелке (рис. 3.1, б) осуи1ествляется в канале переменного сечения, образованном цилиндрическими стенками колонного аппарата до середины тарелки слой пены движется в расширяющемся канале , вто-р 1я половина пути жидкости происходит в сужающемся канале . Если бы пенный слой подчинялся законам течения идеальной жидкости, то на первой половине пути жидкости его скорость уменьшилась бы до величины, определяемой отношением минимальной ширины потока к максимальной, причем профиль скорости по сечению тарелки остался бы равномерным. При дальнейшем течении жидкости все изменения должны произойти в обратном направлении. Но так как слой пены не подчиняется этим законам, то в действительности на барботажной тарелке происходит следующее ядро потока вдоль продольной оси движется равномерно и однонаправленно от входной перегородки к сливной независимо от изменения поперечного сечения канала . Слева и справа от ядра потока (практически на участке, офаниченном линией, соединяющей концы перегородок, шириной Ь) поток имеет противоположное [c.105]

В свободнодисперсных системах частицы дисперсной фазы не связаны мелсду собой и способны независимо перемещаться в дисперсионной среде. Такие бесструктурные системы проявляют способность к вязкому течению и качественно ведут себя как чистая дисперсионная среда (жидкость или газ). Сюда относятся разбавленные эмульсии и суспензии, коллоидные растворы (золи). В связнодисперсных системах частицы дисперсной фазы образуют непрерывные пространственные сетки (структуры) они теряют способность к поступательному движению, сохраняя лишь способность к колебательному движению. К ним относятся гели, студни, концентрированные суспензии (пасты) и эмульсии, а также пены и порошки. Такие системы проявляют некоторые свойства твердых тел — способны сохранять форму при небольших нагрузках, обладают прочностью, часто упруги. Однако вследствие малой прочности связей между отдельными элементами сетки такие системы легко разрушаются — обратимо (приобретая способность течь) и необратимо (проявляя хрупкость). Существует также ряд переходных систем, получивших название структурированные жидкости . В структурированных жидкостях частицы дисперсной фазы склонны к сильному взаимодействию, но концентрация их недостаточна для создания единой пространственной сетки. Эти системы способны течь, имеют малый модуль упрз гости, но течение их не подчиняется законам течения идеальных жидкостей, а период релаксации велик и приближается к значениям, характерным для твердых тел- [c.429]

Поскольку Од и рд постоянны, это уравнение является линейным относительно переменных. В этом смысле оно существенно проще исходного уравнения движения (3.1). Однако эта простота достигнута за счет сильного сужения области применимости нового уравнения. Если уравнение в исходной форме (3.1) применимо ко всяким одномерным течениям идеальной жидкости, то в новой форме оно справедливо лишь для течений, мало отклоняющихся от стационарных. Иснользовашге в настоящей книге линеаризированных зависимостей вместо точных является вполне оправданным, так как акустические колебания характеризуются малыми амплитудами. [c.33]

Поле течения около препятствия меняется с изменением числа Рейнольдса Не, соответствующего течению воздуха относительно препятствия При больших Не искривление линий тока становится заметным лишь вблизи препятствия и, за исключением узкого граничного слоя, поле течения близко к полю течения идеальной жидкости (рис 6 2) Когда же Не мало, течение определяется вязкостью и влияние вызванного препятствием искривления линий тока наблюдается на сравнительно больших расстояниях от препятствия Резкое искривление линий тока перед самым препятствием при больших Не приводит к усилению влияния инерции ча-етиц, тогда как постепенное искривление линий тока при малых Не уменьшает вероятность соударения частиц с препятствием Если скорость воздуха и размер частицы достаточно малы, то движение введенной в воздушный поток частицы будет подчиняться стоксовскому закону сопротивления В противном случае сила, действующая на сферическую частицу, может быть определена по данным о коэффициенте лобового сопротивления В любой момент времени действующая на частицу ускоряющая сила равна силе сопротивления среды, соответствующей разнице в скоростях движения частицы и среды [c.182]

Большинство этих расчетов основывалось на поле течения идеальной жидкости, в котором приведенная скорость течения является функцией лишь приведенных координат х и у Однако, как уже указывалось, скорость течения зависит и от числа Рейнольдса, особенно вблизи препятствия, где действующие на ча стицу вязкие силы сравнимы с силами инерции При Re > 1000 потенциальное течение дает удовлетворительное приближение к действительному полю течения вблизи передней (обращенной навстречу потоку) поверхности препятствия, и поэтому расчеты достаточно точны Выполнен ряд расчетов, применимых для высоких Ре32-35 и получено аналитическое решение для случая обтекания идеальной жидкостью полоски (двухмерная модель цилиндра) и диска (двухмерная модель сферы) [c.185]

Итак, при течении идеальной жидкости полный напор в сечении 2 был равен зафиксированному в сечении 1, а при течении реальной жидкости — он в сечении 2 стал меньще. Важно установить, за счет какой составляющей произопшо уменьщение напора в сечении 2 при переходе от идеальной жидкости к реальной. Величина 2 (как и г ) — характеристика канала, она от свойств протекающих по нему жидкостей не зависит и потому на переход к реальной жидкости повлиять не может. Величина щ при заданном объемном расходе V также не изменяется при переходе от идеальной жидкости к реальной, поскольку жидкость несжимаема (идеальная — теоретически, реальная — практически) это следует из уравнения расхода щ - У//2 (площадь живого сечения /2 от свойств жидкости, естественно, не зависит). Значит, при переходе от идеальной жидкости к реальной изменение претерпевает давление р2- Если сопоставить правые части уравнений (2.16) и (2.15а), обозначив давление для идеальной жидкости Р2", то при одинаковых левых частях уравнений имеем [c.138]

Такие пузырьки движутся как твердые шарики независимо от концентрации ПАВ. При движении пузырьков диаметром 0,8 мм и выше (80 < Re <500) ввиду сноса ПАВ к корме пузырьков поверхность их верхней полусферы, с которой в основном стаживаются частицы, 1Ю-видимому, не заторможена ПАВ, и гидродинамическое поле вблизи верхней полусферы пузырька можно приближенно описывать потенциальным течением идеальной жидкости [9]. В этом случае расчет Е можно вести по формулам (10.5.2.7) и (10.5.2.9). В переходной области (0,5 < Re < 80) заторможенность поверхности растет с уменьшением Re, однако изменение заторможенности в зависимости от крупности пузырька и закон обтекания неизвестны. [c.158]

Трудность, связанная с нриведенным выше подходом, в котором, согласно принятой условной модели, учитываются параметры течения и диффузии, заключается в том, что эти допущения не вполне строго соответствуют реальной картине, наблюдающейся в кипящем слое. Весьма сомнительно, чтобы перемешивание твердых частиц или смешение газа можно было рассматривать как диффузионное течение. Более того, время контакта вещества в слое не очень хорошо описывается заданной комбинацией членов в уравнении (183). Как было показано, движение твердых частиц вокруг газовых пузырьков подобно течению идеальной жидкости вокруг твердых сферических частиц. [c.436]

Сопоставляя уравнения (55) и (26) для определения скорости распространения длинных волн вдоль поверхности жидкости в сопле центробежной форсунки, приходим к выводу, что осевая составляющая скорости течения жидкости и скорость распространения волн в сечении гидравлического прыжка равны Напомним, что скорость распространения длинных волн для идеальной и вязкой жидкостей одинакова [9]. Кроме того, из уравнения (54) видно, что для идеальной жидкости drJdx = О при = О, т. е. толщина слоя жидкости в сопле не меняется. Таким образом, в случае течения идеальной жидкости размер газового вихря и осевая составляющая скорости остаются неизменными по длине цилиндрической части сопла за исключением участка, примыкающего к выходному сечению, где происходит переход избыточного центробежного давления в скоростной напор. [c.55]

Поле течения около препятствия меняется с изменением числа Рейнольдза Ке, соответствующего течению воздуха относительно препятствия. При больших Не искривление линий тока, становится заметным лишь вблизи препятствия и, за исключением узкого граничного слоя, поле течения близко к полю течения идеальной жидкости (рис. 6.2). Когда же Ке мало, течение определяется вязкостью и влияние вызванного препятствием искривления линий тока наблюдается на сравнительно больших расстояниях от препятствия. Резкое искривление линий тока перед самым препятствием при больших Ке приводит к усилению влияния инерции частиц, тогда как постепенное искривление линий тока при малых Ке уменьшает вероятность соударения частиц с препятствием. [c.182]

Как было показано в 3, причине Л возникновения пограничного слоя является то, что при Не] 1 движение должно рассматриваться как течение идеальной жидкости, не обладающей трением и могущей скользить вдоль поверхности твердс/о тела. В реальной жидкости подобное скольжение невозможно и скорость у самой поверхности должна обращаться в нуль. [c.434]

Для каждой функции w (z) могут быть построены два взаимно ортогональных семейства кривых постоянного теплового потока, если поменять местами линии S = onst и Г = onst. Кроме того, можно получить еще две сетки кривых, использовав обратную функцию Z (w), как было сделано в разделе 4.3 при рассмотрении течения идеальной жидкости. [c.339]

Полученные результаты имеют простой и ясный физический смысл. Под действием сил внутреннего трения происходит торможение жидкости на поверхности пластины. Возникает дефицит количества движения. С другой стороны, действие внутреннего трения обнаруживается непосредственно в виде силы сопротивления. Оба эффекта, представляюшие собой различные формы проявления одной и той же первопричины, количественно между собой равны. Вместе с тем, с большой отчетливостью выясняется смысл величины б . Как видно из уравнения (2.41), б представляет собой толшину слоя, через который в условиях течения идеальной жидкости в единицу времени прошло бы количество движения,-равное силе сопротивления, т. е. количеству движения, потерянному вследствие торможения жидкости на пластине. В этой связи величину б принято называть толщиной потери импульса. [c.126]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология