Аэродинамический след за телом

Здания и технологическое оборудование, расположенные на промышленной площадке, деформируют ветровой поток, изменяя его скорость и направление. В деформированном потоке рассеивание примесей подчиняется иным закономерностям, чем рассмотренные ранее, и непосредственно связано с характеристиками течения. Течение, образующееся за твердым телом, называют аэродинамическим следом. Аэродинамический след вблизи тела называют также аэродинамической тенью. В зоне аэродинамической тени образуется циркуляционное движение, линии тока которого представляют собой замкнутые кривые. [c.72]

Как уже говорилось, масштаб турбулентности I имеет порядок характерных размеров канала (диаметр, ширина) или характерного размера обтекаемого тела. В удалении за телом, в аэродинамическом следе, масштаб турбулентности пропорционален расстоянию до тела, для свободной струи масштаб турбулентности пропорционален ширине струи (значения множителя пропорциональности — коэффициента структуры струи — для этого случая приводились в гл. 2). Более строго масштаб турбулентности для течения в канале может быть определен формулой Кармана [c.80]

Наиболее существенным при этом является переход от стационарного характера обтекания препятствия к пульсирующему, наблюдающемуся для цилиндрических тел в диапазоне Ке - 30 + 50 и для сферических тел в диапазоне Ке - 130 + 200. Но мере роста числа Ке весьма важным является образование и развитие ближнего аэродинамического следа, а затем пограничного слоя тела. [c.427]

Конечно, при этом следует иметь в виду, что само понятие дозвуковой аэродинамической трубы условно из-за принципиальной невозможности точного воспроизведения обтекания тела безграничным дозвуковым потоком, так как влияние стенок, определяемое формой обтекаемого тела не может быть учтено никакими поправками. Тем не менее, аэродинамические характеристики тел в дозвуковом режиме полета знать необходимо, хотя бы и неточно, поэтому дозвуковые аэродинамические трубы существуют. [c.123]

АЭРОДИНАМИЧЕСКИЙ СЛЕД ЗА ТЕЛОМ [c.49]

Аэродинамический след за телом [c.49]

За этой точкой в непосредственной близости к стенке появятся обратные токи (а < 0), которые оттеснят набегающий поток в пограничном слое от поверхности тела. В точке 5—ее называют точкой отрыва пограничного слоя (на самом деле, как всегда в плоском движении, вдоль перпендикулярной плоскости чертежа линии отрыва)—пограничный слой отделяется от поверхности тела, превращаясь в струю, имеющую в качестве своей границы отошедшую от поверхности тела нулевую линию тока. В дальнейшем оторвавшийся пограничный слой перемешивается с жидкостью, расположенной вниз по потоку за кормой тела, и образует аэродинамический след за телом. [c.55]

В настоящей главе рассматриваются пограничные -. пи, образующиеся при неплоских двумерных движениях вязкой жидкости. Под двумерными подразумеваются движения, определяемые двумя компонентами скорости, каждая из которых зависит от двух координат. Примерами такого рода могут служить пограничный слой и аэродинамический след, образующиеся при продольном обтекании тел вращения, а также осесимметричные струи. [c.141]

Реконструкция аэродинамического следа. Используя серии срезов потока вокруг летящего насекомого, аналогичною только что рассмотренным, можно восстановить трехмерную картину аэродинамического следа. Картины обтекания всех изученных насекомых (кроме стрекоз) с невысокой частотой взмаха (до 50 Гц) выявили общие черты поведения воздушных потоков в спутной струе и в непосредственной близости от крыльев насекомого 1) на виде сбоку вокруг центральной струи в шахматном порядке расположены вихри, вращающиеся навстречу друг другу (рис. 57, //) 2) на виде сверху по бокам центральной струи попарно расположены вихри, вращающиеся в противоположном направлении 3) в непосредственной близости от тела насекомого (сверху или снизу) вращается вихрь при махе вниз он располагается на спинной стороне ( дорсальный вихрь), при движении крыльев вверх — на брюшной ( вентральный ) (рис. 58) 4) вокруг передней кромки крыла вращается вихрь, противоположный по направлению дорсальному при махе вниз и вентральному при махе вверх (рис. 57, 3, 9) 5) возле вершины крыла при махе как вниз, так и вверх вращается вихрь, направляющий воздушный поток у поверхности крыла в сторону от тела насекомого. [c.127]

Вихревая дорожка в следе за цилиндром па рнс. 3.9 известна под названием вихревой дорожки Кармана. Она обычно возникает в следах за телами, образующими препятствие набегающему потоку. Из-за низких скоростей струек жидкости в пограничном слое вихревые дорожки образуются не только а следе за препятствием в виде цилиндра, по также и в следе за плоскими пластинами, параллельными набегающему потоку (как в случае, изображенном па рис. 3.7) нли за обтекаемыми телами с аэродинамическим профилем (рис. 3.11). [c.49]

Газоабразивный износ. Принцип испытаний на стойкость к газоабразивному износу заключается в разгоне абразивных частиц и их взаимодействии с поверхностью испытуемого тела. По способу разгона абразивных частиц установки подразделяют на следующие классы пневматические аэродинамические гравитационные механические центробежные. [c.88]

Определяя аэродинамические силы, которые возникают на единичной площадке тела при свободно-молекулярном обтекании, следует иметь в виду, что проекция аэродинамической силы равна разности проекций па ту же ось количеств движения секундной массы молекул, падающих на площадку и отраженных от нее. [c.156]

Для многих практических целей следует изучить закономерности движения частиц под действием внешних сил. Если размеры частиц велики по сравнению с молекулами газа и давление достаточно для того, чтобы среду можно было считать однородной, иначе говоря, если размер частиц г много больше длины свободного пробега молекулы X, закономерности движения носят гидродинамический (точнее — аэродинамический) характер. Движение тела в непрерывной вязкой среде описывается законом Стокса (см. раздел III.3) / = 6ят)ги. [c.319]

Начнем с ЖРД, изменение тяги которых осуществляется более широким набором средств, так как удельный импульс ЖРД зависит от соотношения компонентов, которое регулируется. Этого пути, однако, следует избегать, так как, помимо ухудшения характеристик, один из компонентов топлива, находящихся на борту, не будет полностью израсходован. Другой возможностью является изменение площади критического сечения — механическое, с использованием дроссельной иглы, или аэродинамическое, впрыском рабочего тела выше по потоку (метод вихревого клапана). Оба метода применялись на практике, хотя они не лишены недостатков в механическом методе требуется охлаждение иглы, что представляет собой трудную задачу для конструктора и технолога, а аэродинамический метод сопровождается существенными потерями. Кроме того, уменьшение площади критического сечения приводит к повышению давления в камере сгорания, если только не снижать давления подачи. Повышение может ухудшить горение в камере вследствие снижения перепада давления на форсунках Арф, так что этот метод может использоваться только для случаев увеличения рк в довольно узком диапазоне. [c.212]

Из выражений (8.15), (8.17) и (8.19) вытекает, что с ростом скорости омывания частицы растет значение Мид ф, уменьшается диффузионное сопротивление и возрастает скорость реагирования. Из этого следует, что скорость реагирования, относимая к единице поверхности тела (А ), для мелкой пыли будет значительно меньше по сравнению с более крупными частицами, так как относительная скорость мелких пылинок в потоке практически равна нулю, тогда как скорость обдувания более крупных частиц может быть достаточно большой. Ухудшение аэродинамических условий горения пыли не всегда полностью компенсируется тысячекратным увеличением удельной поверхности по сравнению с кусковым топливом. В связи с этим тепловые напряжения при камерном сжигании топлива обычно бывают ниже, чем при слоевом сжигании. [c.182]

Чтобы облегчить расчет скорости падения округленных тел, можно использовать соответствующие математические выражения. Покажем этот способ в отношении шаровой частицы, поскольку его можно распространить и на другие формы. Сначала необходимо определить зависимости между характеристическим размером частицы, весом или объемом и аэродинамическим сечением. Для шара это будут следующие зависимости. [c.19]

Затупление носовой части позволяет уменьшить тепловые потоки в этой области. Коническая форма хвостовой части снаряда повышает его аэродинамическую устойчивость ). Обращает на себя внимание турбулентный характер следа. По мере того как из-за вязкости уменьшаются размеры вихрей в следе за телом, температура [c.19]

Сказанное здесь в значительной мере относится и к схожему в аэродинамическом отношении случаю течения в следе за плохо обтекаемым телом. Что касается распространения струй и факела в ограниченном пространстве, то для этого типа задач уже сейчас можно с известным приближением применять те же методы расчета, например метод эквивалентной задачи теории теплопроводности [c.187]

В предыдущей главе было показано, что за машущими крыльями насекомого с относительно невысокой частотой взмаха образуется система сцепленных вихревых колец, сагиттальное сечение которой дает обращенную вихревую дорожку. Такая же дорожка возникает за взмахивающим хвостовым плавником рыбы [134], колеблющейся механической моделью крыла [37, 55, 63, 68, 168] в том случае, если создается пропульсивная сила. Таким образом, признаком создания тяги является образующаяся за телом обращенная вихревая дорожка. Изучение различных периодических движений, включающих поступательные и вращательные колебания, показывает, что за телом, совершающим чисто поступательные колебания, дорожка не образуется. Если крыло совершает только вращательные колебания относительно средней линии хорды, то в следе мы находим попарно расположенные и вращающиеся навстречу друг другу вихри [133] в этом случае пропульсивная сила также не создается. Когда взмахи представляют собой комбинацию вращательных и поступательных колебаний, тяга возрастает по мере увеличения фазового угла между ними, достигая максимума при 90° [40, 41]. В то же время, если на колеблющееся тело набегает поток, то за счет одних только вращательных или поступательных колебаний генерируется пропульсивная сила. Эти данные дают возможность определить условия, необходимые для создания аэродинамических сил предками крылатых насекомых. [c.163]

Первый этап эволюции крылового аппарата — переход от аэродинамически симметричного взмаха к асимметричному (рис. 78, а) — завершился появлением активно летающих насекомых. Следующие этапы эволюции связаны с оптимизацией взаимодействия пар крыльев (рис. 78, б) и повышением частоты их взмаха. Эта тенденция наблюдается в разных линиях развития крылатых насекомых. Столь же широко распространена тенденция к повышению эффективности передачи усилия с мышцы на крыло. Существенные преобразования крылового аппарата происходят в результате уменьшения размеров тела. [c.174]

Уравнения Прандтля. Одним из важнейших разделов современной аэрогпдромеханики является теория пограничного слоя, основанная в 1904 г. Л. Прандт-лем и получившая широкое распространение п применение для расчета трения и теплопередачи на телах, движущихся в потоке жидкости и газа. Методы теории пограничного слоя нашли так ке применение для анализа течений в аэродинамических следах за телами, для исследования течений в струях п каналах. Прп определенных физических предполон енпях указанные течения описываются системами нелинейных уравнений параболического типа (имеющими много общего), которые в дальнейшем мы будем называть уравнениями типа пограничного слоя. [c.104]

Задача о движении вязкой жидкости в пограничном слое, сошедшем с тела и образовавшем непосредственно за нлм аэродинамический след, в полной своей постановке представляет пока непреодолимые трудности известно лишь решение для продольно обтекаемой пластинки, да и то в незначительной (не превышающей половины длины пластинки) области за задней кромкой пластинки 2). Сравнительно просто решается вопрос о движении жидкости в следе на большом удалении от тела, когда влияние формы обтекаемого тела становится пренебрежимым и движение в следе определяется суммарной характеристикой подтормаживаюш его влияния тела—его [c.49]

Радиальная щелевая струя, бьющая из тарельчатого клапана (ее иногда называют кольцевой струей), была рассмотрена автором настоящей книги 2), Задача эта при отсутствии закрутки не представляет никакой сложности. Л. А. Вулис и В. П. Кашкаров З) обобщили плоскую задачу о струе, ограниченной с одной стороны стенкой ( 7), на случай струи, распространяющейся на поверхности конуса. Ряд работ выполнен по распространению струй в спутных потоках ). Обзор точных решений по ламинарным струям можно найти в статье В. П. Кашкарова ). Следует заметить, что в настоящее время теория струй уже отделилась от теории пограничного слоя и превратилась в самостоятельную область, имеющую свою специальную литературу ). В дальнейшем мы еще вернемся к некоторым вопросам теории струй. Как показали опыты, ламинарные струи мало устойчивы и сразу же по выходе из источника переходят в турбулентное состояние. То же относится и к аэродинамическому следу за телами. [c.172]

Отделение вихревых колец от крыльев в крайних точках взмаха. Несмотря на симметричность аэродинамического следа летящего насекомого, отделение вихревых колец от крыльев происходит по-разному в верхней и нижней точках взмаха. По мере приближения крыльев к нижней точке траектории потоки, обтекающие их дорсальную поверхность, отклоняются дистально, огибают заднюю кромку (рис. 65, 2) и сворачиваются в два тормозных вихря. Плоскость вращения вихрей приблизительно перпендикулярна продольной оси тела, направление вращения каждого из них — от основания крыла дистально и вниз. При супинационном перегибе крыльев поток через костальный край перетекает на их вентральную поверхность, вследствие чего плоскость вращения вихрей изменяется на 90° они объединяются и формируют вентральный вихрь, вращающийся вверх и назад. Он и смыкает сходящее с крыльев кольцо. Вентральный вихрь, как уже упоминалось, играет роль тормозного и одновременно разгонного, в результате чего вихревое кольцо, образовавшееся при движении крыльев вниз, связано с новым, генерируемым при махе вверх, через циркуляцию. [c.135]

Возвращаясь к расчету времени пребывания капель в топочном объеме, необходимо учитывать, что нераздробленные относительно крупные капли, находясь в восходящем потоке газа, будут перемещаться в топке со скоростью, значительно меньшей скорости газового потока и равной разности между скоростью газового потока и равновесной скоростью падения капель (скоростью витания). Таким образом, время пребывания капель в реакционном объеме окажется тем больше, чем больше размер капель. Это подтверждается результатами сопоставления равновесной скорости падения капель в газе соответствующего состава и температуры со скоростью движения продуктов сгорания мазута в топке. Следует заметить, что равновесная скорость движения горящих капель может быть определена лишь приближенно, поскольку в настоящее время влияние тепло- и массообмена на аэродинамическое сопротивление движущихся тел изучено недостаточно. Известно лишь, что это влияние проявляется слабо [Л. 3-67]. [c.144]

Измерение Л гр производится либо с помощью аэродинамических весов, либо методами тёнзометрирования [3, 33]. Любой перекос элемента относительно поверхности тела вызывает дополнительное силовое воздействие со стороны потока. Связанные с этим погрешности измерения устраняют следующим приемом. Фиксируют начальное положение элемента при Л тр=0 (в отсутствие течения). Затем к элементу прикладызают силу от аэродинамических весов направленную навстречу силе Л тр. Значение Ыв регулируют так, чтобы элемент находился в первоначальном состоянии. Значение Л тр определяют из равенства Л/тр=Л/в. [c.428]

Роль пограничного слоя при стабилизации пламени телом илохообтекаемой формы, по-видимому, является двоякой. Во-первых, он определяет аэродинамический характер зоны сопри косновения между продуктами сгорания в следе непосредственно за стабилизатором и несгоревшим газом в подаваемой смеси. Во-вторых, вследствие его контакта со стабилизатором наличие его означает, что несгоревшие газы, поступающие в первичную зону горения, оказываются п[зедварительно подогретыми. То, что пограничный слой сравнительно медленно движется, по-видимому, не имеет существенного значения это влияет только на характер зоны соприкосновения (ламинарный или турбулентный) между продуктами сгорания и свежим газом. Двоякая роль пограничного слоя проявляется во влиянии удаления пограничного слоя на пределы устойчивости. Наблюдаемое смещение состава в момент срыва в сторону более широких пределов согласуется со смещением атомарного состава в следе за стабилизатором в сторону стехиометрического состава, и наоборот. Наблюдается также сокращение пределов устойчивости, когда влияние недостаточного предварительного подогрева перекрывает смещение состава. [c.216]

В приближении Стокса и дальнего следа проведено исследование сил аэродинамического воздействия на капли из упорядоченной группы [26]. В стоксовом приближении получены формулы для сил аэродинамического сопротивления одиночной капли, парного ансамбля, взаимодействия с одной и двумя стенками (индуктора, отклоняющего конденсатора). При использовании автомодельного решения уравнений погранслоя для осесимметричного тела. Обтекаемого равномерным потоком, найдено распределение поля скоростей в осесимметричном ламинарном дальнем следе. В общем случае сила аэродинамического сопротивления для г-й капли из упорядоченной группы в произвольный момент времени I через мгновенные скорости капли относительно среды (воздуха) К ( , I) находится из соотношения [c.98]

Следует отметить, что плазмотроны можно различать также по роду нагреваемого рабочего тела (например, установки для инертных газов, для восстановительной или для окислительной среды), по их назначению (например, плазмохимические и плазмометаллургические агрегаты, подогреватели для аэродинамических труб, установки для исследования процессов тепло- и массообмена и теплозащитных материалов, устройства для исследования низкотемпературной плазмы и плазменные горелки для обработки материалов методом сварки, резки, напыления и т.п.) и т.д. [c.7]

Как в историческом плане, так и в каждом конкретном случае пассивный полет является продолжением машуш.его крылья не создают тягу, а насекомое движется за счет энергии, накопленной ранее в машущем полете. В пассивном полете на насекомое действуют следующие силы 1) сила тяжести 2) полная аэродинамическая сила, возникающая при обтекании потоками воздуха движущегося тела с расправленными крыльями. Если движение установившееся, то должно выполняться условие / =0. Движущей силой при планирующем полете служит составляющая массы тела по направлению перемещения, которая возникает вследствие наклона траектории движения к горизонту (рис. 1). Следовательно, только сравнительно крупные и тяжелые насекомые способны к пассивному полету. В среднем площадь крыльев увеличивается при возрастании массы тела (рис. 2), однако не все крупные насекомые способны к пассивному полету — в выгодном положении оказываются те виды, у которых крылья [c.8]

Прямая дорожка образуется при равенстве диаметров колец и симметричности их расположения в следе относительно оси дорожки (рис. 66, г, /). Кроме того, она ориентирована перпендикулярно плоскости взмаха, а ее ось совпадает с вектором полной аэродинамической силы, действующей на насекомое. При опускании крыльев создаются подъемная сила и тяга. Вихревое кольцо, образовавшееся за это время, будет иметь импульс, направленный вниз и назад. Так же ориентирована образовавшаяся при махе вниз струя (а, рис. 67, 7). При махе вверх отрицательная по знаку циркуляция ответственна за генераций тяги и отрицательной подъемной силы, а соответствующее кольцо будет иметь импульс, обращенный вверх и назад, как и образовавшаяся за это время струя (в, рис. 67, /). Результирующая импульсов ближайших к телу колец следа, направленная назад, в соответствии с третьим законом Ньютона определяет создание тяги. Прямая вихревая дорожка была зарегистрирована только за телом субимаго поденки Heptagenia sulphurea. Ее образование возможно у тех насекомых, положение плоскости взмаха которых [c.137]

Какова бы ни была природа и первоначальная функция морфологических предшественников крыльев, рано или поздно они начинают обслуживать движение в воздухе предков крылатых, насекомых. При этом, как полагают сторонники паранотальной гипотезы [44, 57, 117 и др.], они могут использоваться как неподвижные или малоподвижные несущие плоскости, обеспечивающие планирование с растений. Различные способы пассивного полета были рассмотрены в гл. 1. Планирование и парение свойственны крупным насекомым и требуют специальных приспособлений, т. е. изменений в строении крыльев и аксиллярного аппарата. Такие приспособления появились у хорошо летающих насекомых — разнокрылых стрекоз, дневных чешуекрылых и сетчатокрылых. Наиболее простой формой пассивного полета является пикирование, но и оно встречается у разных и хорошо летающих насекомых. Основной признак специализации к пикированию — широкие в основании крылья, что повышает устойчивость насекомого в плоскости крена, так как точка приложения аэродинамической силы расположена близко к продольной оси тела. Из этого следует, что отбор особей с планирующими плоскостями может привести только к дополнительному расширению коротких крыловых зачатков, но не способен подхватить увеличение их длины. Недаром приспособление к планированию у млекопитающих (белка-летяга) и репткг лий (летучий дракон) состоит в расширении планирующих плоскостей, но не в их удлинении. Траектория пикирования относительно короткая и прямая, а большой угол, который она образует с горизонтом, неизбежно связан с более высокой, чем при планировании, скоростью движения. Естественно, что в таком случае в результате отбора преимущества получали бы особи с широкими основаниями зачатков крыльев [c.161]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология