Сопротивление трения и формы

Остановимся еще на одном примере корабля пе очень обтекаемой формы, который при своем движении порождает большие волны на поверхности воды. В этом случае сопротивление трения играет второстепенную роль по сравнению с волновым сопротивлением (затратой энергии на преодоление силы тяжести воды), и для обеспечения приближенного динамического подобия становится определяющим критерием число Фруда Fr = [c.81]

Здесь, в отличие от коэффициента трения пластины С/, коэффициент сопротивления трения профиля обозначается xf. Иногда еще вводят понятие о сопротивлении формы. Под коэффициентом сопротивления формы понимают разность между коэффициентом профильного сопротивления и коэффициентом трения плоской пластины, имеющей ту же поверхность, что и данное крыло ) [c.17]

По переходной функции (10.18) значения безразмерной скорости V в каждый момент времени I получаются ближе к более точной зависимости (10.16), чем по переходной функции (10.19). Заметим, что переходной функции ( ) соответствует модель потока с параболическим профилем местных скоростей, форма которого предполагается неизменно,1 во время процесса. В основу модели потока, для которого вычислена переходная функция а ( ), положен равномерный профиль местных скоростей, причем значение касательного напряжения определяется с помощью квазистационарного коэффициента сопротивления трения. [c.263]

Особенностью движения потока в каналах сложной формы поперечного сечения является наличие конвективного переноса поперек потока, вызванного движением крупномасштабных вихрей и вторичными течениями (рис. 1.81) . Это обстоятельство, а также переменная шероховатость стенок канала приводят к неравномерному распределению напряжения трения на границах потока. Поэтому наиболее точный расчет коэффициентов сопротивления трения может быть получен при переходе от характеристик потока, усредненных по сечению канала (средней скорости, числа Рейнольдса, средней относительной шероховатости, среднего касательного напряжения), к локальным характеристикам [c.83]

Для частного случая каналов прямоугольного сечения и в предположении, что напряжения трения различны на короткой и длинной сторонах канала, но их распределение по стенкам равномерно, Г. П. Скребковым [553-555] получена формула, которая связывает коэффициент сопротивления трения канала с его формой и шероховатостью [c.83]

Каналы н воздуховоды. В настоящее время изготовляют специальные вентиляционные панели или блоки с каналами круглого, прямоугольного или овального сечения. Паиболее рациональной формой сечения канала и воздуховода следует считать круглую, так как по сравнению с другими формами она при той же площади имеет меньший периметр, а следовательно, и меньшую величину сопротивления трению. [c.945]

На основе анализа изложенного можно сделать вывод о том, что гидравлическое сопротивление тела (в данном случае цилиндра) при обтекании его жидкостью включает две составляющие сопротивление трения и сопротивление давления, являющееся равнодействующей давлений на поверхность. Первая составляющая увеличивается после наступления переходного режима. Вторая составляющая существенно зависит от расположения точек отрыва и в случае обтекания цилиндра (или шара) может уменьшаться после переходной области. Результирующий эффект в переходной области зависит от формы тела, так как сопротивление трения является главной составляющей для хорошо обтекаемых тел (например, крыло самолета), а сопротивление давления существенно для плохо обтекаемых тел (например, цилиндра). [c.117]

Броуновское движение эллипсоидальной частицы или частицы произвольной формы носит случайный характер. Соответственно случайной является ориентация частицы. Поэтому для такого движения вводятся понятия средних коэффициентов сопротивления, трения и подвижности [c.161]

Рассмотренная выше картина гидродинамических потоков при формовании волокон позволяет выделить отдельные составляющие гидродинамического сопротивления и оценить их количественно. Формующаяся нить испытывает два вида гидравлического сопротивления сопротивление трения продольному движению цилиндрической нити и лобовое сопротивление при обтекании элементарных нитей нормальным потоком осадительной ванны. [c.247]

Все эти явления существенны для внешней задачи, в особенности для поперечного обтекания тел плохо обтекаемой формы. Для прямой трубы с гладкими стенками играет роль только сопротивление трения. [c.37]

Коэффициент лобового сопротивления цилиндра учитывает сопротивление формы тела, определяемое разностью давления на лобовой и тыльной стороне трубы по отношению к набегающему потоку, и сопротивление трению, определяемое напряжением сдвига у поверхности цилиндра, и зависит от режима обтекания [41, 120]. [c.253]

Пока нет еще работ, в которых выделялось бы полезное сопротивление трения из общего перепада давления в слое. Имеются многочисленные экспериментальные данные по суммарному сопротивлению в слое из частиц самых разнообразных крупностей (от пыли до кусков 25 мм и больше) и формы (уголь, шарики, дробь, сланец и т. п.) из работ различных исследователей [389, 392, 394, 395, 403, 409, 435, 437, 438, 439, 440, 441 и др.]. [c.421]

При ламинарном течении частица плавно обтекается потоком и энергия расходуется при этом в основном только на преодоление трения. При турбулентном течении начинают превалировать силы инерции и с увеличением скорости все большую роль играет лобовое сопротивление, зависящее от формы обтекаемой поверхности. С достижением некоторого значения числа Рейнольдса сопротивлением трения можно пренебречь и основные затраты энергии потока будут производиться на преодоление лобового сопротивления. [c.117]

Так или иначе в них отыскивается коэффициент массоотдачи как функция сопротивления трения в газожидкостном слое или, иначе говоря, затраты энергии на обновление поверхности контакта. Перефразируя А. А. Гухмана [43], можно сказать, что авторы предложенных теорий считают, что сопротивление трения в газожидкостном слое не отделимо от массопередачи и является мерой того полезного эффекта, ради которого создается контактное устройство . В наиболее очевидной форме это положение представлено в уравнении (16). В самом деле критерий Кт является аналогом критерия Эйлера, выражающим отношение перепада статического давления в потоке к его кинетической энергии. [c.20]

Подобие процессов переноса не исчерпывается подобием между явлениями диффузии и теплопередачи. Существует еще и третий процесс переноса, в известной степени подобный двум указанным это перенос количества движения, которым определяется сопротивление, испытываемое потоком со стороны твердых поверхностей. Это сопротивление слагается из двух частей сопротивления трения и сопротивления формы (сопротивления давления). В случае плохо обтекаемых тел, например, пластинки, поставленной поперек потока, существенную роль играет сопротивление формы, связанное со срывом струй нри обтекании с образованием за телом мертвой зоны (зона обратной циркуляции). Эти явления не имеют, понятно, никакой аналогии в процессах переноса тенла и вещества. При течении вдоль шероховатой поверхности каждая неровность ведет себя, как плохо обтекаемое тело, на котором происходит срыв, так что механизм сопротивления также не сводится просто к переносу количества движения. Но при течении вдоль гладкой стенки, в гладкой трубе или вокруг хорошо обтекаемого тела сопротивление формы можно считать отсутствующим. В подобных случаях механизм сопротивления сводится целиком к сопротивлению трения, т. е. к переносу количества движения. Тогда возникает аналогия между этим процессом и процессами передачи тепла и вещества, [c.367]

Касательное напряжение "с само но себе не является непосредственно наблюдаемой величиной. Измерению поддается то сопротивление, которое оказывает потоку твердая поверхность, т. е. та разность давлений, которая необходима, чтобы поддерживать движение. Эту разность давлений можно связать с касательным напряжением при помощи следующих простых соотношений. Пусть все сопротивление сводится целиком к сопротивлению трения, и сопротивление формы полностью отсутствует только нри этом условии будет иметь место аналогия Рейнольдса. Обозначим площадь поперечного сечения потока, перпендикулярного к его направлению, через 5, а периметр этого сечения — через П. Тогда сила, действующая на столб кидкости или газа длиной Ь, выразится, как [c.369]

Гидравлическое сопротивление определяется трением о поверхность, разностью давлений на его лобовой и кормовой частях, а также энергией, расходуемой на турбулизацию газового следа. В ламинарной области гидравлическое сопротивление определяется трением. Трение обусловлено переносом количества движения по направлению к поверхности, при увеличении трения возрастает и перенос вещества. Поэтому в ламинарной области выгодно применять тела с большим коэффициентом сопротивления. Шаровая форма тел по сравнению с цилиндром и вытянутым эллипсоидом имеет примерно в два раза больший коэффициент сопротивления и более эффективна. [c.73]

Для переноса вещества выгодна затрата энергии на преодоление трения о поверхность и невыгодна затрата энергии на преодоление сопротивления давления и турбулизацию газового следа. Поэтому в переходной и турбулентной областях целесообразно применять хорошо обтекаемые тела с наименьшим вихревым сопротивлением. Такая форма представлена на рис. 3. Регулярно расположенные насадки из таких тел целесообразно применять для различной формы дожигателей. [c.73]

При расчете насосов в большинстве случаев предполагают идеальные жидкости. При идеальных жидкостях отсутствуют силы трения между частичками жидкости и не существует трения об. ограничивающие стенки. Такие жидкости считаются несжимаемыми, и вследствие этого они сохраняют свой объем, и не оказывают сопротивления изменению формы. [c.32]

Недавно было предложено вычислять волновое сопротивление корабля теоретически, а сопротивление трения (и формы) рассматривать как некий остаток. Такие вычисления пока не проведены нелинейность краевых условий на свободной границе делает их устрашающими. [c.153]

Гидравлическое сопротивление характеризуется трением о поверхность насадки, разностью давлений на ее лобовой и кормовой частях и энергией, расходуемой на турбулиза-цию газового следа. В ламинарной области гидравлическое сопротивление обусловлено трением, которое в свою очередь определяется переносом количества движения по направлению к поверхности тела с увеличением трения возрастает и скорость переноса вещества. Поэтому при работе в ламинарной области желательно применять тела с высоким коэффициентом сопротивления. Шаровая форма тел по сравнению с цилиндром и вытянутым эллипсоидом эффективнее их и имеет в 2 раза больший коэффициент сопротивления. [c.481]

Сопротивление слоя движению газов слагается из сопротивления трения и местных сопротивлений, причем доля последних при i e>2000 превосходит 957о-Попытки оценить теоретически величину местных сопротивлений привели к созданию двух различных моделей движения газов через слой. Согласно одной из них слой состоит из системы проточных каналов, расположенных в сплошном материале, согласно другой слой состоит из системы частиц, обтекаемых газом. Вследствие неопределенности формы и размеров пор влияние местных сопротивлений установить не удается, и оно учитывается коэффициентом Кея в расчетной формуле [c.106]

Известны теоретические и экспериментальные исследования, которые позволяют достаточно надежно определять параметры потока в соплах различной формы для идеального невяэкого газа, а также с учетом сопротивления трения, теплоотдачи и реальных свойств газа (диссоциация, химические реакции, конденсация и др.). В частности, можно рассчитать поле плотности тока в узком сечении сопла, что позволяет вычислить коэффици- [c.432]

В противоположность толстослойным покрытиям для трубопроводов тонкослойные покрытия для судов и морских сооружений могут обеспечивать защиту в сочетании с мероприятиями катодной защиты лишь с некоторым риском. В результате электроосмотических процессов следует принимать в расчет возмол<ность образования пузырей, зависящую от концентрации щелочных ионов, потенциала, температуры и свойств системы покрытия эти пузыри заполняются высокощелочными жидкостями (см. раздел 6.2.2). Для предотвращения образования пузырей может быть целесообразным ограничение катодной защиты в сторону отрицательных потенциалов например, рекомендуется принимать —0,8 В. Однако опытных данных по этому вопросу пока мало. В отличие от морских сооружений, для судов и закрытые пузыри тоже нежелательны, поскольку они повышают сопротивление движению. Между тем одной из задач катодной защиты судов является поддержание низкого сопротивления движению путем предотвращения образования скоплений ржавчины. Сопротивление движению обычно складывается на 70% из сопротивления трению и на 30 % из сопротивления формы и волнового. Вторая составляющая для конкретного судна постоянна, а сопротивление трению под влиянием коррозии может повыситься примерно до 20 %. Кроме того, это сопротивление решающим образом уменьшается при наличии возможно более гладкой поверхности корпуса судна, не поврежденной местной коррозией. Еще одним фактором, увеличивающим сопротивление движению, является обрастание, бороться с которым можно соответствующими мероприятиями — применением противообрастающих покрытий. Потеря скорости, обусловленная шероховатостью, может привести к перерасходу до [c.356]

Сопротивление слоя движению газа слагается из следующих элементов 1) сопротивления трения, 2) местных внезапных расщирений и сужений, 3) местных поворотов при движении по извилистому пути между кусками, 4) местных слияний и разделений струй. Доля сопротивления трения для слоя оценивается в зависимости от степени шероховатости кусков в 4—5% Не > 2000) ц поэтому решающее влияние оказывают местные сопротивления. Что касается местных сопротивлений, то попытки оценить их теоретически привели к двум различным моделям движения газов через слой. Согласно одной из них, слой состо ИТ из системы каналов, расположенных между частицами (внут ренняя задача), по которым двигаются газы. Согласно другой слой состоит из системы частиц, обтекаемых газом (внешняя за дача). Использование той или другой модели приводит к раз личной структуре формул для определения сопротивления слоя Вследствие неапределенности формы и размеров пор влияние отдельных элементов местных сопротивлений установить не представляется возможным и поэтому они учитываются комплексно коэффициентом К в формуле, построенной а основе внутренней задачи. [c.421]

Картина соответствующего распределения давлений дана на рис. 6-24. Давление со стороны кормовой половины меньше, чем с фронтовой. Благодаря этому возникает сила, действующая в напразлении потока, называемая сопротивлением формы (form resistan e). К этому, необходимо добавить сопротивление трения, которое возникает благодаря наличию напряжений сдвига, действующих у поверхности цилиндра. Обе эти силы учитываются [c.205]

Лобовое сопротивление продолговатого тела обусловливается двумя факторами сопротивлением трения и сопротивлением формы. Носледнее является результатом отрыва потока от поверхности тела и вызванного этим вихреобразования. Соотношение между сопротивлением трения и сопротивлением формы тела, как и величины этих составляющих сопротивления, зависит от конфигурации тела и положения его в потоке (угла атаки, угла скольжения), шероховатости его поверхности, числа Рейнольдса, степени и масштаба турбулентности набегающего потока. Для тел плохообтекаемой формы сопротивление трения весьма мало по сравнению с общим лобовым сопротивлением. Для удобообте-каемых тел значение сопротивления трения соизмеримо с сопротивлением формы. [c.427]

В отличие от скорости касательные напряжения на поверхности пузырька обращаются в ноль. При этом такая составляющая общей силы сопротивления, как вязкое трение, при обтекании пузырька просто отсутствует. Сила сопротивления появляется исключительно вследствие асимметрии поля давлений, которая возникает в жидкости под действием вязких сил (сопротивление давления). При этом безразмерная сила сопротивления (коэффициент формы) с ростом числа Рейнольдса также убьшает в отличие от твердого шарика. Это объясняется тем, что область возвратно-вихревого течения за сферическим пузырем очень мала. Она характеризуется углом 0 я - 0 —, где 0 — угол [c.173]

Сила сопротивления складывается из двух частей сопротивления трения и сопротивления формы. Сопротивление формы (или, как его иначе называют, сопротивление давления) связано с явлениями срыва струй и образованием за обтекаемым телом зоны обратной циркуляции. Характер этих явлений ясно виден на рис. 2, изображающем картину движения при поперечном обтекании цилиндра (по данным Лориша). [c.37]

Коэффициент сопротивления / определяется по величине эквивалентной силы трения. Сила трения, приходящаяся на единицу площади теготопередающей поверхности (поверхности трения), действует вдоль линии, параллельной направлению движения жидкости. Для большинства рассмотренных поверхностей полное сопротивления слагается из сопротивления трения и сопротивления формы, однако при выполнении расчетов нет необходимости в оценке их относительного значения. При таком подходе к определению коэффициента [c.563]

Выводы из закона Стокса. Если движущаяся в жидкости частица имеет сферическую форму и ее размер В влик по сравнению с размерами молекул жидкости и если далее жидкость прилипает к поверхности частицы, то сопротивление трения частицы радиуса г по закону Стокса равно 1/бл т1Г (ср. разд. 3.1.2.1). Таким образом, если закон Стокса считать справедливым для миграции ионов, то радиус частиц можно найти из предельного значения подвижности Я ,, экстраполированного к бесконечному разбавлению [c.542]

Переход от сопротивления формы модели к моделируемому сопротивлению в значительной мере основывается на личной интуиции исследователя. Начиная примерно с 1945 г. обычным приемом стало создание искусственной шероховатости поверхности модели, с тем чтобы получить эффективное число Рейнольдса Нвэф. и коэффициент сопротивления формы более близкими к соответствующим коэффициентам для реального ко рабля. Автору не известен ни один теоретический принцип, позволяющий определить, какая именно требуется шероховатость модели, особенно если учесть, что обрастание корпуса сильно изменяет поверхностное сопротивление трения у реального корабля за время его службы. [c.153]