Частота срыва вихрей

МИ при ветре с собственными колебаниями этих труб). В этих работах показано, что при колебаниях твердого тела с определенной частотой частота срывов вихрей может перестроиться и стать равной этой задающей частоте. Важно при этом отметить, что и само вихреобразование становится в этом случае более мощным. [c.299]

В некоторых режимах наблюдается более или менее отчетливо выраженная периодичность течения, обусловленная процессом образования вихрей. Частоту срыва вихрей / можно характеризовать числом Струхаля [c.137]

Частоту срыва вихрей, найденную с помощью числа Зг, следует сопоставлять с собственной частотой трубы / и с акустической частотой /а- Подбирая параметры системы таким образом, чтобы эти частоты не совпадали, можно избежать возбуждения резонансных колебаний. Было уста- [c.151]

Частота колебаний дымовых труб в ветровом потоке, как установлено исследованиями, совпадает с частотой их собственных колебаний. При действии ветра позади трубы создается вихревая дорожка. Вихри, отрываясь от трубы, создают периодическую пульсацию, которая передает колебания трубе в направлении, перпендикулярном ветровому потоку. Дымовая труба может попасть в резонанс, если создаваемая скоростью ветра частота срыва вихрей совпадает с частотой собственных колебаний. При этом амплитуда колебаний возрастает и в соединениях кожуха возникают значительные динамические напряжения, которые могут явиться причиной разрушения сварных швов. [c.211]

При Ке<500 число Струхаля уменьшается с уменьшением числа Рейнольдса. Ниже Ке=40 завихрения трудно обнаружить. При Не>10 число Струхаля быстро возрастает с увеличением числа Рейнольдса. Выше Ке=4-10 завихрения слабые и нерегулярные з. Однако могут встретиться случаи, когда при Ке>4-10 вибрация объекта будет заметной . Частота вибраций объекта равна частоте срыва вихрей. [c.175]

Скорость потока определяет характер механизма гидроэрозии и интенсивность процесса разрушения металла при кавитации. Известно, что поток жидкости при встрече с препятствием образует вихревые движения. При высоких скоростях потока происходит срыв вихрей с интенсивным образованием кавитационных полостей. Частота срывов вихрей возрастает с увеличением скорости потока. Возникающие в вихревом потоке разрывы способствуют образованию отдельных микрообъемов жидкости, которые в определенный момент приобретают большую кинетическую энергию, а энергия расходуется при движении и ударе на разрушение микрообъемов металла. При высоких скоростях потока возможны и другие явления, вызывающие разрушение металла в микрообъемах. В некоторых работах [32, 58 ] указана вероятность возникновения в потоке высокочастотных импульсов отрыва жидкости, которые могут вызвать разрушение металла на отдельных микроучастках поверхности. Вопросы, связанные с влиянием скорости потока на механизм гидроэрозии металла, мало исследованы, и пока нет возможности предложить утвердительные практические рекомендации. [c.55]

Интересные опыты по турбулизации потока приведены в работе [14] было установлено, что при истечении жидкости через трубку с острыми краями, вмонтированную в бак больших размеров, создается звук. Скорость истечения жидкости из трубки регулировалась ее уровнем в напорном баке. Поведение жидкости, изучалось при различных скоростях истечения, т. е. при различных числах Рейнольдса. Автор указывает, что чистый тон появляется при определенном числе Рейнольдса на входе в трубу. С ростом числа Рейнольдса акустическая частота тона возрастает до тех пор, пока оа не превратится в турбулентный шум. Звучание создается в результате аэродинамических периодических срывов вихрей с торца трубы. При Не = 600 поток прямолинеен и непрерывен. Затем периодически в потоке появляются прерывистости, вызывающие слабое волнение. Возмущения зарождаются на входе в трубу и распространяются вниз по течению. При небольших числах Рейнольдса они быстро затухают. Чем больше Де, тем дальше по течению распространяются возникшие возмущения. После значений Не порядка 3200—3400 появляются замкнутые вращающиеся вихри, которые быстро приближаются к стенкам трубы.. Частота срыва вихрей зависит от скорости течения. Значения чисел Рейнольдса 3200 —3400 относятся к случаю совершенно спокойного уровня жидкости в напорном баке. Если жидкость в баке слегка возмущена, то вращающиеся и замкнутые вихри появляются при числе Рейнольдса 2230. При дальнейшем увеличении турбулентности на входе в трубу можно наблюдать мощный вихрь с сильным вращением. Он возникает при Ке = 5100. Этот как бы большой вращающийся вихрь, как показала скоростная киносъемка, распадается на ряд малых вращающихся вихрей. Все описанные явления исчезали при полной турбулизации потока, [c.131]

Неоднократно указывалось [3, И, 13], что частота срыва вихрей зависит только от скорости основного потока. Чем больше скорость, тем выше частота.. Однако это справедливо для обычной схемы истечения газа или жидкости. Если в схеме имеется колебательный контур (например, резонатор), он навязывает свою собственную частоту колебаний происходящему явлению. Для случая резонатора Гельмгольца частота срыва вихрей равна собственной частоте колебаний резонатора. [c.132]

Установленный на открытом воздухе аппарат, подвергаясь действию ветра, может быть опрокинут или разрушен вследствие резонанса, т. е. совпадения частоты срыва вихрей с частотой собственных колебаний, или деформирован или разрушен в наиболее слабом месте под совместным действием веса и изгиба. [c.55]

В [129] рассмотрены задачи, связанные с изучением разнообразных внешних воздействий (внешних источников энергии) на автоколебательные системы. Эти внешние воздействия обладают по отношению к автоколебательным системам специфическим синхронизирующим свойством. Подобная специфичность направляет и ускоряет процесс навязывания автоколебательной системе режима внешнего воздействия. Как известно [100], в аэрогидродинамических процессах частота срыва вихрей ш при обтекании потоком твердого тела, например цилиндра, связана с критерием Струхаля 81г [c.78]

На низкочастотные пульсации давления с оборотной и лопастной частотой накладываются высокочастотные пульсации давления, вызываемые наложением лопастной, лопаточной и оборотной частот, срывом вихрей с обтекаемых поверхностей и пульсацией кавитационных каверн. Значения этих пульсаций давления, за исключением вызываемых разницей размеров кавитационных зон в крупных горизонтальных насосах и обратными токами в колесе при малых подачах в стационарных режимах, как правило, невелики. [c.148]

При этом приходится считаться с явлением резонанса, возникающего в том случае, когда при определенных скоростях ветра частота срыва вихрей начинает совпадать с частотой собственных колебаний сооружения. [c.180]

При определенных скоростях ветра частота срыва вихрей совпадает с частотой собственных колебаний, и трубы попадают в резонанс. В этом случае амплитуды колебаний труб возрастают и в их соединениях возникают значительные динамические напряжения, которые иногда и являются причиной разрушения сварных швов. [c.247]

Механизм генерации вихревого щума обусловливается периодическим срывом вихрей с лопатки нагнетателя. Частота срыва вихрей равна частоте возникающего звука. Основной величиной, определяющей уровень вихревого шума центробежных нагнетателей с безлопаточным диффузором, является [c.184]

А. Введение. При поперечном обтекании жидкостью одиночной трубы на ее поверхности, начиная от критической точки, формируется ламинарный пограничный слой, отрыв которого происходит в некоторой точке периметра. Это приводит к образованию за трубой симметричной стационарной пары вихрен и рециркуляционной зоны. Если число Рейнольдса Йе>40, то течение в рециркуляционной зоне становится неустойчивым и происходит периодический срыв вихрей. Ламинарный пограничный слой отрывается при Ф=82°, где Ф — угол, отсчитываемый от передней критической точки. При дальнейшем росте числа Ке достигается критический режим (Ке>2-10 ), характеризующийся тем, что переход ламинарного пограничного слоя в турбулентный происходит раньше, чем пограничный слой отрывается. При этом точка отрыва сдвигается вниз по потоку до Ф=140°. Частота срыва вихрей характеризуется числом Струхаля 5т 1й1и, где ( — частота срыва вихрей (1 — диаметр трубы. На практике в диапазоне изменения числа Рейнольдса от 300 до 2-10 можно считать, что для одиночной трубы число 5г—0,2. В критической области оно возрастает до 0,46, а затем при Ке - 3,5-10 уменьшается до 0,27 1]. В случае несжимаемой жидкости распределение скорости и давления на внешней границе пограничного слоя описывается уравнением Бернулли [c.140]

При обтекании потоком жидкости (газа) какого-либо препятствия происходит периодическое образование и срыв жидкостных (газовых) вихрей за этим препятствием. Такие объекты, как дымовые трубы, колонные аппараты, подвесные трубопроводы и линии электропередач могут подвергаться действию разру-шаю1цнх вибраций и сил, возникающих в результате завихрений, особенно если частота срыва вихрей близка к собственной частоте колебаний этого объекта. Такие срывы вихрен могут вызывать звук (например, эолова арфа или поющие провода). [c.174]

Исследования показаличто частота срыва вихрей может быть определена по числу Струхаля 51, которое в свою очередь является функцией числа Рейнольдса Ке. Для большого диапазона чисел Рейнольдса число Струхаля приблизительно постоянно [c.175]

Возбуждение горящей панельной горзлки. Это наиболее час--тый случай возбуждения, имеющий промышленное значение и представляющий наибольший интерес, В переходном режиме тече ния газовоздушная смесь на выходе из ниппелей начинает колебать ся. Она приводит в колебание смесь, находящуюся в распределительном коробе горелки. Струя, отклоняясь внутрь и наружу горелки, задает импульсы обратного воздействия. Колебания струи сопровождаются периодическим срывом с кромок ниппелей вихрей и поступлением их в поток. При определенных условиях циркуляционная зона внутри туннеля способствует вихреобразованию. Частота срыва вихрей с кромок ниппелей равна собственной частоте колебаний горелки. Отсюда следует постоянство частоты колебаний горелки при изменении скорости истечения струи во всей области возбуждения. Оторвавшиеся от кромок ниппелей вихри будут сноситься потоком к факелу и периодически вступать с ним во взаимодействие. При действии вихря на факел он будет деформироваться и, значит, фронт пламени будет испытывать возмущения. Под действием температуры пламени сам вихрь расширится и увеличится в объеме. Суммарная энергия вихрей за счет нагрева увеличится и, когда она станет соизмеримой с энергией основной струи, создастся [c.133]

Частота возмущающей силы. Для одиночных цилиндров, омываемых речным потоком, частота срыва вихрей при числе Рейнольдса выше 200 прямо пропорциональна ско )ости потока и обратно пропорциональна диаметру препятствия. Для сравнения различных ситуаций, в которых происходит срыв вихрей, используют безразмерный критерий — число Струхаля. Число Струхаля есть произведение частоты срыва вихрей / на длину или диаметр О препятствия (измеренных в направлении течения), деленное на скорость V, т. е. число Струхаля равно fDIV. Для потока, омывающего одиночный цилинд в поперечном направлении число Струхаля обычно близко к 0,2 [29, 31 т. е. частота срыва вихрей примерно равна 1/5 значения, получаемого делением скорости потока на диаметр цилиндра. Этот коэффициент означает, что расстояние между вихрями в спутном следе должно быть в 5 раз больше диаметра цилиндра. Как видно из рис. 3.9, расстояние между вихрями приближается к трем диаметрам, поскольку скорость спутного следа примерно в 2 раза меньше скорости свободного потока. Отметим, что число Струхаля не зависит от плотности жидкости и ее вязкости. [c.150]

Акустические колебания. Сильный шум, по-видимому, является результатом того, что скорость потока, определяющая частоту осцилляций потока в любом из двух случаев, показанных на рис. 7.14, оказывается близкой к акустической частоте закрытой органной трубы , т. е. столба жидкости между рядами труб (в направлении поперек потока жидкости). Известен пример [29], когда шум описывался как непереносимый свист . Были зарегистрированы уровни шума до 124 дб [31]. Такие поперечные акустические колебания могут также вызывать в трубах или стенках каналов поперечные колебания большой амплитуды, если частота колебаний окажется близкой к частоте собственных колебаний указанных элементов (как правило, к одной из мод колебаний, возникающих при изгибе). В воздуховодах с номинальным атмосферным рабочим давлением наблюдались флуктуации давления до 0,21 кПсм [31]. Систематические исследования возможности воздействия на эти явления проводились при коридорной схеме расположения труб путем изменения поперечного и осевого шага труб, причем было обнаружено, что число Струхаля сравнительно нечувствительно к изменению поперечного шага труб в пределах обычно применяемых значений шага, но чувствительно к изменению осевого шага [29]. Если последний превышает утроенный диаметр труб, то взаимодействие рядов труб становится относительно слабым, и разумнее определять число Струхаля по диаметру труб, а не по шагу. Исследование также показало, что скорости жидкости, дающие пиковые значения амплитуд шума, соответствуют совпадению частоты срыва вихрей с частотой собственных акустических колебаний одной из мод органной трубы в воздушном столбе в перпендикулярном к скорости потока и к осям труб направлении [c.151]

Однако исследования [130] показывают, что частота срыва не всегда следует этому соотношению. При колебаниях цилиндра наблюдается явление, связанное с захватом частот срыва вихрей. В определенном диапазоне скоростей потока частота срыва вихрей перестает быть пропорциональной скорости по тока и определяется исключительно частотой колебания цилин дра, при этом зона захвата частот в зависимости от диапазона скоростей потока очень велика [131]. Синхронизация частот срыва вихрей с частотой вынужденных колебаний обусловли- [c.78]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология