Главная » Просмотр файлов » Не смотрите,что для педВУЗов.см на год(1965).Изучение начать с 6 страницы.Счастливой ботвы!

Не смотрите,что для педВУЗов.см на год(1965).Изучение начать с 6 страницы.Счастливой ботвы! (971242), страница 58

Файл №971242 Не смотрите,что для педВУЗов.см на год(1965).Изучение начать с 6 страницы.Счастливой ботвы! (Не смотрите,что для педВУЗов.см на год(1965).Изучение начать с 6 страницы.Счастливой ботвы!) 58 страницаНе смотрите,что для педВУЗов.см на год(1965).Изучение начать с 6 страницы.Счастливой ботвы! (971242) страница 582013-10-26СтудИзба
Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 58)

При нарастании скорости и достижении критических значений числа Рейнольдса движеци потока становится неустойчивым. В нем легко возникают вихри (на случайных выступах твердых стенок потока; внутри потока вследствие малых колебаний плотности и т. и.). Вихри крупного размера, получающие энергию от основного осредненного (стационарного) движения, неустойчивы и дробятся на более мелки. вплоть до мельчайших вихрей, которые оказываются уже устойчивыми, так как число Рейнольдса для них будет меньше критического. Энергия этих вихрей благодаря вязкости перехрдит во внутреннюю энергию. Таким образом, турбулентное движение представляет собой набор,(спектр) вихрей различной величины, начиная от крупных (близких по размеру к поперечным размерам потока) и кончая мельчайшими вихрями.

На рисунке 200 приведены фотографии турбулентного потока, на них отчетливо видны отдельные его вихри. Смена во времени в некоторой точке потока подобных вихрей и создает пульсацию скорости. Обычно рассматривают срадниескорости в данной точке, полученные как результат осреднения значений скоростей, сменяющих друг друга за время Т: 1 Вблизи твердых границ скорость в тонком слое (пограннчный слой) резко возрастает до значения, близкого к средней скорости в сечении, а дальше изменяется сравнительно мало.

В пограничном слое течение может быть как ламинарным, так и турбулентным в зависимости от величины скорости течения. — При турбулентном движении сопротивление жидкости оказывается пропорциональным не первой, а второй степени скорости: — = /.Рое (! 3.37) Ьх Рнс. 20Ц Распределение средних ско- ростей в турбулентнои потоке. Рис. 200. Турбулентный поток (по фотографии). ад ~ддд ду дьэ у4 дд дХ йд дя дС йд йд Хд Хд Хн ду Хууг '~дй Рис. 202, Лаьисиность коэффнпиента сопротивления от числа Рейнольдса, Коэффициент Х называется коэффициентом сопротивления. Он зависит от числа Рейнольдса. На рисунке 202 приведены кривые зависимости коэффициента сопротивления от числа Рейнольдса.

где~у дl йа Итак, при турбулентном движении: !) частицы жидкости движуп;ся по случайным хаотически изменяющимся траекториям; 2) пх средняя скорость резко возрастает в пограничном слое и почти не меняется вдали от границ потока; 3) сопротивление движению жидкости или движению твердого тела в ней прямо пропорционально второй степени скорости.

Основы современной теории турбулентности созданы советскими ученггын А. А чзрадманолг н Л. В, Келлером в !925 г. Наиболее важные теоретнческне результаты получены советском 1ченым А Н. Колмогороаьгм и его учениками Экспернментяльному изучению турбулентности посвящены рв. боты М. А. Великанова к др. За рубежом нвд изучением турбулентности рвботялн /1рандгль, Карман н др. Однако создание фнзнческн ясной тсорнн турбулентности пока продолжает оставаться делом будущего.

4 11. ОБТЕКАНИЕ ТЕЛ. ЛОБОВОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ При движении тела в жидкости оно испытывает сопротивление. Сила, с которой жидкость действует на тело, в общем случае направлена под некоторым углом к направлению движения (рнс. 203). Она создается двумя составляющими: од. Г л ной, направленной вдоль потока, рю Г и второй, перпендикулярной к нему, ! гю Первая составляющая носит название лобового сопротивления, вторая — подъемной силы. Г Воздействие потока жидкости на твердое тело зависит от относитель- Х ной скорости движения тела и частиц жидкости, пРичем безРазлично — тело Рнс. 203.

с лы действ ю ли движется с некоторой скоростью щне на пластину, движу- относительно покоящейся жидкости щуюся в ж~ дкостн. или неподвижное тело обтекается движущейся жидкостью. В дальнейшем мы не будем различать эти два случая и назовем их общим термином — обтекание тел. Изучим силы, возникающие при обтекании тела, движущегося ы с малой скоростью так, что число Рейнольдса Я, =- — (где в данном случае о — относительная скорость движения тела и жидкости, 1 — характерный размер тела, о — кинематический коэффициент вязкости жидкости) имеет значение, меньшее критического. При этом жидкость, обтекая тело, движется слоями.

Если тело симметрично и ось его симметрии совпадает с направлением скорости, то линии тока изгибаются также почти симметрично (рис. 204). Сила сопротивления должна быть направлена прямо противоположно скорости потока. В этом случае на тело действует только лобовое сопротивление. Так как линии тока симметричны, то сечения тру- 295 бок тока, а следовате тьно, скорости и давления, скажем, в точках 4 н В примерно одинаковы.

Результир)ющая сит давления, действующих на тело, почти равна нулю, и лобовое сопротниленяе обязано своим происхождением главным образом вязкости жидкости. При обтекании тела в любом сечении, проходящем через или вблизи него поперек потока, скорость меняется от н = 0 у поверхности тела до о = ио в невозмущенной области потока (рис. 204), Наличие градиента скорости об) словливается существованием сил внутреннего трения в жидкости. Для тел разной формы н размера величина градиента скорости в разных сечениях, перпевдикулярных оси тела, может быть различна, а следовательно, и сила вязкого трения на раз— ных единичных площадках, по которым соприкасаются слон жидкости, будет разной.

ИзмеРнс, 204. Возникновение силы локости нри,таыннарном обтекании тоже может вызвать изменение тела. пунктирои обведена область градиента скорости. стществованни гралнеотаскорости, В случае обтекания теобусловленного обтекаемым телом. ейнольдса меньших критического, сопротивление прямо пропорционально первой степени скорости: Р=С,с, (13.38) где С, — зависит от вязкости жидкости, размеров н формы тела и его ориентации в потоке.

Для обтекания шара при малых значениях числа Рейнольдса ок )с, =- — (о — скорость невозмущенного потока жидкости относительво шара, а( — диаметр шара). Стоке теоретически вычислил значение коэффициента С„= бит)г и для силы сопротивления получилл выражение. г', = бит~го 296 (13.39) Формула Стокса применяется для вычисления скорости падения тел в вязких средах, для расчетов скорости падения пылинок и водяных капелек в воздухе, скорости осаждения мелких речных наносов (ила, глины) в водохранилищах и отстойниках и т. д.

Если скорость падения частиц измерена, то можно вычислить вязкость среды или размер частиц. Для подобных расчетов измеряется скорость установившегося падения тела При этом сила сопротивления, очевидно, уравновешивает результируюш)ю ныталкивающей силы и силы тяжести. Для сфернческои частицы. 4 брттго = — кг'Д (', — Ра) где Р, — плотность тела, Р, — плотность среды.

Откуда скорость равномерного падения тела в среде: РУ вЂ” Ь оп =- — — — дг"'. 9 т, (13. 40) Рис. 205. Обтекание нилуундрт н Уткой жидко тью при больгнпх скоростях течения (по фотографки). При возрастании относительной скорости течения жидкости около тела возникает пограничный слой, в котором скорость резко возрастает от нуля у поверхности тела до значений, близких к скорости невозмушенного потока или близких к средней скороститечения у границы прилипшего слоя. Толщина и форма пограничного слоя зависит от свойств жндкости, формы тела и скорости движения потока.

На рисунке 205 пограничный слои Р Р „,.р-- о. щен в задней части тела вследствие тормозящего влияния вязкости. У пластинки, распо- -Р ---*- .- Р' ФРУ. «У Р ную в направлении к задней кромке пластинки. Толщину й пограничного слоя можно подсчитать по форм)ле. » Р Р тела. При относительно небольших числах Рейнольдса УР,=У У Р "'Р""Р " "Р'"""""Р РУ При значениях числа Рейиольдса )с, гс' 1 толгцина по- — ~~ ,г граничного слоя имеет вели- У"РР Р Р В этом случае пограничный слой занимает почти весь поток или его значительную часть. Это и понятно, так как движение во всем потоке носит ламинарный характер. При числах Рейнольдса порядка 10' толщина пограничного слоя приблизительно 0,12 см, он резко выделяется в общем потоке жидкости. Пограничный слой резко меняет картину обтекания тела потоком.

На рисунке 206 изображены линии тока при обтекании тела реальной жидкостью. Рис. 20б. Схема образования вихрей за обтекаемым телом. Предположим, что при малых скоростях течение жидкости в пограничном слое было вполне симметричным (рис. 206, а), тогда в «критической» точке А частицы жидкости имели скорость, равную нулю, а давление было наибольшим. В точках С и О, где линии тока искривлены и сечения трубок тока уменьшены, скорость частиц жидкости достигает максимума, а давление — минимума. В точке В скорость снова равна нулю, а давление максимально.

Частица жидкости, попав в пограничный слой у точки А, движется в сторону понижения давления к точке С; приобретя здесь некоторый запас кинетической энергии, она перемещается далее против возрастающего давления как раз до точки В, затем <выталкивается» за пределы пограничного слоя в поток, движущийся со скоростью, отличной от нуля. Однако такая картина течения в пограничном слое могла бы длительно существовать только в идеальной жидкости.

В реальной жидкости движение в пограничном слое от точки А происходит, как и в рассмотренном случае, в сторону падения давления — к точкам С и В. Однако часть кинетической энергии, приобретаемой частицей в результате работы сил давления, расходуется на преодоление сил вязкости. Позади точек С и0 частицы пограничного слоя постепеннотеряют скорость и начинают возвратное движение, не достигнув точки В. Поэтому в некоторой области пограничного слоя, сдвинутой относительно точек С и 0 в сторону движения потока, сталкиваются два встречных течения и на пограничном слое образуются выступы, ведущие к образованию вихря.

Вихрь с течением времени развивается, захватывается и относится потоком (рис. 206, б). Образованию вихревого движения частиц у выступа пограничного слоя способствует следующее обстоятельство. В пограничном 298 слое, как указывалось, существует заметный градиент скорости (рис. 207). Поэтому любой элемент жидкости, выделенный в пограничном слое, находится под действием пары сил, создаюгцей момент количества движения относительно оси, которая проходит через центр выделенного элемента.

Характеристики

Тип файла
DJVU-файл
Размер
4,71 Mb
Тип материала
Предмет
Высшее учебное заведение

Список файлов лекций

Свежие статьи
Популярно сейчас
Почему делать на заказ в разы дороже, чем купить готовую учебную работу на СтудИзбе? Наши учебные работы продаются каждый год, тогда как большинство заказов выполняются с нуля. Найдите подходящий учебный материал на СтудИзбе!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
6551
Авторов
на СтудИзбе
299
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее