Cтраница 1
Стационарный вихрь с переменной винтовой симметрией / / Докл. [1]
По своей структуре (3.77), (3.78) совпадают с распределениями завихренности и азимутальной скорости для трехмерного стационарного вихря Бюргерса, который впервые предложен в работах Burgers [1940, 1948], Rott [1958] для описания турбулентных закрученных течений. [2]
С увеличением расхода подсасываемой жидкости сверх некоторого предела вихреобразование уменьшается вследствие того, что приток подсасываемой жидкости уменьшает зону стационарных вихрей. Аналогичное явление наблюдается при истечении газа в цилиндрическую камеру смешения струйного аппарата в том случае, если притекание подсасываемого газа в зоне смешения становится меньше подсасывающей способности струи, потери энергии увеличиваются. [3]
![]() |
Зависимости локального диффузионного потока на поверхность сферы и среднего числа Шервуда от числа Рейнольдса. [4] |
Из формулц (2.7) и рис. 3.2 видно, что на большей части поверхности поток увеличивается с ростом числа Рейнольдса, а в областях, близких к кормовой части поверхности сферы, уменьшается; в частности, при Re 8 на границе стационарного вихря 0 - 0 ( Re) локальный поток обращается в нуль. [5]
![]() |
Формирование двойной спирали с большим количеством витков. Re 4 3 - 104, Л - 3, г / с, 70 мм. р 30. а, б - различные моменты времени. / 6 ( а, 5 ( б. [6] |
Кроме того, образование нескольких вихрей вместо одного означает, что их интенсивность в несколько раз уменьшается. По этим причинам не удалось получить систему из хорошо выраженных четырех стационарных вихрей [ Alekseenko et al, 1999 ], для которых камера квадратного сечения, казалось бы, вполне благоприятна по геометрии. С целью генерации четырех вихрей нижняя торцевая крышка была изготовлена в виде четырех ступенек с верхней наклонной плоскостью. Вблизи дна явно наблюдались четыре вихря, но в основном потоке они почти всегда разрушались и были различимы лишь в короткие моменты времени. Особенность четырехвихревой структуры в том, что вихри слабо искривлены и слабо выражены. [7]
В заключение отметим, что наличие областей замкнутой циркуляции за каплями цепочки ослабляет затормаживающее влияние диффузионных следов. Это происходит вследствие существенного насыщения концентрации в следе в е-окрестности особой поверхности - границы стационарного вихря за каплей. В отличие от диффузионного следа, расположенного в окрестности изолированной особой линии тока, в окрестности границы области замкнутой циркуляции отсутствует конвективно-погран-слойная область диффузионного следа, в которой концентрация переносилась бы без изменений вдоль линий ( поверхностей) тока. При этом следует учитывать, что при наличии в цепочке областей замкнутой циркуляции за каплями интенсификация массопереноса к цепочке происходит не только благодаря влиянию диффузионных погранслоев и следов капель, но и вследствие увеличения скорости жидкости вблизи поверхностей капель по сравнению со случаем обтекания без застойных зон. [8]
В заключение этого параграфа в качестве примера сложного поведения течения при росте числа Рейнольдса перечислим бифуркации следа за перпендикулярным набегающему потоку цилиндром кругового сечения ( ср. При Re lO происходит смена устойчивости и вместо монотонного плавного обтекания за цилиндром образуется пара стационарных вихрей. При Re 40 эти вихри начинают поочередно отрываться от цилиндра, замещаясь новыми вихрями, и уплывать вниз по течению, образуя вихревую дорожку Кармана. При Re 100 вихри заменяются быстро турбулизирующимися областями поочередно отрывающихся пограничных слоев. При Re-106 турбулентный след расширяется и сопротивление растет. Наконец, при Re-107 след начинает колебаться, как целое. При наличии у жидкости свободной поверхности все эти явления могут видоизменяться, и на них еще нало-жатся так называемые корабельные волны. [9]
![]() |
Изменение толщины пограничного слоя при вдуве гелия, углекислого газа и азота.| Экспериментальная зависимость для критического параметра вдува F. [10] |
При безградиентном течении во внешнем потоке толщины пограничных слоев нарастают вдоль поверхности по линейному закону. Исключение составляет незначительная область вблизи начала проницаемого участка, где при большой интенсивности вдува образуется застойная область со стационарным вихрем. [11]
Рассмотрим задачу об обтекании несжимаемым установившимся потоком крыла произвольной формы в плане. При решении этой задачи можно не находить потенциал скоростей ф (9.421), а использовать метод, в соответствии с которым несущая поверхность заменяется системой дискретных стационарных вихрей, каждый из которых представляет собой косой подковообразный вихревой шнур. [12]
В соответствии с моделью ТН, в его основу положена круговая частота ( или несколько частот), физическим эквивалентом которой является вихревое движение материи по замкнутому контуру ( материальный контур) в сплошной физической среде. В качестве такой среды удобно выбрать электрические заряды в проводнике, рассматриваемые, обычно, как электронный газ. В таком случае организация в проводнике стационарного вихря электронного газа - есть организация вихревого электротока, обладающего желаемыми свойствами. С механической и электротехнической точек зрения назовем такой вихрь псевдозамкнутой системой ( ПС), с квантовой точки зрения такой вихрь аналогичен локальному фотону. [13]
Подводя итог, можно сказать, что для определения стационарной скорости акустического течения необходимо решить уравнения первого приближения и полученные решения подставить в правые части (6.43) и (6.44) - (6.45), затем из (6.44) - (6.45) находятся V X t и уи. После этого решение (6.51) дает векторный и скалярный потенциалы, откуда по (6.50) определяется скорость течения. В отличие от рассмотренных ранее приближений для области пограничного слоя и вне его, где решение было дано для чисел Рейнольдса, больших по сравнению с числами Маха, в этой теории исходные уравнения упрощаются по кинематическому признаку: соленоидальному или безвихревому характеру поля скоростей первого приближения. В этом случае по [23] играют роль объемные источники стационарных вихрей. [14]
При переходе в область частот, превышающих критическую, период поля становится слишком мал по сравнению с временем релаксации пространственного заряда. Амплитуда осцилляции пространственного, избыточного заряда в такт с внешним полем падает до нуля, но каждой частоте соответствует свой средний заряд 8qm cos qx, периодически распределенный по пространству и не зависящий от времени. Пространственная амплитуда этого стационарного заряда уменьшается по мере увеличения частоты. С другой стороны, для таких высоких пороговых полей, которые реально имеют место на высоких частотах, время полевой реакции директора становится очень малым, меньшим, чем период поля. Эти осцилляции заряда сопровождаются осцилляциями потока жидкости, но не стационарными вихрями, а движением по направлениям туда - обратно, максимальными там, где максимальна пространственная амплитуда заряда. Этот режим неустойчивости называется диэлектрическим, хотя он также обусловлен анизотропией электропроводности. [15]