Cтраница 4
Для одиночных цилиндров, омываемых речным потоком, частота срыва вихрей при числе Рейнольдса выше 200 прямо пропорциональна скорости потока и обратно пропорциональна диаметру препятствия. Для сравнения различных ситуаций, в которых происходит срыв вихрей, используют безразмерный критерий - число Струхаля. 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. [46]
На рис. 8.4 а приведен качественный график изменения частоты срыва вихрей для подвижного стержня [16]; из графика следует, что при определенных скоростях потока ( числах Re) наступает синхронизация частоты срыва вихрей с собственной частотой колебаний стержня. [47]
Кармана; о 2nShv / Da - круговая частота срыва вихрей; Q - плотность воздуха; DH - наружный диаметр трубопровода; v - скорость потока; Sh - число Струхаля. [48]
Результаты расчета сравнивали с частотой возмущающих сил ( частотой срыва вихрей), оцененных по формулам из литературы с учетом профилей скорости потока теплоносителя, полученных экспериментально. Поскольку опубликованный материал по вибрации труб под воздействием поперечного потока очень противоречив, было решено изготовить полномасштабную модель одного сектора теплообменника для исследования обеих проблем: вибрации и распределения потоков теплоносителей в пучке. Для подобия гидродинамических и вибрационных процессов, происходящих в натурном и модельном теплообменниках, последний был выполнен из мягкой стали, а в качестве теплоносителя использовалась вода температурой 80 С. [49]
Во-вторых, можно использовать устройства, которые нарушают когерентность срыва вихрей. Для элементов круглого поперечного сечения применяют спиральные ребра и перфорированные оболочки аналогичной конструкции и с такими же характеристиками, как указано в разд. На рис. 8.26 показано разрушающее вихри устройство в виде расположенных в шахматном порядке ребер, которые успешно применили для подавления колебаний висячего трубопроводного моста [ 8.661. Такое устройство оказалось бы неэффективным, если бы элемент подвергался воздействию ветра произвольного направления ( например, при вертикальном расположении элемента), а не только параллельного плоскости ребер. На рис. 8.27 показана перфорация стенки элемента двутаврового сечения, которая также оказывается полезной для снижения колебаний при вихревом возбуждении. [50]
Дело в том, что хотя в этом случае имеются срывы вихрей за кормой в тыловой части течения ( см. рис. 57), общая картина течения в передней, рабочей части и вокруг сферы остается неизменной и практически соответствует безвихревому движению, за исключением пограничного слоя, толщина которого уменьшается с увеличением числа Рейнольдса. [51]
Причины возникновения пульсаций в проточной полости компрессоров: периодический, быстро повторяющийся срыв вихрей с рабочих и направляющих лопастей; нестационарность скоростных полей перед решетками рабочих и направляющих лопастей. Последнее обусловлено в основном пересечением газовых струй кромками направляющих и рабочих лопастей при их относительном движении. [52]