Как обустроить мансарду?



Как создать искусственный водоем?



Как наладить теплоизоляцию?



Как сделать стяжку пола?



Как выбрать теплый пол?



Зачем нужны фасадные системы?



Что может получиться из балкона?


Главная страница » Энциклопедия строителя

содержание:
[стр.Введение] [стр.1] [стр.2] [стр.3]

страница - 1

width=389

Фиг. 2. Вытекание изначально закрученной жидкости из бака через центральное отверстие.

( H0 = 1.73, W0 =0.088 )

На фиг.2-4 приведен ряд фотографий, отражающих последовательность вытекания

жидкости из бака в зависимости от положения сливного отверстия при наличии вращения в

баке W0 = 0.088. Бак заполнялся жидкостью до высоты Ho=h0/D=1.73. Заполнение ёмкости и

открытие сливных отверстий производилось таким образом, что открытие сливного

отверстия на оси цилиндрической ёмкости непосредственно после её заполнения приводило

без вращения диска, к истечению жидкости без формирования вихревой воронки.

Значение скорости вращения жидкости перед открытием сливного отверстия wo= vr /2nr определялось после подъема диска над уровнем жидкости с помощью съемки на видеокамеру и рассчитывалось по скорости вращения подкрашенных частиц жидкости vr на радиусе r = 100мм. При описании экспериментов использовалась безразмерная скорость вращения жидкости Wo= wo(D/g)1/2, D- диаметр бака, g- ускорение свободного падения.

Вытекание жидкости из бака снималось на цифровую видеокамеру. Строилась зависимость высоты столба жидкости от времени h(t), дифференцированием которой получали зависимость скорости опускания столба жидкости от времени. Расход рассчитывался по скорости опускания столба жидкости q=Sdh/dt, S - площадь сечения бака. Данный метод определения расхода жидкости требует учитывать обьем, занимаемый воздушным ядром воронки и дает погрешность ~20% в момент пробивания воронкой столба жидкости. Более подробно с методика расчета расхода описана в [7].


width=389

Фиг. 3. Вытекание изначально закрученной жидкости из бака через боковое отверстие.

( Ho = 1.73, Wo =0.088 )

При вытекании жидкости через боковое отверстие, смещенное на AR= Ar/D =0.33 относительно центра, появление вихревой воронки наблюдалось через ~220 с фиг.3, не смотря на присутствие в жидкости вращения. Вихревая воронка возникала в самом конце вытекания на высоте H~0.05. Отметим, что при помещении сливного отверстия в центре бака вихревая воронка появлялась через ~15 с на высоте H~1.64. При открывании центрального и бокового отверстий одновременно формирование воронки над центральным отверстием происходило через ~10 с после открытия отверстия при H~1.68, а над боковым отверстием формирования воронки происходило через ~150 с на высоте H~0.03 фиг.4.

Наличие вращения жидкости в баке приводило к возникновению вихревой воронки после открытия сливного отверстия, если отверстие находилось в центре бака фиг.2. Формирование интенсивной вихревой воронки, пронизывающей весь столб жидкости, происходило через ~15 с после открытия сливного отверстия. Появление вихревой воронки сопровождалось значительным разбрызгиванием струи, вытекающей из бака, по сравнению с вытеканием жидкости до образования воронки. Образовавшаяся воронка присутствовала в жидкости в течение всего времени вытекания.


width=389

Фиг. 4. Вытекание изначально закрученной жидкости из бака через центральное и одно

боковое отверстия. ( H0 = 1.73, W0 =0.088 )

На фиг.5 приведены зависимости расхода от высоты столба жидкости для последовательности фотографий, приведенных на фиг.2 и фиг.3. Видно, что при образовании вихревой воронки кривые расхода закрученной жидкости удаляются от кривой расхода незакрученной жидкости, вдоль которой они двигались до образования воронки, и переходят на новую кривую, характеризующую концентрированное вихревое вытекание. Видно, что высота на которой оброазуется воронка значительно уменьшается при удалении от центра бака.

Для получения более полного представления о влиянии смещения сливного отверстия на возникновения вращения в последующих экспериментах использовалось дно, позволяющее непрерывно изменять положение сливного отверстия. На фиг.6 приведены зависимости относительного расхода жидкости Q(H)=qw(h)/ q o(h) от высоты столба жидкости H=h /d для различных значений смещения сливного отверстия, где qw(h) - величина расхода жидкости, вытекающей через сливное отверстие, а q o(h) - расход жидкости, вытекающей без вращения при этой же h.




содержание:
[стр.Введение] [стр.1] [стр.2] [стр.3]

© ЗАО "ЛэндМэн"