Файл: Щербинин Э.В. Струйные течения вязкой жидкости в магнитном поле.pdf

Н а и б о л е е

подробные

д а н н ы е

о х а р а к т е р е

распределения

д а в ­

ления

приведены

в

работе

[15] д л я круглого

внезапного

расши ­

рения. В этих опытах места отборов

д а в л е н и я

р а с п о л а г а л и с ь

п о

длине

трубы,

в

одной плоскости

к а к

в узкой

и широкой

частях

трубы,

т а к

и

на

уступе

40

внезапного

расширения .

Обозначим

угол

м е ж ­

ду

направлением

поля и

;35

н о р м а л ь ю

к

плоскости

отборов

через

а. И з м е н е ­

ние

угла

а

дает

в о з м о ж ­

25

ность

при сохранении ре­

ж и м а

течения

з а м е р и т ь

распределение

д а в л е н и я

не

только

по

длине

тру ­

20

бы, но и по периметру

по ­

перечного сечения. В опи­

сываемых н и ж е опытах

изменение

а

д о с т и г а л о с ь

поворотом

магнитной

си­

стемы

относительно

не­

10

подвижной

трубы .

П р и в е д е м данные

д л я

я п ч я*

•Д-Д-а а л..

двух углов: а = 9 0 ° ,

когда

вектор

поля

л е ж и т

в.

CD

( Л

плоскости

отборов, и

а =

= 0,

когда

вектор

поля

ортогонален

этой

плос ­

100

200

300

400 Хмм

кости.

П р и

а = 90°

(рис .

8.20) н а б л ю д а е т с я

резкое

Рис. 8.20. Распределение давления вдоль оси

падение д а в л е н и я

на

ус ­

трубы

в плоскости

а = 9 0 ° (Re=45 000):

тупе

с

ростом

поля,

з а ­

А —

На=730

(N=11,6);

•

— соответственно 530

тем

в

широкой •

части

(6,2);

X

-

350

(3,2);

О

-

180 (0,8).

трубы

д а в л е н и е

восста­

навливается . О д н а к о

про ­

цесс восстановления протекает монотонно л и ш ь при

сравни ­

тельно

м а л ы х

N

( N « 3 ) ;

при

N > 3

н а б л ю д а ю т с я

д в е или тр и

ветви

кривой

восстановления,

м е ж д у которыми

р а с п о л а г а ю т с я

потенциальные

я м ы . К

с о ж а л е н и ю , ограниченное

число

отборов

в опыте не дает возможности проследить за изменением

глубины

потенциальных

я м

с д а л ь н е й ш и м ростом

поля. К а ж е т с я

вероят ­

ным,

что

их

ширина

будет

уменьшаться,

а

глубина

увеличи ­

ваться .

П р и

а = 0

(рис. 8.21)

происходит

аналогичное

явление,

с той

л и ш ь

разницей, что глубина

я м

здесь несколько

меньше,

а пер-

в а я ветвь восстановления располагается

е щ е д о участка

внезап ­

ного

расширения,

в узкой

части трубы . П р и этом давление

на

уступ

существенно

отличается

от такового

при а = 9 0 ° .

Х а р а к т е р изменения д а в л е н и я на уступ

с изменением

а

по­

к а з а н

на рис. 8.22. К а к видно

из рисунка, на линии а = 0

д а в л е ­

ние всегда

выше, чем на линии

а = 90°, причем при сравнительно

м а л ы х N

среднее

д а в л е н и е приходится приблизительно

на ли ­

нию

ос = 45°. П р и

больших

ж е N угол

а,

где д а в л е н и е

р а в н о

40

Рис. 8.21. То же, что на рис. 8.20, в плоско-

Рис. 8.22.

Распределение

сти cs=0 (Re=45 000):

давления

по

периметру

• — На=0

(N=0); остальные обозначения

те же.

уступа внезапного расши­

рения при различных N.

среднему

по уступу

д а в л е н и ю ,

заметно

п р и б л и ж а е т с я

к

90°. Н е

в ы з ы в а е т

сомнения,

что г л а в н у ю роль

в распределении

д а в л е ­

взаимодействие их с внешним м а г н и т н ы м

полем .

Б о л е е высокое значение

д а в л е н и я

на

линии а = 0

по сравне­

нию с а = 9 0 ° объясняется

р а з л и ч н ы м

н а п р а в л е н и е м

индуциро -