Закрутка струи жидкости

Аватар пользователя
Anik
Сообщений: 3743
Зарегистрирован: 27 июн 2013, 21:00

Закрутка струи жидкости

Сообщение Anik » 28 янв 2014, 16:11

Рубен писал(а):Source of the post
Anik писал(а):Source of the post Вот те раз!
А почему с трением должно быть увеличение момента количества движения, а не его уменьшение?
Странно как-то...
Я же не говорю, что с трением он будет увеличиваться, но смысла рассматривать задачу без трения - вообще 0, т.к. вектор суммы сил реакции конуса и тяжести как раз пересекает ось вращения.
Другое дело, что с трением тоже увеличение момента быть не должно...

Я понимаю идею Алекса: он хочет сымитировать движение шайбы по винтовой линии, "нарезанной" на поверхности конуса. При этом момент количества движения действительно будет увеличиваться. Но сила трения не создаст такой же эффект, как винтовая линия, т.к. в отличии от реакции последней, сила трения всегда направлена против скорости движения и момент главного вектора всех сил всегда будет направлен против момента количества движения шайбы.
здесь я с вами согласен и в первом и во втором абзаце.
Дело в том, что в жидкости нет "нарезанных" винтовых линий. Конечно, если жидкость стекает по вертикальной трубе, а внизу эта труба обращается в змеевик, то жидкость приобретёт момент количества движения в сторону закрутки змеевика но, при этом сам змеевик приобретёт равный по модулю момент количества движения, но в обратную сторону (из за реакции жидкости на змеевик).

Вот вы говорите, что: " смысла рассматривать задачу без трения - вообще 0, т.к. вектор суммы сил реакции конуса и тяжести как раз пересекает ось вращения".
Но вы согласны хотя бы с тем, что без трения шарик вообще не скатится в отверстие в конусе, а будет вращаться по окружности на некоторой высоте? Конечно, если он имеет достаточную тангенциальную скорость, т.е. начальный момент импульса. Если отверстие и шайба достаточно малы, то начальный момент импульса тоже может быть очень маленьким, а шарик всё равно не упадёт в отверстие.
Последний раз редактировалось Anik 27 ноя 2019, 18:13, всего редактировалось 1 раз.
Причина: test

Аватар пользователя
Рубен
Сообщений: 5756
Зарегистрирован: 04 май 2010, 21:00

Закрутка струи жидкости

Сообщение Рубен » 28 янв 2014, 16:12

ALEX165 писал(а):Source of the post Сила - да, но для сосуда важен момент сил...
в том то и дело, что по знаку косинуса угла между векторами скорости и главного вектора силы, можно точно сказать о взаимном направлении векторов момента движения и момента сил.
Последний раз редактировалось Рубен 27 ноя 2019, 18:13, всего редактировалось 1 раз.
Причина: test

Аватар пользователя
ALEX165
Сообщений: 10578
Зарегистрирован: 30 сен 2008, 21:00

Закрутка струи жидкости

Сообщение ALEX165 » 28 янв 2014, 16:12

Pyotr писал(а):Source of the post
ALEX165 писал(а):Source of the post
Для неподвижного конуса получится ли, что в некоторый момент: $$M>>\varepsilon$$?

Это вряд ли, закон сохранения момента импульса не позволит. А вот если убрать трение на поверхности, можно ожидать раскручивания центральной части потока и компенсирующего закручивания в другую сторону периферии, при этом суммарный момент импульса меняться не будет.

Если момент сил со стороны конуса на жидкость не равен 0, то противоречия нет. Это очевидно, например для сосуда в который вставлена неподвижная крыльчатка - вода очевидно раскрутится.
Последний раз редактировалось ALEX165 27 ноя 2019, 18:13, всего редактировалось 1 раз.
Причина: test

Аватар пользователя
Рубен
Сообщений: 5756
Зарегистрирован: 04 май 2010, 21:00

Закрутка струи жидкости

Сообщение Рубен » 28 янв 2014, 16:14

Anik писал(а):Source of the post здесь я с вами согласен и в первом и во втором абзаце.
А я несогласен с вашими двумя.

но, при этом сам змеевик приобретёт равный по модулю момент количества движения, но в обратную сторону (из за реакции жидкости на змеевик).
Змеевик - это часть трубы, которая в нашей задаче неподвижна.

Но вы согласны хотя бы с тем, что без трения шарик вообще не скатится в отверстие в конусе, а будет вращаться по окружности на некоторой высоте?
Несогласен.
Последний раз редактировалось Рубен 27 ноя 2019, 18:13, всего редактировалось 1 раз.
Причина: test

Pyotr
Сообщений: 4896
Зарегистрирован: 19 авг 2008, 21:00

Закрутка струи жидкости

Сообщение Pyotr » 28 янв 2014, 16:14

ALEX165 писал(а):Source of the post
Pyotr писал(а):Source of the post
ALEX165 писал(а):Source of the post
Для неподвижного конуса получится ли, что в некоторый момент: $$M>>\varepsilon$$?

Это вряд ли, закон сохранения момента импульса не позволит. А вот если убрать трение на поверхности, можно ожидать раскручивания центральной части потока и компенсирующего закручивания в другую сторону периферии, при этом суммарный момент импульса меняться не будет.

Если момент сил со стороны конуса на жидкость не равен 0, то противоречия нет. Это очевидно, например для сосуда в который вставлена неподвижная крыльчатка - вода очевидно раскрутится.

Я рассуждал об осесимметричном течении, а не трехмерном.
Последний раз редактировалось Pyotr 27 ноя 2019, 18:13, всего редактировалось 1 раз.
Причина: test

Аватар пользователя
ALEX165
Сообщений: 10578
Зарегистрирован: 30 сен 2008, 21:00

Закрутка струи жидкости

Сообщение ALEX165 » 28 янв 2014, 16:16

Рубен писал(а):Source of the post
ALEX165 писал(а):Source of the post Ну докажите, что поверхность сосуда не создаёт момента сил, увеличивающих момент импульса потока например.
Если рассмотреть все 3 силы, действующие на приграничный элемент жидкости (тяжести, нормальной реакции и вязкого трения), то окажется, что их момент направлен против момента движения.

А Вы не забыли, что при тангенциальном движении, этот элемент совершает ещё и радиальное?
Последний раз редактировалось ALEX165 27 ноя 2019, 18:13, всего редактировалось 1 раз.
Причина: test

Аватар пользователя
ALEX165
Сообщений: 10578
Зарегистрирован: 30 сен 2008, 21:00

Закрутка струи жидкости

Сообщение ALEX165 » 28 янв 2014, 16:31

Кстати, Рубен, вот смотрите - для шайбы сила трения - против скорости, но для вязкого потока - касательная составляющая на границе не определяется скоростью, скорость на границе равна 0...
Последний раз редактировалось ALEX165 27 ноя 2019, 18:13, всего редактировалось 1 раз.
Причина: test

Аватар пользователя
Рубен
Сообщений: 5756
Зарегистрирован: 04 май 2010, 21:00

Закрутка струи жидкости

Сообщение Рубен » 28 янв 2014, 17:19

ALEX165 писал(а):Source of the post А Вы не забыли, что при тангенциальном движении, этот элемент совершает ещё и радиальное?
для чисто радиального движения как сила трения, так и сумма сил трения и тяжести пересекают ось вращения и момента не создают.

ALEX165 писал(а):Source of the post скорость на границе равна 0...
Да и тогда, выходит, нас этот слой автоматически не волнует - его момент движения равен нулю. Следовательно, надо рассмотреть не пограничный слой, а некий промежуточный слой $$dr$$.

M Флуд исполнения Eб1 удален
A Флуд исполнения Eб1 удален
Последний раз редактировалось Рубен 27 ноя 2019, 18:13, всего редактировалось 1 раз.
Причина: test

Аватар пользователя
ALEX165
Сообщений: 10578
Зарегистрирован: 30 сен 2008, 21:00

Закрутка струи жидкости

Сообщение ALEX165 » 28 янв 2014, 17:35

Рубен писал(а):Source of the post
ALEX165 писал(а):Source of the post А Вы не забыли, что при тангенциальном движении, этот элемент совершает ещё и радиальное?
для чисто радиального движения как сила трения, так и сумма сил трения и тяжести пересекают ось вращения и момента не создают.

Надо ещё подумать как поток упростить до шайбы (не выплёскивая).

ALEX165 писал(а):Source of the post скорость на границе равна 0...
Да и тогда, выходит, нас этот слой автоматически не волнует - его момент движения равен нулю. Следовательно, надо рассмотреть не пограничный слой, а некий промежуточный слой $$dr$$.

По-любому априори нельзя утверждать, что стенки не раскручивают поток.
Надо аккуратно написать граничные условия (вот говорит и напиши сам :lool: ). Короче надо аккуратно до предела упростить задачу, поставить и решить.

Рубен писал(а):Source of the post
Anik писал(а):Source of the post Вот только необходим некоторый начальный момент импульса.
Конечно, при определенном (а не вообще каком нибудь) моменте импульса шарик будет вращаться по окружности на одной высоте. Величину момента не трудно посчитать.

Лучше не отвлекаться на эту шайбу как таковую, можно лишь в отдельную тему выделить, а то тема про закрутку захлохнет уже в который раз без результата, а не хочется этого.
Последний раз редактировалось ALEX165 27 ноя 2019, 18:13, всего редактировалось 1 раз.
Причина: test

Аватар пользователя
Рубен
Сообщений: 5756
Зарегистрирован: 04 май 2010, 21:00

Закрутка струи жидкости

Сообщение Рубен » 29 янв 2014, 12:45

M Задачу про шайбу снес сюда.
A Задачу про шайбу снес сюда.
Последний раз редактировалось Рубен 27 ноя 2019, 18:13, всего редактировалось 1 раз.
Причина: test


Вернуться в «Физика»

Кто сейчас на форуме

Количество пользователей, которые сейчас просматривают этот форум: нет зарегистрированных пользователей и 15 гостей