Страница 9 из 10

Закрутка струи жидкости

Добавлено: 28 янв 2014, 16:11
Anik
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.

Закрутка струи жидкости

Добавлено: 28 янв 2014, 16:12
Рубен
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.

Закрутка струи жидкости

Добавлено: 28 янв 2014, 16:12
ALEX165
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.

Закрутка струи жидкости

Добавлено: 28 янв 2014, 16:14
Рубен
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.

Закрутка струи жидкости

Добавлено: 28 янв 2014, 16:14
Pyotr
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.

Закрутка струи жидкости

Добавлено: 28 янв 2014, 16:16
ALEX165
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?

Закрутка струи жидкости

Добавлено: 28 янв 2014, 16:31
ALEX165
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...

Закрутка струи жидкости

Добавлено: 28 янв 2014, 17:19
Рубен
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

Закрутка струи жидкости

Добавлено: 28 янв 2014, 17:35
ALEX165
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.

Закрутка струи жидкости

Добавлено: 29 янв 2014, 12:45
Рубен
M Задачу про шайбу снес сюда.
A Задачу про шайбу снес сюда.