Скорость свободного движения плохообтекаемых тел в жидкости

Гидравлика и инженерная гидрология
Авторы:
Аннотация:

В статье рассматривается явление свободного движения плохо обтекаемых тел в жидкости. В основе гидравлического расчета многих технических устройств (отстойники, камеры флотации и аэрации, гидро- и пневмотранспорт и т.п.) лежит скорость осаждения (или всплывания) различных тел в жидкости. Методами математического моделирования решение задачи получено только при очень малых числах Рейнольдса. Физическое моделирование явления базируется на результатах исследования обтекания закрепленных тел набегающим внешним потоком. Но с позиций современных методов физического моделирования тело, свободно движущееся, и тело, закрепленное, обтекаемое с той же скоростью, представляют собой два различных явления: в первом скорость движения заранее не известна, во втором - она изначально задана. Следовательно, в первом явлении среди чисел подобия нет ни одного критерия. В статье показано, каким образом из чисел подобия получаются критерии. Решения базируются на теории подобия. Определяются числа, критерии подобия и критериальные уравнения. Предложенные зависимости обладают обобщающими свойствами, если явления относятся к одному классу. При равенстве чисел подобия такие явления будут описываться одними и теми же зависимостями. К ним можно отнести: осаждение тяжелых частиц в водной и воздушной средах, капель воды в воздухе, всплывание пузырьков воздуха в воде и т. п.