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herozhu

木虫 (正式写手)

[求助] 倾斜水射流冲击力(剪应力)计算 已有1人参与

1. 射流垂直冲击时,在垂直方向可用动量定理计算冲击力(忽略飞溅及重力影响),,相应的正应力即为
    若先计算stagnation处压力(伯努利方程),为, 此压力乘以面积即为作用在固体表面上的力,则正应力即为此处压力。
    两种计算方法差了一倍,不能理解其中原因。
    在stagnation 处,速度为0, 动压为0, 压力全由静压造成,若将射流假定为定常,则用伯努利方程根据其他点处得速度可得到stagnation处得总压,进而计算,不知理解是否有误。

2. 射流倾斜冲击时,在垂直于固体表面的方向仍可根据动量守恒计算冲击力,为,theta角为速度与垂直方向夹角。但是此时在平行于固体表面方向(水平方向)两侧速度分布、水流厚度分度都不知道,无法用动量进行剪切力计算。事实上,有些文章中计算倾斜冲击后速度分布或hydrolic jump时,都是假定水平方向动量守恒,进而做分析。
若按照利用stagnation pressure直接乘以射流横截面积得出垂直于沿射流方向的力,再将此力沿水平及垂直方向做分解,分别认为是剪切力及压缩力,进而得出剪应力与压应力,作为材料失效的准则,是否合理?

3. 根据一些经典射流冲击论文,固液表面处的剪应力应为液体粘度乘以固体表面处速度梯度,即由于摩擦产生。这样看来上面所述分解力的方法不太合理。

被这些问题困扰了好久,希望各位不吝赐教!谢谢
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xzhyk811

铁虫 (初入文坛)

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
herozhu: 金币+10, 有帮助, 谢谢回复 2014-08-25 13:53:43
射流速度比较高一般都在1马赫左右,方法一的假设是有问题的,怎么可以忽略飞溅及重力影响。方法二我没看明白,你是说这个方法不可行吗?方法三是以往及当前以及往后的主流研究方式,以实验为依据得出相应的动力学公式。
奋发
3楼2014-05-31 21:36:40
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herozhu

木虫 (正式写手)

引用回帖:
3楼: Originally posted by xzhyk811 at 2014-05-31 21:36:40
射流速度比较高一般都在1马赫左右,方法一的假设是有问题的,怎么可以忽略飞溅及重力影响。方法二我没看明白,你是说这个方法不可行吗?方法三是以往及当前以及往后的主流研究方式,以实验为依据得出相应的动力学公 ...

谢谢回复。
1. 忽略摩擦等损失时,射流出口速度直接由压力决定。按动量定理计算时,忽略飞溅情况下算出的数值,要小于考虑飞溅情况下,因为考虑飞溅时,一部分质量冲击后改变的方向,计算出的力会更大!此外,如果考虑飞溅,毫无规律不知何以入手?
就这个问题读了一些文献,按动量定理计算的占了一小部分,一大部分仍旧是按照伯努利方程计算出压力作为作用应力。依旧不明白相差一倍到底从何而来。
2. 这个的意思简要来说就是由压力算出想象中(工件表面可能不是与射流垂直)垂直时所产生的压力,再将力按照实际角度进行三角分解。看到一篇测射流冲击力论文,STUDY OF THE HIGH PRESSURE RINSING WATER JET INTERACTIONS,如有空可以下载一看,看方法是否可行。
3.明白三有道理,可惜没那么多时间不能做那么深入。
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4楼2014-08-25 14:05:54
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撒哈拉之春

木虫 (正式写手)

你研究冲击射流哪方面的?
低调
5楼2014-10-16 19:55:41
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W_FJ

新虫 (初入文坛)

楼主在吗,看来你那里有倾斜射流流速模型的论文资料,能给我吗?急需帮助
6楼2015-07-28 11:37:10
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