ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Процессы переноса при неоднородной турбулентности из "Тепломассообмен " Аналогичный вывод можно сделать в отношении любых двух соседних сеточных ячеек, поэтому индексы I — 1 можно отбросить и, воспользовавшись известной гипотезой Стокса, получить уравнение А. С. Предводителева (1-12-41). [c.63] Изложенный вывод проливает свет на другую математическую трактовку параметра неидеальной сплошности Р, определяемую в данном случае формулой Л2-Ы). [c.63] Здесь — диссипативная функция Рэлея % — коэффициент теплопроводности. [c.63] Известно, что существуют ламинарное и турбулентное течения. Всем хорошо известна фотография движения дыма от зажженной папиросы [Л. 1-15]. Дым вначале поднимается в виде прямой струйки, потом она делается волнистой и кудреватой и, наконец, дым совершенно исчезает, перемешиваясь с воздухом. Первая часть струйки дыма представляет собой ламинарную с рму потока, вторая — турбулентную. [c.63] Если измерить скорости турбулентного потока в определенных местах в разные моменты времени, то получим зависимость и=/(т) в виде графика, приведенного на рис. 1-9. [c.64] Под неоднородной турбулентностью понимают турбулентность при наличии градиента скорости основного потока. [c.64] Турбулентный поток называется стационарным, когда и (среднее значение флуктуации скорости) не изменяется во времени. [c.64] Для полей векторной и скалярной субстанций концепция Рейнольдса распространяется на все характеристики, т. е. любая величина может быть представлена в виде осредненного значения и его пульсаций. [c.65] Используя эти правила осреднения, можно получить уравнения переноса при турбулентном потоке. [c.65] Таким образом, в случае турбулентного потока-уравнение непрерывности дополняется членом div (р и ). [c.65] Для иллюстрации рассмотрим возникновение трения в турбулентном плоскопараллельном потоке (и = 0). [c.67] Вследствие нелинейности уравнений (1-13-16), (1-13-24) и (1-13-27) число входящих в них неизвестных функций преобладает над числом описывающих их уравнений. Таким образом, с формальной стороны проблема турбулентного переноса состоит в замыкании уравнений переноса. [c.69] На ранних этапах развития исследований турбулентного переноса феноменологические теории имели своей целью описание лишь осредненных полей. В первую очередь остановимся на теории Бус-синеска [Л. 1-6]. [c.69] Теория Буссинеска. Существо этой теории сводится к следующему. Турбулентные потоки субстанции (векторной и скалярной) структурно аналогичны соответствующим молекулярным потокам, т. е. прямо пропорциональны градиентам соответствующей субстанции. Проиллюстрируем это на конкретном примере переноса импульса и тепла. [c.69] Рассмотрим перенос импульса и тепла в пограничном слое при обтекании бесконечно длинной плоской пластины. Молекулярный перенос импульса и тепла описываются соответствующими уравнениями , . [c.69] Это соотношение было впервые получено Рейнольдсом [Л. 15] и называется аналогией Рейнольдса. [c.70] Сравнивая (1-13-32) и (1-13-29), можно прийти к формальному выводу о том, что молекулярный и турбулентный переносы могут быть описаны в аналогичном виде, если критерий Прандтля равен единице (Рг = у/а = 1), т. е. [c.70] Обозначим коэффициент турбулентной кинематической вязкости через Хе, а коэффициент турбулентной температуропроводности через а а. = а ). Вследствие этого индекс турбулентности I заменим через е, а индекс ламинарного переноса т опустим. [c.70] Перенос массы путем турбулентного движения обычно называют турбулентной диффузией. [c.70] Таким образом, по теории Буссинеска турбулентный перенос является аналогом молекулярного переноса. Конечно, эта аналогия является грубым приближением ее можно принять в качестве расчетной схемы, при которой коэффициенты турбулентного переноса У , йе. определяются экспериментально. [c.70] Вернуться к основной статье