ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Двухслойная схема пристеночной турбулентности. Логарифмический профиль скоростей из "Механика жидкости и газа Издание3 " Закономерности пути смешения и коэффициента турбулентного переноса при движении жидкости около твердой стенки принципиально отличаются от закономерностей только что рассмотренных свободных турбулентных движений вдалеке от твердых поверхностен. Наличие существенного влияния молекулярной вязкости на процессы турбулентного переноса значительно усложняет изучение пристеночной турбулентности. [c.719] Сравнение этого распределения скоростей с ранее полученным ламинарным распределением (84) показывает глубокое различие между ними. С математической стороны это различие выражается в том, что линейный профиль скоростей при ламинарном движении становится логарифмическим при турбулентном движении. Существенно, что эта особенность турбулентного движения сохраняется вблизи стенки и в случаях движении более сложных, чем рассмотренная выше упрощенная схема. [c.721] Для определения постоянной интегрирования С нельзя использовать граничное условие на стенке, так как в пристеночной области уравнение (87) несправедливо, а имеет место линейный профиль скоростей (85). Единственной в указан1юн постановке возможностью определения этой ПОСТОЯННО являстся сращивание логарифмического решения с линейным (85). [c.721] Первая из этих величин имеет размерность скорости, хотя по своей природе состоит из динамических величин напряжения и плотности назовем ее поэтому динамической скоростью. Вторая имеет размерность длины и по той же причине может быть названа динамической длиной ). Для облегчения запоминания этих важных для дальнейшего выражений можно заметить, что, если принять динамическую длину и динамическую скорость за масштабы длин и скоростей, то составленное при их помощи число Рейнольдса будет равно единице. [c.722] Аналогично убедимся в том, что всякая одночленная комбинация р, ц, и т , имеющая размерность скорости, может отличаться от и только безразмерным множителем. [c.723] Из доказанного следует, что толидина ламинарного подслоя бд и скорость на границе подслоя л должны быть пропорциональны соответственно динамической длине / и динамической скорости у. [c.723] При логарифмическом масштабе абсцисс, принятом на рис. 243, этому профилю будет соответствовать не показанная на рисунке цепная линия, переход на которую с прямой (96) и намечается при малых значениях IgT]. Располол ение этой цепной линии будет показано далее. Можно заметить еще намечающееся отклонение экспериментальных точек вверх от прямой (96) в правой ее части, зависящее от влияния отличия движения в круглой трубе от рассмотренного упрощенного случая плоского движения вблизи безграничной плоскости. Это плоское движение можно себе представить как предельный случай движения в трубе, если при фиксированном расстоянии у) точки потока в трубе от ее стенки устремить к бесконечности расстояние между плоскостями в плоской трубе или радиус в круглой цилиндрической трубе. Правильность такой трактовки идеализации Прандтля также будет подтверждена ниже. [c.725] Константы у. — 0,4 и а 11,5 представляют две основные эмпирические постоянные, характеризующие турбулентное движение. Иногда бывает удобно вводить еще третью постоянную f, выражающуюся через первые две определяющую уклон логарифмической кривой скоростей на границе ламинарного подслоя, но со устороны турбулентного ядра. [c.725] Таким образом, проведенный упрощенный теоретический анализ позволяет уловить основные закономерности распределения скоростей при турбулентном движении в круглой трубе. Необходимость использования двух эмпирических констант сохраняется и в далее излагаемой более точной теории, которая, так же как и изложенная выше, относится к числу полуэмпирических теорий. [c.726] Вернуться к основной статье