ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Характеристики турбулентного движения из "Теплотехника " Структура турбулентного движения. В зависимости от условий турбулентность может быть пристеночной , если она возникает при движении жидкости около неподвижной поверхности, и свободной , если является результатом вязкостного трения при движении отдельных слоев жидкости с различными скоростями. Если отсутствует внешний источник энергии, то турбулентное движение вырождается - турбулентность становится однородной (одинаковой в разных зонах) и изотропной (не зависящей от направления). В последнем случае осредненная скорость одинакова по всему течению. В большинстве практических случаев турбулентность зависит от направления, а осредненная скорость движения имеет градиент ( сдвиг скорости). Такие потоки определяют как турбулентность в потоке со сдвигом . [c.304] Турбулентность можно представить как суперпозицию (совокупность) движений с уменьшающимся периодом существования вследствие их затухания за счет вязкости. Эти движения условно называют вихрями , каждый из которых может быть охарактеризован масштабом (временным и пространственным), интенсивностью, частотой (величина обратная масштабу), кинетической энергией. [c.305] В турбулентном потоке существуют вихри самых различных масштабов, максимальный размер которых определяется размерами системы и средней скоростью движения, а минимальный - вязкостью, которая гасит самые мелкие вихри. Так, при у 100 м/с минимальный масштаб вихрей приблизительно равен 1 мм. [c.305] Вихревые движения характеризуются большим количеством поверхностей разрыва скоростей или их производных, которые беспорядочно распределяются в пространстве и во времени. Объем, ограниченный этими поверхностями разрыва, заключает некоторое количество жидкости или газа, называемое условно турбулентным молем . Структура движения в турбулентном потоке показана на рис.7.3. [c.305] Между интегральными масштабами ьо и Ей существует пропорциональная связь 1 x1 Ей =Р, при этом р линейно возрастает с увеличением интенсивности турбулентности в диапазоне р=0,5...0,8. [c.306] Кинетическая энергия турбулентности формируется за счет наиболее крупных пульсаций (вихрей), характеризующихся интегральным масштабом турбулентности ни 20% энергии, и энергосодержащих вихрей несколько меньшего масштаба. Крупномасштабные пульсации (вихри) являются источниками и носителями энергии турбулентного движения, а в мелкомасштабных вихрях происходит диссипация этой энергии в теплоту за счет вязкости. Стационарное состояние имеет место, когда подводимая энергия (за счет осреднен-ного движения жидкости) равна ее диссипации. [c.306] Пример 7.1. Записать уравнение состояния идеального газа р=рКТ для турбУ лентного потока с учетом пульсаций параметров состояния. [c.306] Вернуться к основной статье