ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Процессы переноса при неоднородной турбулентности из "Тепломассообмен Справочник Изд.2 " Если измерить скорости турбулентного потока в определенных местах в разные моменты времени, то получим зависимость о = /(т) в виде графика, приведенного на рис. 1-9. [c.55] Под неоднородной турбулентностью понимают турбулентность при наличии градиента скорости основного потока. [c.55] Турбулентный поток называется стационарным, когда й не изменяется во времени. [c.56] Для полей векторной и скалярной субстанций концепция Рейнольдса распространяется на все характеристики, т. е. любое значение может быть представлено в виде осредненного и его пульсаций. [c.56] Используя эти правила осреднения, можно получить уравнения переноса при турбулентном потоке. [c.56] Уравнение (1-8-8) отличается от уравнения (1-8-6) тем, что актуальные значения р заменены осредненными значениями Vx, р и, кроме того, появляется добавочный член, связанный с пульсационными характеристиками (выражение в квадратных скобках правой части уравнения). [c.57] Так как число входящих в нелинейные уравнения неизвестных функций преобладает над числом описывающих их уравнений, то проблема турбулентного переноса состоит в замыкании уравнений переноса. [c.59] На ранних этапах развития-исследований турбулентного переноса феноменологические теории имели своей целью описание лишь осредненных полей. В первую очередь остановимся на теории Буссинеска [Л.1-23]. [c.59] Это соотношение было впервые получено Рейнольдсом [Л. 1-22] и называется аналогией Рейнольдса. [c.60] Сравнивая (1-8-32) и (1-8-29), можно прийти к формальному выводу о том, что-молекулярный и турбулентный переносы могут быть описаны в аналогичном виде, если число Прандтля равно единице (Pr = v/a=l), т. е. [c.60] Обозначим коэффициент турбулентной кинематической вязкости через Vg, а коэффициент турбулентной температуропроводности через ag (ag, = ai). Вследствие этого индекс турбулентности t заменим е, а индекс ламинарного переноса опустим. [c.60] Перенос массы путем турбулентного движения обычно называют турбулентной диффузией. [c.60] Таким образом, по теории Буссинеска является аналогом молекулярного переноса, грубым приближением ее можно принять которой коэффициенты турбулентного переноса Vg, а , Dg определяются экспериментально. [c.61] Теория Прандтля. Прандтль [Л.1-24] сделал попытку связать величины Vg и с характеристиками турбулентности. Согласно кинетической теории газов коэффициент кинематической вязкости пропорционален произведению средиеквад-ратичлой скорости теплового движения на среднюю длину свободного пробега. По аналогии можно рассматривать в качестве переносимой (сохраняющей свои свойства на определенном расстоянии) субстанции турбулентный импульс моля жидкости. [c.61] Рассмотрим конкретный пример, аналогичный приведенному выше (обтекание плоской ттластины турбулентным потоком). [c.61] Перечисление недостатков феноменологических теорий турбулентности, оенованных на гипотезе о пути смешения , может быть продолжено. Следует, однако, иметь в виду, что все они органически присущи рассматриваемым теориям, которые не предусматривают сколько-нибудь правильного описания механизма процессов переноса. Плодотворность же этих теорий объясняется тем, что они позволили получить практически полезные полуэмпирические соотношения, которые используются в инженерной практике. [c.62] Кратко рассмотренные теории турбулентности являются дедуктивными Принимается определенная гипотеза о пульсационных потоках импульса, скалярной субстанции или завихренности, на основе которой с помощью осреднснных уравнений переноса выводятся (дедуцируются) профиль осредненной скорости и профиль скалярной субстанции. Очевидно, что при этом осредненные характеристики (профиль скорости или скалярной субстанции) выводятся на основе физически сомнительных гипотез. [c.62] Рейхард (Л. 1-26], отметив это обстоятельство и подвергнув критике дедуктивные теории переноса, предложил индуктивную теорию. [c.62] Вернуться к основной статье