Вязкий подслой турбулентного слоя

Выхлопные патрубки турбин, схемы 100, 101 Вязкий подслой турбулентного слоя 67, 76 Вязкостно-гравитационный режим течения 166, 167 Вязкостный режим течения 164—166 Вязкость, экспериментальное определение 302, 303 [c.890]

Что же касается линейного распределения скорости в вязком подслое турбулентного слоя, являющегося основой первой группы методов, то оно подтверждается опытными данными и при наличии продольного градиента давления [15]. [c.41]

Твердый компонент равномерно распределен в несущей фазе. Турбулентные пульсации приводят газовые и твердые частицы к поперечным перемещениям из ядра потока к пограничному слою. Для однофазных потоков вязкий подслой пограничного слоя обычно определяют как безвихревую зону, полагая, что под действием вязкостных сил пульсации там уже угасли. В двухфазных потоках такая картина, по-видимому, не сохраняется. Действительно, твердые частицы, обладающие большей инерционностью, способны проникать и в вязкий подслой, достигая стенок канала и соприкасаясь с ними. Кроме того, возможно продольное движение частиц у стенки канала, которое влияет на структуру, теплоемкость и теплопроводность вязкой зоны. [c.180]

Теплопередача от горячей стенки к потоку жидкости осуществляется через пограничный слой, который можно представить в виде двухслойного построения из вязкого и турбулентного слоев пленки. Одним из факторов, отрицательно влияющих на теплоотдачу, является вязкий подслой — промежуточный слой между твердой пограничной поверхностью, к которой он примыкает, и турбулентным пограничным слоем. [c.186]

Труба круглого сечения. Профиль скорости потока в соответствии с трехслойной моделью турбулентного потока (вязкий подслой, буферный слой и турбулентное ядро) можно описать эмпирическими формулами [c.219]

Падение средней скорости как в турбулентном, так и в ламинарном пограничном слое, обусловливается в конечном итоге вязкостью жидкости. Однако влияние вязкости проявляется в турбулентном пограничном слое очень своеобразно. Самый ход изменения средней скорости в слое не зависит непосредственно от вязкости вязкость входит в выражение для градиента скорости только в вязком подслое. Общая же толщина пограничного слоя определяется вязкостью и обращается в нуль вместе с ней (см. ниже). Если бы вязкость была в точности равна нулю, то никакого пограничного слоя вовсе не было бы. [c.252]

Таким образом, температура, как и скорость, распределена по логарифмическому закону. Входящая сюда постоянная интегрирования с, как и при выводе (42,7), должна быть определена из условий в вязком подслое. Полная разность между температурой жидкости в данной точке и температурой стенки (которую мы принимаем условно за нуль) складывается из падения температуры в турбулентном слое и ее падения в вязком подслое. Логарифмическим законом (54,3) определяется только первое из них. Поэтому, если написать (54,3) в виде [c.298]

Тонкий слой жидкости, прилегающий непосредственно к стенкам трубы, составляет вязкий подслой, в котором влияние турбулентной вязкости исчезающе мало поэтому в уравнении движения жидкости в пограничном слое величиной можно пренебречь. Решение этого уравнения для основ- [c.426]

Принимая Х (у) = 1,0 и суммируя последние соотношения, опять получим уравнение (3.18). Из этого преобразования следует, что сокращение на Х (у) не нарушает турбулентной части уравнения (3.12). Однако при этом член уравнения, учитывающий вязкое движение, претерпевает некоторое изменение. В основном уравнении касательное напряжение, зависящее от этого члена, является функцией координат, а здесь касательное напряжение от координат не зависит. Так как турбулентное движение имеет место при больших числах Рейнольдса, то значительное влияние вязкого движения проявляется около вязкого подслоя. Кроме этого по современным представлениям /135, 261/ в вязком подслое имеет место ламинарное движение Куэтта (из-за малой толщины слоя), где касательное напряжение не зависит от координат и равняется касательному напряжению на стенке трубы. Таким образом, упрощенное уравнение (3.18) турбулентного движения не противоречит физике такого движения. [c.66]

Второй особенностью полученного уравнения распределения скоро стей в универсальных координатах является то, что оно описывает распределения скоростей и в вязком подслое. Это описание происходи на границе вязкого подслоя со стороны турбулентного ядра при различных значениях местного числа Рейнольдса на границе двух слоев. [c.81]

Достаточно очевидно, и это подтверждается опытом, что по мере приближения к стенке турбулентные пульсации должны затухать и, следовательно, должен существовать пристенный слой, где течение почти или полностью ламинарное. Такой слой называют вязким подслоем как показывают опыты, пульсации в нем хотя и наблюдаются, однако существенного влияния на структуру течения не оказывают. Толщина вязкого подслоя, как правило, невелика (составляет доли миллиметра). В пределах вязкого подслоя Тц > Хт и последним можно пренебречь. По мере удаления от стенки роль турбулентных пульсаций возрастает и, начиная с некоторого расстояния, > т . Таким образом, весь поток можно разбить на область турбулентного течения и вязкий подслой, в результате чего получаем двухслойную модель турбулентного потока. Для турбулентной области можно пренебречь чисто вязкостными напряжениями и принять [c.97]

В непосредственной близости к стенке существует вязкий подслой, в котором молекулярная вязкость существенно превосходит турбулентную и потому > а . Толщина вязкого подслоя составляет 0,001. .. 0,01 толщины всего турбулентного слоя. Далее следует зона логарифмического профиля, которая вместе с вязким подслоем и переходной областью образует пристенную область. В этой области, составляющей около 20 % толщины пограничного слоя, накапливается главная часть его пульсационной энергии. Это означает, что в пристенном пограничном слое турбулентность генерируется главным образом вблизи стенки в области гораздо более узкой, чем вся толщина пограничного слоя. Закономерности, описывающие течение в пристеночной области, часто называют законом стенки . [c.367]

На самом деле, как уже указывалось, толщина вязкого подслоя непостоянна и уменьшается с увеличением числа Рейнольдса. У гидравлически гладких стенок с возрастанием числа Рейнольдса также начинает проявляться их шероховатость, так как вязкий подслой становится тоньше и выступы шероховатости, которые первоначально полностью располагались в этом слое, начинают выходить из него, выступая в турбулентную зону. Следовательно, одна и та же стенка в зависимости от числа Рейнольдса может вести себя по-разному в одном случае — как гладкая, а в другом — как шероховатая. Поэтому абсолютная шероховатость не может полностью характеризовать влияние стенок на движе- [c.130]

Напомним, что в турбулентном пограничном слое имеется вязкий подслой, на который распределение скорости (7.77) распространить нельзя. Допустим, что в вязком подслое скорость линейно зависит от координаты у. Для простоты не будем учитывать буферный слой, который существует между ламинарным подслоем и турбулентным слоем, т. е. примем двухслойную схему пограничного слоя. [c.139]

Рис. 24.8. Ламинарный и турбулентный пограничные слои и вязкий подслой (на пластине) толщиной б, б/ ., бд соответственно (а) изменение параметра Я = б /6 при переходе ламинарного течения в пограничном слое в турбулентное (б)

После перехода основная часть потока в пределах пограничного слоя становится турбулентной. Однако в непосредственной близости от твердой границы интенсивность турбулентного перемешивания уменьшается, влияние вязкости возрастает. В этом смысле поток, обтекающий пластину, можно условно разделить на три области (сечение С—С) вязкий подслой (ламинарный [c.244]

Как уже указывалось, турбулентный пограничный слой можно разделить на две области вязкий подслой и область развитой турбулентности. При более тщательном анализе между ними выделяют буферный слой с переходными характеристиками. В вязком подслое преобладает молекулярная вязкость р] р,т, или v Vт, и молекулярная теплопроводность или аЗ>ат. В бу- [c.361]

Для условий представленного выше расчета, т. е. для Нсх= = 10, вязкий подслой занимает примерно 0,23 % толщины турбулентного пограничного слоя. [c.373]

В турбулентное. Однако и в турбулентном пограничном слое можно выделить ламинарный вязкий подслой, в пределах которого скорость особо круто возрастает. [c.155]

У стенки всегда наблюдается вязкий подслой (ламинарный пограничный слой), в котором жидкость движется крайне медленно и как бы прилипает к поверхности. Тепло через этот тонкий слой распространяется только теплопроводностью и в нем наблюдается очень резкое падение температуры— от температуры жидкости до температуры стенки. Пограничный слой ограничивает теплоотдачу от жидкости к стенке, протекающую в условиях турбулентного режима, протекает в общем интенсивно. [c.163]

Опыты показывают сложность движения в турбулентном слое — рис, 7-9. Вязкий подслой не имеет строго ламинарного течения вдоль стенки. Пульсации, особенно крупномасштабные (низкочастотные), проникают в вязкий подслой, где их течение регламентируется вязкими силами. Движение в вязком подслое, вообще говоря, является нестационарным, граница подслоя четко не определена. [c.194]

Для процессов теплоотдачи режим движения рабочей жидкости имеет очень большое значение, так как им определяется механизм переноса тепла. При ламинарном режиме перенос тепла в направлении нормали к стенке в основном осуществляется путем теплопроводности. При турбулентном режиме такой способ переноса тепла сохраняется лишь в вязком подслое, а внутри турбулентного ядра перенос осуществляется путем интенсивного перемешивания частиц жидкости. В этих условиях для газов и обычных жидкостей интенсивность теплоотдачи в основном определяется термическим сопротивлением пристенного подслоя, которое по сравнению с термическим сопротивлением ядра оказывается определяющим. В этом легко убедиться, если проследить за изменением температуры жидкости в направлении нормали к стенке (рис. 2-2). Как видно, наибольшее изменение температуры происходит в пределах тонкого слоя у поверхности, через который тепло передается путем теплопроводности. Следовательно, как для ламинарного, так и для турбулентного режима течения вблизи самой поверхности применим закон Фурье [c.34]

Жидкости, у которых 1 (все неметаллические капельные жидкости). У этого класса жидкостей молекулярный перенос количества движения интенсивней молекулярного переноса тепла. Толщина теплового пограничного слоя меньше толщины динамического слоя, и турбулентный перенос тепла становится заметным как в непосредственной близости к вязкому подслою, так и в вязком подслое. Последнее отчетливо проявляется в средах с числом Рг> 00. [c.65]

Более точной моделью является трехслойная схема течения, в которой зона условно разбивается на вязкий подслой, переходный (буферный) слой и турбулентное ядро. Границы этих слоев определяются из следующих условий [c.197]

В случае высокочастотных колебаний (при больших са), когда толщина колеблющегося пограничного слоя много меньше, чем толщина стационарного вязкого подслоя (б /бо 1). в первом приближении можно считать, что влияние колеблющегося потока сказывается только в вязком подслое, тогда как в турбулентном ядре профиль скорости квазистационарный. В этой области возможен приближенный теоретический анализ, основанный на методе расчета для ламинарного колеблющегося пограничного слоя. 226 [c.226]

В Л. 35] исследован турбулентный пограничный слой на пористой стенке в условиях градиентного дви-же1шя воздуха. Принята двухслойная модель движения вязкий подслой — турбулентное ядро. Профиль скорости в вязком подслое, полученный с учетом и р йх, сращивается с профилем скорости в турбулентном ядре [c.517]

Для решения задачи без этих допущений необходимо отойти от упрощенной схемы потока и рассмотреть наряду с турбулентным ядром и турбулентный пограничный слой, состоящий из переходного слоя и вязкого подслоя. Имея в виду, что величины, относящиеся к внешней границе слоя и подслоя, будут соответственно без штриха и со штрихом, относящиеся к твердым и жндким (газообразным) компонентам с индексом т и без ил-декса и относящиеся ко всему потоку — с индексом п , рассмотрим последовательно касательные напряжения и тепловые потоки в вязком подслое, а затем в промежуточном слое и турбулентном ядре. [c.185]

Последнее выражение позволило в [Л. 309] прийти к выводу, что при предельном увеличении концентрации и Z— -оо усиление теплообмена за счет турбулентного переноса тепла частицами составит не более 30%. Такой результат, расходящийся со многими опытными данными и оценкой по теоретической зависимости (6-15), получен в результате ряда упущений и неоправдаиных упрощений. Так, например, для дисперсного и чистого потока е , I, ti i, и приняты одинаковыми. Иначе говоря, при таком подходе все улучшение теплообмена, вызываемое наличием и турбулентными перемещениями частиц, учитывается лишь изменениями в ядре потока, где термическое сопротивление и без того мало. Изменение в пограничном слое, где термическое сопротивление наибольшее и лимитирует результирующий теплопере-нос к стенке, полностью игнорируются. Поэтому естественно, что улучшение теплообмена лишь в пределах турбулентного ядра, без учета одновременно цроявляю-щихся важнейших изменений в вязком подслое дало предельный прирост для Nun/Nu лишь 30%. [c.202]

Равновесие между вязким подслоем и турбулентным потоком позволяет определить соотношения, связывающие интегральные параметры между отдельными слоями потока. При линейном распредше-нии скоростей в вязком подслое из (3.22) следует [c.71]

Решение уравнения (3.9) с учетом выражения (3.8), приведенное в предыдущих параграфах, показывает, что оно хорошо описывает пристенное турбулентное движение в трубах круглого сечения. Распределение скоростей вязкого подслоя (участок 1, рис. 3.14, а) и область крупномасштабной турбулентности (область вязкой струи - участок 2) в универсальных координатах очень хорошо описываются единым уравнением (3.53) область 3 уравнением (3.53) не описывается оно идет по линии 3. Таким образом, уравнение (3.53) описывает только пристенную часть потока вязкий подслой и крупномасштабная область (струйный слой). Для крупномасштабной области парамегры переносов зависят от вязких выбросов из вязкого подслоя. Эти выбросы, имея максимальное значение около вязкого подслоя, уменьша отся до [c.84]

Профиль скорости легко получить из выражения (14.64). Для этого достаточно принять гипотезу о постоянстве турбулентного трения по толщине пограничного слоя Тт /(у) = onst. Подчеркнем, что речь идет о турбулентном трении, которое принимается постоянным в интервале бв.п г/ бт, где бв.п — толщина вязкого подслоя. В самом вязком подслое (см. рис. 14.9 область а) в связи с его малой толщиной [бв.п= (Ю ч--т-10 3)бт, см. пример 14.2] и преобладанием молекулярной вязкости обычно принимается прямолинейный профиль скорости, что по закону вязкого трения Ньютона дает T = onst и, следовательно, тс=Тв.п, где Тв.п — трение на границе между вязким подслоем и турбулентным ядром. В силу сказанного трение постоянно в интервале O i/ бт и равно трению на стенке Тс В этом случае для произвольного значения у из области турбулентного ядра бв.п У бт справедливо соотношение [c.365]

Гидродинамические условия развития процесса. При продольном течении жидкости вдоль плоской поверхности происходит образование гидродинамического пограничного слоя, в пределах которого вследствие сил вязкого трения скорость изменяется от значения скорости невозмущенного потока Шо на внешней границе слоя до нуля на самой поверхности пластины. По мере движения потока вдоль поверхности толщина пограничного слоя посте-ленно возрастает тормозящее воздействие стенки распространяется на все более далекие слои жидкости. На небольших расстояниях от передней кромки пластины пограничный слой весьма тонкий и течение жидкости в нем носит струйный ламинарный характер. Далее, на некотором расстоянии дгкр в пограничном слое начинают возникать вихри и течение принимает турбулентный характер. Вихри обеспечивают интенсивное перемешивание жидкости в пограничном слое, однако в непосредственной близости от поверхности они затухают, и здесь сохраняется очень тонкий вязкий подслой. Описанная картина развития процесса показана на рис. 3-1. [c.64]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...