Критический режим перехода к турбулентности

Критический режим перехода к турбулентности 17, 19 [c.268]

А какой же режим течения лучше Вопрос хотя и наивный, но в определенном смысле имеющий право на существование (ведь из определения критерия Рейнольдса следует, что, варьируя входящие в него величины в некоторых пределах, можно управлять и характером течения). Более того, предыдущий абзац, открывая чисто технические пути усмирения потока, наталкивает на мысль, имеет ли, кроме познавательного, какое-либо практическое значение попытка противостоять Рейнольдсу , т. е. не подчиняться требованию перехода к турбулентному режиму при значениях критерия, больших критического. [c.110]

Переход к турбулентности. Система переходит от упорядоченного пространственно-временного поведения к турбулентному при увеличении степени её неравновесности, к-рую можно характеризовать т, н. управляющим параметром (или параметрами) — Рейнольдса числом или его аналогами. Значения управляющего параметра, при к-рых один тип движения системы теряет устойчивость и на смену ему приходит другой, наз. критическими. Переход к Т. может происходить как скачкообразно (регулярное движение сразу сменяется турбулентным), так и в результате цепочки последовательных усложнений движения. При этом возможны ситуации, когда временное поведение поля темп-ры, скорости, давления или др. характеристик среды становится хаотическим при сохранении регулярной пространств, структуры. Хотя такой режим [c.178]

Для каждой установки существует некоторый диапазон критических значений чисел Ке р, при которых происходит переход от одного режима течения к другому. Значение критического числа Ре, ниже которого режим течения обязательно ламинарный, для трубы круглого сечения составляет примерно 2300. Число Ре р, при котором ламинарный режим течения переходит в турбулентный, существенно зависит от условий входа потока в трубу, состояния поверхности стенок и др. При очень плавном входе и гладких стенках переход от ламинарного режима к турбулентному наступает при числах Ре, р > 2300. На практике чаще встречается турбулентный режим течения. [c.19]

Режим движения воздуха в воздухопроводах может быть ламинарным и турбулентным. Переход от ламинарного режима к турбулентному определяется критическим числом Рейнольдса. Для круглых гладких труб [c.177]

Re <3,5 10. В этом критическом диапазоне чисел Рейнольдса в пограничном слое начинается переход от ламинарного режима течения к турбулентному. Отрыв пограничного слоя возникает еще при ламинарном режиме течения, приблизительно в том же месте на лобовой стороне цилиндра, что и при меньших числах Re. За этим отрывом следуют смена режи.ма течения и второй, уже турбулентный ( пузырчатый ) отрыв на кормовой стороне цилиндра. Регулярность и определенность отрыва пограничного слоя меньше, чем при меньших и больших числах Рейнольдса. Донное давление резко повышается, а зона действия отрыва сужается ( =110- 120 ", рис. 10-3, г). В результате при Re 3=5-10 происходит указанное выше скачкообразное кризисное снижение лобового сопротивления цилиндра. Для шара такое кризисное сопротивление соответствует Re j=3 10 [c.472]

Сопоставляя верхнее и нижнее критические числа, видим, что первое больше второго почти в 6 раз. Следовательно, между ними лежит довольно большая зона, где движение жидкости в зависимости от условий может быть ламинарным или турбулентным. Ламинарный режим движения жидкости в этой зоне очень неустойчив и легко переходит в турбулентный, поэтому практически режим движения жидкости здесь обычно считается турбулентным. Значит, для установления характера режима движения жидкости достаточно сравнивать среднюю скорость потока только с нижней критической скоростью Ун.к- Тогда режим движения жидкости определяется по неравенству [c.83]

Данные опытов О. Рейнольдса, нанесенные на график в логарифмическом масштабе (рис. И 1.3), показывают наличие трех зон движения жидкости ламинарной, переходной и турбулентной. Точки их переходов а п Ь называются критическими точками, т. е. точками, в которых обязательно происходит изменение режима. Точка а называется нижней критической точкой, а точка Ь — верхней критической точкой. Нижняя критическая точка характерна тем, что до нее всегда наблюдается ламинарный режим, а верхняя критическая точка характерна тем, что за ней всегда сохраняется турбулентный режим. Скорость, соответствующая нижней критической точке, называется нижней критической скоростью 2 н.к, а скорость, соответствующая верхней критической точке, — верхней критической скоростью Ув.к- [c.83]

В котлостроении часто применяются теплообменные устройства, выполненные из труб, навитых в виде змеевиков различных радиусов гиба. В криволинейных трубах движение среды имеет сложный характер поток, испытывая действие центробежных сил, отжимается к внешней стенке, а в поперечном направлении появляется дополнительная циркуляция среды. Все это, с одной стороны, приводит к повышению сопротивления змеевиков, а с другой, затрудняет появление турбулентных пульсаций. Последнее обстоятельство приводит к стабилизации потока, что выражается в повышении Критического числа Рейнольдса Ке"кр, характеризующего начало области окончательного перехода в режим турбулентного течения. При этом [c.221]

Величины нижнего и верхнего критических чисел Рейнольдса не зависят от рода жидкости и размеров живого сечения потока. Опытами установлено, что нижнее критическое число Рейнольдса Кец.к может быть принято равным 2320. Верхнее критическое число Рейнольдса ReB.K. изменяется в довольно широких пределах. Переход ламинарного режима в турбулентный зависит (помимо скорости движения, вязкости жидкости и размера живого сечения потока) от ряда факторов, а именно от возмущений, создаваемых у источника питания трубопровода, от сотрясения трубопровода, от резкого изменения скорости, от местных сопротивлений и т. д. В лабораторных условиях удавалось сохранить ламинарный режим в трубопроводе при числах Рейнольдса, превышающих даже 13 800, и, наоборот, переход турбулентного режима в ламинарный наблюдался при числах Рейнольдса, значительно меньших 2320. [c.83]

Переход ламинарного течения в турбулентное происходит не мгновенно. При достижении значений Re, близких к критическим, наступает режим перемежающегося течения, когда течение в трубе становится попеременно то ламинарным, то турбулентным. Поэтому область перехода занимает очень большую часть, измеряющуюся иногда тысячами диаметров трубы. [c.150]

Этот критерий устойчивости относится к случаю осесимметричных длинноволновых возмущений и его нельзя распространять на столь большие числа Рейнольдса, когда становятся существенными неосесимметричные возмущения и поток может стать турбулентным. Для характеристики перехода к турбулентному режиму течения обычно используется эффективное число Рейнольдса Re f, R gf = Hvq/v, где H = 0,5(/ 2 -R )- полуширина канала, Vq - средняя скорость, определяемая по расходу жидкости через сечение канала. При этом Re f = 0,061 IRe , где Re - введенное ранее число Рейнольдса. Для вычисления среднего значения Vq использован профиль скорости (2.4). При Re = 80 число R gf 390, что не превосходит критического числа Рейнольдса, при котором возможен турбулентный режим течения. [c.60]

При всех значениях Re < Re, ,, j наблюдается устойчивое ламинарное течение, при Re > Re p о — развитое турбулентное, при Re,sp 1 < Re < Re, p — переходный режим движения. Критические координаты л р i и х, р 2 зависят от многих (1)акторов. На переход от ламинарного к турбулентному режиму влияют степень турбулентности, частота иульсаци , ускорение и замедление потока, шероховатость и волнистость поверхности, удобо-обтекаемость передней кромки стенки, вибрации и интенсивность теплообмена. Поэтому трудно точно указать значения Re p. [c.88]

Число Рейнольдса, при котором происходит переход от ламинарного движения к турбулентному, называют критическим и обозначают Рвкр. При Ре>Рекр режим движения является турбулентным, при Ре<Рскр — ламинарным. Критическое число Рейнольдса зависит от условий входа в трубу, шероховатости ее стенок, отсутствия или наличия первоначальных возмущений в жидкости, конвективных токов и др. [c.153]

Значительную неопределенность в расчет тепловой защиты сегментального аппарата вносит неточность определения теплового эффекта радиационного вдува, а также энтальпии разрушения /н, а в расчет защиты конического аппарата — положение точки перехода от ламинарного режима течения в пограничном слое к турбулентному. Последнее также связано с оценкой эффекта вдува, поскольку в турбулентном пограничном слое коэффициент вдува ут почти втрое меньше, чем в ламинарном 7л, а соотношение тепловых потоков к непроницаемой поверхности обратное от втрое выше од. В результате тепловой поток, подведенный к разрушающейся поверхности, оказывается в 7 раз выше при турбулентном режиме. При расчетах в работе [Л. 10-6] предполагалось, что критическое число Рейнольдса, рассчитанное по локальным параметрам набегающего потока, составляет Некр= 2,5-10 , однако за счет влияния различных факторов оно может снизиться до 0,1-10 . Первому из этих значений в период максимального нагрева соответствовал ламинарный режим течения на большей части конического аппарата, тогда как второму — турбулентный почти на всей поверхности, за исключением носового затупления. [c.307]

Резкое уменьшение диссипативных потерь в обогреваемых каналах наблюдалось в момент достижения кризиса теплообмена в экспериментах по определению критических тепловых нагрузок. Аналогичное явление было обнаружено и в описанных выше экспериментах по определению критического теплового потока в дегазированной воде. Так, на рис. 4.25 в качестве примера приведены зависимости изменения относительной подведенной мопщости лул р, массового расхода G и температуры стенки в выходном сечении канала от времени. В процессе ступенчатого подвода мощности к стенке канала температура ее ступенчато возрастает. Расход сначала остается постоянным, затем начинает уменьшаться вследствие увеличения потерь на трение при движении двухфазной смеси, а при достижении кризисного состояния снова возрастает. Увеличение расхода при достижении кризисной зоны наблюдалось и в опытах Типпетса [52]. Этот факт можно рассматривать как свидетельство того, что в этом случае, так же как в адиабатных каналах, определяющим в формировании критического потока является свойство значительной сжимаемости двухфазного потока. Если в пристенном слое обогреваемого канала реализуется трансзвуковой режим течения, то вырождение турбулентности и переход к ламинарному режиму течения могут служить причиной уменьшения как диссипативных потерь, так и интенсивности теплообмена в кризисной зоне. [c.95]

Развитие пограничного слоя вдоль поверхности тела в направлении движения показано на рис. 3-1. Толщина пограничного слоя непрерывно увеличивается вдоль поверхности пластины, начиная от нуля у переднего края. На некотором расстоянии д от переднего края режим движения в пограничном слое меняется, переходя от ламинарного к турбулентному. При увеличении скорости V значение критического расстояния уменьшается, но произведение V Xft при этом остается постоянным. [c.180]

При постепенном закрывании крана явление повторяется в обратном порядке. Однако переход от турбулентного режима к ламинарному происходит при скорости, меньшей той, при которой наблюдается переход от ламинарного движения к турбулентному. Скорость потока, при которой происходит смена режима движения жидкости, называется критической. Рейнольдсом было обнаружено существование двух критических скоростей одной — при переходе ламинарного режима движения в турбулентный рел<им, она называется верхней критической скоростью 1>в.кр, другой — при переходе турбулентного режима движения в ламинарный режим, она называется нижней критической скоростью Он.кр. Опытным пз тем доказано, что значение верхней критической скорости зависит от внещних условий опыта постоянства температуры, уровня вибрации установки и т. д. Нижняя критическая скорость в широком диапазоне изменения внешних условий остается практически неизменной. В опытах было показано, что нижняя критическая скорость для потока в цилиндрической трубе круглого сечения пропорциональна кинематической вязкости V и обратно пропорциональна диаметру трубы с [c.112]

А ж В проведены вертикальная и горизонтальная касательные к кривой 3-2. Из рис. 2 видно, что наряду с критическим числом Рейнольдса Ке = Ке , определенным по средней скорости, имеется также критическое число Рейнольдса Ке = Ке л, определенное по динамической скорости. Действительно, при Ке < Ке и любом уровне возмущений существует только ламинарный режим в диапазоне чисел Рейнольдса А = Ке — Ке при большом уровне возмущений и Ксад > Ксад имеет место турбулентный режим. Область А является областью неоднозначности решения уравнения для турбулентной вязкости при большом уровне возмущений. При уменьшении уровня возмущений ниже критического точка А будет перемещаться вверх по кривой 1, и область неоднозначности будет располагаться между кривыми 1 и 2 (А = Ке / — Ке /). Часть плоскости, заключенная между кривыми 1 и 2, соответствует режимам перехода от ламинарного течения к турбулентному, и наоборот. В дальнейшем интервал А при большом уровне возмущений сопоставляется с областью перемежаемости, которая наблюдается экспериментально при переходных числах Рейнольдса. [c.569]

Без сведений о степени возмущенности ламинарного потока можно установить лишь более слабый критерий, указывающий условия, при которых возможен только ламинарный режим течения. Для этого нужно определить критическое число Рейнольдса Re r mjn . соответствующее переходу от ламинарного режима к турбулентному при наибольшей возможной степени возмущенности ламинарного течения у входа в трубу. При Re < Reer min поток будет всегда оставаться ламинарным, т. е. любые возмущения, как бы интенсивны они ни были, будут затухать. , [c.82]

При значении критерия Рейнольдса, меньшем некоторого критического Некр, режим течения жидкости (газа) ламинарный, в противном случае — турбулентный. Возникающие в потоке возмущения при сравнительно низких числах Рейнольдса гасятся силами вязкости, смещаясь вниз по течению. С ростом числа Рейнольдса, в момент достижения значения Кекр под воздействием возмущений течение скачкообразно становится турбулентным [91, 131. Вместе с тем показано, что значение Не р, соответствующее переходу от ламинарного режима течения к турбулентному, тем меньше, чем больше интенсивность возмущений. [c.23]

Последующие эксперпменты привели к так называемой стандартной кривой сопротивления ]686] для одиночной твердой сферы, движущейся с постоянной скоростью в неподвижной изотермической несжимаелюй жидкости бесконечной протяженности. График на фиг. 2.1 показывает, что режим Стокса соответствует стандартной кривой сопротивления при Пе 1, а режим Ньютона в области 700 < Пе < 2-10 ]294]. По достижении Пе 10 (верхнее критическое число Рейнольдса) происходит резкое уменьшение коэффициента сопротивления, обусловленное переходо.м ла.минарного пограничного слоя на поверхности тела в турбулентный ). [c.30]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...