Вязкость турбулентная (вихревая)

Гипотеза Буссинеска вводит коэффициент турбулентной (вихревой) вязкости аналогично коэффициенту молекулярной вязкости к Имеется четыре группы методов задания турбулентной вязкости. [c.28]

Д/У Теплота реакции, см. (3.7) др Тепловой эффект, см. (3.8) е Глубина потенциальной ямы в потенциале Леннарда— Джонса, см. (10.51) е(5, у) Турбулентная вихревая вязкость, см. (7.24) [c.427]

Поскольку в явлениях турбулентного переноса эффекты молекулярной вязкости и теплопроводности обычно пренебрежимо малы в сравнении с явлениями вихревого перемешивания (исключая случаи очень больших градиентов скорости и температуры), пульсации температуры в основном связаны с вихревым перемешиванием элементов жидкости, при котором сохраняются их первоначальные температуры. Если элементы жидкости имеют различные температуры, то необходимо ввести средний температурный градиент в потоке с осредненными свойствами. Можно предполагать поэтому, что статистические свойства пульсации температуры зависят от двух факторов 1) от среднего температурного градиента в поле потока и 2) от характера поля скоростей. Далее на простом примере будет показано, какую роль играют средний температурный градиент для пульсаций температуры и соотношения между соответствующими статистическими свойствами для переноса количества движения и тепла. Такой подход был впервые использован Коренном 1130] при изучении теплообмена в условиях изотропной турбулентности. Рассмотрим изотропный и однородный турбулентный поток с постоянным средним температурным градиентом вдоль оси у, перпендикулярной направлению основного потока — оси х. Необходимые допущения для описания турбулентного поля течения сводятся в данном случае к следующим [c.83]

От линии отрыва отходит, как мы знаем, уходящая в глубь жидкости поверхность, ограничивающая область турбулентного движения. Движение во всей турбулентной области является вихревым, между тем как при отсутствии отрыва оно было бы вихревым лишь в пограничном слое, где существенна вязкость жидкости, а в основном потоке ротор скорости отсутствовал бы. Поэтому можно сказать, что при отрыве происходит проникновение ротора скорости из пограничного слоя в глубь жидкости. Но в силу закона сохранения циркуляции скорости такое проникновение может произойти только путем непосредственного перемещения движущейся вблизи поверхности тела (в пограничном слое) жидкости в глубь основного потока. Другими словами, должен произойти как бы отрыв течения в пограничном слое от поверхности тела, в результате чего линии тока выходят из пристеночного слоя в глубь жидкости. (Поэтому и называют это явление отрывом или отрывом пограничного слоя.) [c.231]

Под вихревыми массами понимаются вихри с размерами, пропорциональными масштабу турбулентности, механизм переноси которых не зависит от вязкости. Диссипативные вихри — это вихри малых размеров, поведение которых в потоках обусловливается вязкостью и не зависит от механизма турбулентного переноса вихревых масс. [c.47]

Диссипация кинетической энергии з турбулентном потоке зависит от работы сил вязкости, вызванной градиентами средней скорости очень малого масштаба эти градиенты поддерживаются непрерывным процессом расширения вихревых линий, вызванным переносом количества движения. [c.188]

Интенсивность вихревой зоны. При горизонтальном полете вихри тянутся за самолетом почти горизонтально, очень медленно опускаясь вниз, и затем медленно затухают в результате вязкости воздуха и турбулентности атмосферы. Ослабевает интенсивность вихрей через 15—20 сек после пролета самолета. [c.43]

При турбулентном течении на главное движение жидкости, происходящее вдоль обтекаемой поверхности, налагается поперечное движение, обеспечивающее перенос массы и обмен импульсами в поперечном направлении. Структурные исследования турбулентных потоков показали, что они состоят из вихревых образований различных размеров и интенсивности. В результате течение приобретает ярко выраженный нестационарный характер с пульсациями скорости в широком диапазоне частот. Крупные вихри порождают низкочастотную пульсацию, а мелкие—высокочастотную. Влияние молекулярной вязкости на этот процесс оказывается очень малым, и в известной степени турбулентное течение представляет собой сложное движение идеальной жидкости, в пределах которой вращается бесконечное число вихрей различных размеров и форм. Перенос массы через любую поверхность приводит к изменению количества движения и, следовательно, эквивалентен появлению в потоке добавочных сил, которые часто называют в противовес молекулярным силам силами турбулентного трения. Термин трение применительно к турбулентному потоку носит условный характер, и, подчеркивая эту условность, говорят о кажущемся (виртуальном) трении. Сопротивление каналов при переходе к турбулентному режиму тече-164 [c.164]

Принимая во внимание, что поток количества движения должен быть независим от z, имеем —2п + Ч-2т = 0. Так как /и = 1, то п = . Диаметр струи возрастает линейно i ростом г, а осевая скорость уменьшается обратно пропорционально 2. Поэтому круглая струя имеет то интересное свойство, что число Рейнольдса постоянно по всей длине струи. Используя понятие о турбулентной вязкости и предполагая, что динамическая вихревая (турбулентная) вязкость пропорциональна скорости и длине пути перемешивания, получаем [c.438]

Рассмотрим теперь решение по новой схеме с учетом поправок, о которых мы только что говорили. По этой схеме скорости движения на дне траншеи сравнимы со скоростью основного течения, так что остатки вовлекаются в вихревое движение в нижней зоне. По схеме траектории этого движения — замкнутые кривые, расположенные под нижней линией раздела, и теоретически остатки будут все время двигаться в этой зоне. Но поправка на вязкость дает турбулентный слой вокруг линии раздела, так что захороненные остатки, попав в этой слой, выходят во вторую вихревую зону, в которой скорости движения снова велики. Из этой зоны через второй турбулентный слой они выходят в основное течение. Вывод из этого решения — и он подтверждается практикой— такой способ захоронения радиоактивных остатков неприемлем [c.198]

Если в поле турбулентного потока имеется местная неоднородность (тепловая, оптическая, химическая или механическая), турбулентные пульсации приводят к распространению ее по все увеличивающемуся объему потока. Это перераспределение, или турбулентная диффузия, существенно отличается от обычной диффузии, вызванной молекулярным перемешиванием. Механизм последнего явления довольно хорошо известен, поскольку оно составляет важную часть кинетической теории газов, но это очень мало помогает в вопросе изучения макроскопической диффузии турбулентности. Как будет показано в части Д, идея аналогичности вихревой и молекулярной вязкости имеет серьезные недостатки во многих случаях, и для более удовлетворительного решения следует выбирать модель, основанную на статистической механике. Таким образом, методы статистики должны быть применены к турбулентной диффузии так, чтобы влияние состояния потока можно было добавить к действию молекулярного перемешивания. Парадоксально, что этот процесс приводит к коэффициенту диффузии, тесно связанному с вихревой (виртуальной) вязкостью. [c.270]

Если диффузия рассматривается подобно так называемой вихревой вязкости как произведение интенсивности и масштаба процесса турбулентного перемешивания, тогда этот масштаб равен [c.274]

В центральной части изменение кинетической анергии турбулентного движения, интенсивности ее рассеяния и вихревой вязкости весьма незначительно, и турбулентность практически одно- [c.78]

Один ИЗ первых исследователей турбулентности Ж- Буссинеск выразил факт увеличения касательных напряжений при турбулентном течении, турбулентной ( вихревой ) вязкости, зависящей от состояния турбулентного движения. Он напи- [c.233]

Эффект перемешивания часто выражают через турбулентное напряжение трения т = е (ди1ду), связывая вызывающую его причину с некоторой вязкостью б, называемой турбулентной , или вихревой , вязкостью. Так как турбулентная вязкость е в пограничном слое может в сто раз превышать динамическую вязкость [х той же жидкости, турбулентное течение обладает гораздо большей способностью к самоперемешиванию. Вследствие большего потока массы и большей турбулентной вязкости турбулентное течение способно распространяться на большее расстояние против возрастающего давления, чем ламинарное течение. Таким образом, перемешивание является очень важным фактором, характеризующим отрыв, который можно выразить в виде некоторого параметра. [c.20]

По мере продвижения вдоль трубы под действием турбулентной вязкости окружной момент импульса снижается по экспоненциальной зависимости. Это приводит к уменьшению минимального радиуса распространения свободного вихря, к снижению радиуса разделения вихрей Гз и к росту давления в приосе-вой области. Возрастание давления в приосевой области по мере удаления от соплового ввода к дросселю вихревой трубы приводит к появлению осевого градиента давления в этой области, направленного от дросселя к сопловому вводу, т. е. к отверстию диафрагмы. Высокая степень анизотропной турбулентности, интенсивность которой в радиальном направлении значительно (примерно на порядок) превосходит интенсивность турбулентности вдоль оси [15, 18, 52, 62, 174, 191, 197, 244], обеспечивает энергомассоперенос, в процессе которого турбулентные моли, перемещаясь с одной радиальной позиции на другую, соверщают микрохолодильные циклы (рис. 4.5). [c.169]

За расчетную схему примем наиболее общий случай течения в вихревой трубе с дополнительным потоком (рис. 4.7). В этом случае режим работы обычной разделительной вихревой трубы представляет собой предельный при О- Используем понятие элементарного объема вращающегося газа dQ. = V nrdr. Условие осевой симметрии обеспечивает отсутствие фадиентов в направлении угловой координаты ф. В сформированном потоке вихревой трубы радиальные скорости пренебрежимо малы. В процессе построения аналитической расчетной цепочки можно использовать принцип суперпозиции, т. е. независимость законов движения по нормальным друг к другу осям координат. Процесс энергообмена в сопловом сечении считаем заверщенным. Определим предельно возможные по разделению энергетические уровни потенциального и вынужденного вихрей. Длина пути перемешивания и фадиент давления определяют предельный эффект подофева приосевого турбулентного моля при его переходе на более высокую радиальную позицию. При этом делается допущение о переходе в сечении, перпендикулярном оси. Осевой снос моля не учитывают. Вязкость и теплопроводность проявляют себя, если присутствуют фадиенты скорости и температуры. Поэтому при формировании свободного вихря вязкость будем учитывать, анализируя процесс затухания окружного момента [c.191]

Фултона [18], Шспера [19] и Ван-Демтсра [20] ). Строгое теоретическое рассмотрение сложного турбулентного течения газа, которое имеет место в вихревой трубе, является чрезвычайно трудной задачей, особенно в связи с тем, что профиль скоростей потока внутри трубы экспериментально пока еще не определен. Однако качественно эффект охлаждения можно объяснить следую-п им образом. Вращающийся поток воздуха внутри трубы создает в радиальном направлении градиент давления, возрастающий от оси к стенке трубы. Влияние турбулентности на такое ноле давлений выражается в адиабатическом перемешивании. Это приводит к созданию адиабатического распределения температур, при котором более холодный газ оказывается в области, расположенной вблизи оси трубы. Однако вследствие теплопроводности, приводящей к уменьшению градиента температур в радиальном направлении а также непостоянства значений угловой скорости в разных местах трубы адиабатическое распределение полностью осуществлено быть не может. Ван-Демтор описывает последний эффект следующим образом Если угловая скорость непостоянна, то вступает п действие другой механизм, приводящий к возникновению потока механической энергии в радиальном направлении наружу. Вследствие турбулентного трения (вихревой вязкости) внутренние слои жидкости или газа стремятся заставить внешние слои двигаться с той [c.13]

Распространение завихренности или, что то же самое, диффузия вихря, в условиях турбулентного движения несжимаемой вязкой жидкости представляет собой достаточно трудную задачу, вследствие чего естественно начать рассмотрение с одномерного случая. Известная задача о диф( )узии прямолинейной вихревой нити в потоке несжимаемой жидкости не является при турбулентном движении жидкости одномерной из-за зависимости коэффициента турбулентной вязкости 1 от расстояния от стенки, вследствие чего приходится ограничиться рассмотрением диффузии вихря в обтекающем бесконечную пластину турбулентном потоке. [c.646]

В первой области (О < Ке. <10/ имеет место регулярная картина н ней вихревые движения хотя опреде мются вязкостью, но являются трехмерными и наблюдаются по всей области. Структура движения характеризуется наличием длинных волокон с малой скоростью движения, чередующихся с областями больших скоростей. При вполне регулярной общей структуре волокна непрерывно разрушаются, приводя вначале к волновой конфигурации, а затем внезапно отбрасываются от стенки в область, где, соприкасаясь с внешним потоком, разрушаются, образуя типичную турбулентную беспорядочность. Процесс выброса является неупорядоченным и во времени, и в пространстве, происходит под различными углами от 0 до 26°, но всегда вниз по потоку. Распределение волокон и частота выбросов являются функцией числа Рейнольдса. [c.25]

В газогидродинамике дискретная молекулярная структура игнорируется и среда рассматривается как сплошная. Понятие сплошная среда" тесно связано с понятием вязкость . Для отдельных молекул понятие вязкость физического смысла не имеет. Вязкость также теряет физический смысл, когда размеры патока меньше размеров свободного пробега молекул. Вязкость можно рассматривать как проводимость количества движения между отдельными точками ( слоями ) движущегося потока /191/. Такое представление вязкости является общим независимо от того, какие частицы - молекулы или более крупные образования -являются носителями количества движения между точками движущегося потока. При ламинарном движении количество движения между отдельными точками переносится молекулами, а при турбулентном движении - турбулентными молями (частицами), возникающими из-за беспорядочного пульсирующего или вихревого движения турбулентного потока. При этом масштабы турбулентных молей изменяются от максимальной величины, сопоставимой с размерами потока, до минимальной, определяемой вязкостью. [c.48]

Зависимость масштаба турбулентности, степени турбулентноо-ти и других факторов, а также взаимосвязей между ними от условий течения, составляет предмет статистической теории турбулентности, которая позволяет в некоторых наиболее простых олу-чаях получить интересующие практику результаты, в частности, оценить величину "вихревой" или "виртуальной" вязкости. [c.6]

При отсутствии этих границ турбулентный поток не является установившимся, так как вихревые массы постепенно из-за потери энергии на преодоление сил вязкости вырождаются. Из предыдущего ясно, что свободные струи являются неустано-вившимся, вырождающимся турбулентным потоком это обстоятельство накладывает соответствующий отпечаток на процесс турбулентного перемешивания, интенсивность которого по мере течения струи уменьшается. [c.47]

Величины эффективных коэффициентов вязкости 1 эфф и теплопроводности Хэфф в уравнениях (1.8), (1.15), (1.10), (1.16) учитьшают все механизмы обмена в пучке витых труб турбулентную диффузию, конвективный перенос, обусловленный вихревым движением в ячейках пучка, и организованный перенос по винтовым каналам труб. Величины г эфф и Хэфф выражаются через эффективный коэффициент диффузии В(, принимая, что турбулентные числа Льюиса и Прандтля равны единице [c.17]

Исследование вихревого установившегося потока производится в двумерных решетках, в частности, в плоском потоке невязкой несжимаемой жидкости через вращающиеся круговые рещетки. Течение вязкой жидкости изучается в плоских установившихся потоках при больших числах Рейнольдса, когда влияние вязкости сводится к образованию на профилях пограничного слоя и турбулентных следов за решеткой. [c.14]

То обстоятельство, что при Fr 4 сопротивление не меняется ни от вязкости компонентов, ни от скоростей смеси, а зависит главным образом 0J газосодержания, находит, по-видимому, объяснение в пульсациях скоростей и давления. Наличие в потоке жидкости газовой фазы создает условия для появления макропульсаций в отличие от микропульсаций в потоке гомогенной жидкости, вызываемых вихревым движением. Макропульсации усиливают турбулентность настолько, что вязкие касательные напряжения в ядре потока становятся значительно меньше турбулентных и пульсационных при Fr 4. [c.180]

Отмстим, что вихревая картина течения характерна для турбулентного ядра потока, Вблизи стенок канала преобладает влияние сил трения, обус ювленных молекулярной вязкостью. Отдельные вихри, попадая в эту область вязкого подслоя, быстро затухают. Между турбулентным ядром потока и вязким подслоем имеется переходная область, а которой величины люлекулярной вязкости и турбулентной вязкости, обусловленной неупорядоченными вихреобразоваииями, имеют один порядок. [c.84]

Для окончательного решения вопроса (исключая экспериментальное определение коэффициентов пропорциональности) должны быть приняты еще два соотношения поперечное распределение некоторой характеристики осредненного потока или поперечное распределение некоторой характеристики турбулентности и соотношение между ними. Характеристикой осредненного потока может быть любой компонент скорости, а турбулентной характеристикой может быть интенсивность, масштаб, сдвиг или диффу-зионность, однако поскольку единственными достаточно простыми соотношениями между осредненным потоком и турбулентностью являются феноменологические соотношения (см. п. 78), то обычно в качестве характеристики турбулентности принимают или длину прр емешивания, или виртуальную (вихревую) вязкость. [c.337]

Следует также отметить, что вихревая нить принципиальпо отличается от точечного или сферического источника тем, что Уф = оо на полуоси 0 = я. Как показано в [37], уравнение для циркуляции Г = допускает лишь монотонные решения, так что в рамках автомодельного описания невозможно выполнить условия регулярности Г(0)—Г(я)=0. Тем самым источник автомодельной закрученной струи не может быть точечным. Впрочем, не исключено, что введение переменной турбулентной вязкости Vг = Vг(0) способно спять это ограничение. Попытка такого рода предпринята в работе [255], к сожалению, оказавшейся неверной (см. гл. 2). Тем не менее возможность выполнения условий Г(0)=Г(я)=0 за счет подбора функции Уг(0) в принципе не исключается. Таким образом, хотя реальные струи вовсе не обязательно связывать с точечным или сферическим источниками, последние могут порождать лишь неавтомодельные ламинарные закрученные струи. [c.35]

Смотреть страницы где упоминается термин Вязкость турбулентная (вихревая) : [c.173] [c.282] [c.234] [c.234] [c.241] [c.351] [c.351] [c.351] [c.106] [c.6] [c.7] [c.11] [c.46] [c.178] [c.161] [c.62] [c.61] [c.169] [c.248] [c.439] [c.79]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...