Турбулентные пульсации температуры

Рассмотрим, наконец, вопрос о величине пути смешения турбулентных пульсаций температуры. Пусть в изотермическом плоскопараллельном турбулентном потоке, омывающем бесконечную пластину той же температуры, на поверхности пластины образуется мгновенная плоская пульсация температуры, которая распространяется затем поперек потока [c.421]

Следовательно, длина пути смешения турбулентных пульсаций температуры примерно в 2 раза больше длины пути смешения турбулентных пульсаций скорости. [c.423]

На основании вьшолненных авторами экспериментальных исследований принято, что корреляционная функция турбулентных пульсаций температур жидкости удовлетворительно аппроксимируется выражением [c.19]

ИЗМЕРЕНИЕ ТУРБУЛЕНТНЫХ ПУЛЬСАЦИЙ ТЕМПЕРАТУРЫ В ПОТОКЕ ЖИДКОСТИ [c.322]

Распределение температуры по диаметру трубы при турбулентном течении жидкого металла и воды, записанное на диаграммах приборов, показано на рис. 1 и 2. Специально проведенными опытами было установлено, что приборы регистрируют турбулентные пульсации температуры в потоке жидкости Л. 2]. Развертка пульсаций температуры во времени при фиксированных расстояниях от стенки трубы и обработка этих пульсаций позволили выяснить ряд характерных особенностей турбулентного режима течения. [c.322]

Такое изменение амплитуды пульсаций температуры по радиусу.трубы качественно согласуется с гипотезой о том, что величина турбулентных пульсаций температуры пропорциональна длине пути перемешивания I и градиенту осредненного поля [c.325]

Экспериментальные данные, полученные при течении жидкого металла на входном участке трубы, позволили выяснить характер возникновения турбулентных пульсаций температуры в процессе стабилизации температурного профиля по сечению трубы. В этих опытах существовала гидродинамическая стабилизация потока, т. е. сохранялись неизменными пульсации скорости в потоке жидкости. На длине теплового входа 5 диаметров [c.328]

Измерялись турбулентные пульсации температуры при течении жидкого металла и воды в трубе. Амплитуды пульсаций температуры в турбулентном потоке удовлетворяют закону нормального распределения Гаусса. Обнаружено изменение амплитуды пульсаций по радиусу, которое в области максимальных амплитуд качественно согласуется с гипотезой, что величина пульсаций пропорциональна длине пути перемешивания и градиенту осредненного температурного поля. Во всех точках турбулентного потока интенсивность пульсаций снижается с ростом числа Re. Средняя частота пульсаций слабо изменяется по сечению потока. Обнаружены пульсации температуры в пристенном слое и в стенке трубы. Показано, что толщина пристенного слоя случайным образом беспрерывно изменяется, однако этот слой полностью не исчезает. При стационарном теплоподводе процесс передачи тепла через пристенный слой жидкости и поверхность теплообмена являются квазистационарными. Обнаружено возрастание средней частоты пульсаций температуры в стенке и в потоке жидкости от нулевых значений (при Re<2000) до гц (при Re 2 300), что указывает на возникновение турбулентного режима течения. [c.329]

Такое изменение пульсации температуры по радиусу трубы качественно согласуется с гипотезой о том, что величина турбулентных пульсаций температур пропорциональна длине пути перемешивания и градиенту температуры. В то же время опыты показали, что пульсации температуры па оси и вблизи стенки трубы не равны пулю. iB самой стенке трубы также наблюдались пульсации температуры, несколько отличные от пульсаций температуры жидкости. Пульсации темпера- [c.363]

Экспериментальные исследования и теоретические оценки [1-4 позволили выделить три фактора, оказывающих сильное воздействие на образование N0 при турбулентном диффузионном горении турбулентные пульсации температуры и концентрации, отклонение концентрации реагирующих веществ и температуры от термодинамически равновесных значений из-за конечной скорости химических реакций, потери тепла, обусловленные излучением факела. Цель данной работы - разработка количественной теории процесса образования N0 в турбулентном диффузионном пламени, в рамках которой учитываются перечисленные эффекты. [c.381]

Некоторые результаты исследования турбулентных пульсаций температуры и вертикальной составляющей скорости ветра. Изв. АН СССР, сер. геофиз., № 6, 765—778. [c.663]

Если рассмотреть флуктуации 8 (х, р), вызываемые турбулентными пульсациями температуры, то в значительном интервале волновых чисел трехмерная спектральная плотность Ф (х) имеет вид [c.267]

Если флуктуации г х, р) вызваны турбулентными пульсациями температуры, то фуикция Фе (р) описывается формулой [c.280]

Для турбулентных пульсаций температуры в области слабых флуктуаций марковское приближение справедливо при выполнении неравенств [c.308]

Здесь G, G t — расход массы сплошного и дискретного компонентов потока в поперечном направлении,вызванный крупномасштабными турбулентными пульсациями f— поверхность нагрева txt, v , и.гт — температуры и скорости компонентов потока в районе турбулентного ядра s, s t — касательные напряжения, относящиеся к непрерывной и дискретной среде потока. [c.188]

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]

Будем считать, что существенное изменение средней температуры происходит на тех же расстояниях I (основной масштаб турбулентности), на которых меняется средняя скорость движения. К мелкомасштабным (масштабы X I) пульсациям температуры можно применить те же общие представления и соображения подобия, которые были ул<е использованы при рассмотрении локальных свойств турбулентности в 33. При этом будем считать, что число Р 1 (в противном случае может оказаться необходимым введение двух внутренних масштабов, определенных по V и по х)- Тогда инерционный интервал масштабов является в то же время конвективным, — выравнивание температур в нем происходит путем механического перемешивания различно нагретых жидких частиц без участия истинной теплопроводности свойства температурных пульсаций в этом интервале не зависят и от крупномасштабного движения. Определим зависимость разностей температур Т%, от расстояний X в инерционном интервале (Л. М. Обухов, 1949). [c.299]

Турбулентные пульсации скорости вызывают также пульсации температуры и других параметров потока. [c.395]

В турбулентном потоке теплота распространяется посредством захватывающих весь поток турбулентных пульсаций скорости. Так как возмущение температуры вследствие своей быстротечности и независимости V от температуры не приводит к изменению поля скоростей (или во всяком случае не оказывает на него заметного влияния), то коэффициент турбулентной тепло- [c.422]

Три последних слагаемых в зависимости (5-44) характеризуют дополнительный перенос тепла за счет турбулентных пульсаций скорости и температуры. [c.282]

Одной из причин, вызывающих увеличение теплового потока в окрестности точки торможения модели, обтекаемой дозвуковым потоком, может быть турбулизация потока. В высокотемпературных струях, получаемых с помощью электродугового нагрева, причиной турбулизации потока может быть способ нагрева газа электрической дугой. Например, пульсации температуры и давления в струе могут происходить из-за колебаний электрических параметров. На рис. 11-9 приведены результаты работы [Л. 11-27], где исследовалось влияние степени турбулентности т набегающего на модель дозвукового потока на интенсивность [c.320]

При турбулентном течении Ят О, а величины t и w представляют собой локальные значения температуры и скорости течения, усредненные за период времени, достаточно большой по сравнению с периодом турбулентных пульсаций. [c.81]

В условиях теплообмена пульсации скорости турбулентного потока жидкости вызывают турбулентные пульсации температуры. Эксперн-ментальное изучение турбулентных пульсаций температуры имеет большое значение. С помощью таких опытов можно получить сведения о внутренней структуре потока и механизме переноса тепла при турбулентном режиме течения жидкости. [c.322]

Ряд опытов на воде проводился при низких значениях скорости, когда числа Re были ниже критического. При таких числах Re полностью исчезают турбулентные пульсации температуры. Однако в центральной части потока продолжают происходить слабые колебания температуры очень низкой частоты. Такие колебания температуры можно объяснить влиянием естественной конвекции в жидкости, при увеличении тепловой нагрузки они возрастают. Колебания температуры отсутствуют в достаточно широкой пристенной области и в стенке трубы. С возрастанием скорости при достижении числа Re 2 300 начинают появляться турбулентные пульсации температуры с малой частотой и амплитудой. При более высоких числах НеягШ пульсации принимают вид, характерный для развитого турбулентного потока. Изменение средней частоты пульсаций температуры в потоке жидкости и в стенке трубы три возрастании чисел Re приведено на рис. 9. Средняя частота пульсаций резко возрастает от нулевых значений при [c.327]

Проведенные эксперименты показали плодотворность измерений турбулентных пульсаций температуры в потоке жидкости, которые по-зволили получить ряд сведений о внутренней структуре потока и механизме турбулентного переноса тепла. Записанные на диаграммах приборов ЭПП-09 колебания не отражают, очевидно, весь спектр пульсаций температуры. Для дальнейших исследований и получения количественных соотношений необходимо применение более совершенных малоинерционных приборов для регистрации пульсаций температуры. 328 [c.328]

Исследование температурных полей в потоке жидких металлов позволяет экспериментально определить значения коэффициентов турбулентного переноса тепла и проверить шраведливость допущений полу-эмпирических теорий теплообмена, но при это-м не расширяются нами представления о самом механизме процесса переноса тепла. Только всестороннее изучение турбулентных пульсаций температур и скоростей позволит, по-видимому, создать обоснованную теорию переноса тепла. [c.369]

Влияние турбулентности на распространение звука в атмосфере рассматривалось Обуховым (1941в). Блохинцевым (1945. 1946), Красильниковым (1945. 1947). Пекерисом (1947), Эллисоном (1951). Крейчнаном (1953), Минцером (1953—1954) и др. На распространение звуковых волн в атмосфере турбулентность влияет двояким образом. Во-первых, поскольку скорость звука с зависит от температуры воздуха Т (а именно, с = где — газовая постоянная, а V = — отношение удельных теплоемкостей воздуха при постоянном давлении и постоянном объеме), наличие турбулентных пульсаций температуры приводит к флюктуациям скорости звука. Вследствие малости пульсаций температуры Т по сравнению со средней абсолютной температурой Т (имеющей в атмосфере значения порядка 300°) можно полагать [c.559]

В реальных условиях наиболее обычными внешними силами являются неслучайные силы типа силы тяжести или поверхностных сил, возникающих при движении в жидкости тех или иных тел. Однако в некоторых теоретических моделях турбулентных потоков оказывается целесообразным вводить в рассмотрение и случайные силы Х х, Ь). Так, турбулентность в температурно-стратифицированной среде (см. гл. 4) может описываться с помощью уравнений динамики несжимаемой жидкости, находящейся в поле случайных архимедовых сил, пропорциональных турбулентным пульсациям температуры. Представляет интерес также идеализированная модель стационарной изотропной турбулентности, стационарность и изотропность которой обеспечиваются введением искусственного стационарного и изотропного поля случайных внешних сил Х х, 1) (такая модель использовалась, например, в работе Уайлда (1961) см. выше п. 19.6). Правда, такая модель является фиктивной, так как силы Х х, () не имеют реальных аналогов. Однако если ввести силы X так, чтобы они обеспечивали заметный средний приток энергии лишь н крупномасштабным компонентам турбулентности (в этом случае мелкомасштабные компоненты будут получать энергию практически только от крупномасштабных компонент, а не за счет работы сил X), то вследствие представлений теории локально изотропной турбулентности о независимости статистического режима мелкомасштабных компонент от крупномасштабных особенностей движения можно будет ожидать, что фиктивный характер поля Х х, I) не скажется на статистических свойствах мелкомасштабных компонент турбулентности. Поэтому мелкомасштабные свойства турбулентности могут быть правильно описаны и на основе описанной фиктивной модели. [c.632]

Другими пульсационными характеристиками потока являются температура, плотность и состав (концентрации компонентов). Поскольку эти величины по природе скалярны, их рассмотрение должно быть более простым. Тьен [808] распространил статистические аспекты теории турбулентности на пульсации температуры и статистические закономерности теплопереноса в двухфазном турбулентном потоке. Основываясь на поразительном сходстве между явлениями переноса количества движения и тепловой энергии, он смог установить соотношения между соответствующими статпстпческнлга свойствами динамического и теплового турбу.лентных полей. [c.77]

В основе приближенных полуэмпири-ческих теорий турбулентного тепло- и массообмена лежат эмпирические гипотезы, связывающие кажущиеся вязкость и теплопроводность с осредненными во времени скоростями и температурами. Каждая из таких теорий содержит опытные константы и может быть использована для расчета определенного вида турбулентного течения. В настоящее время с помощью вычислительной техники на основе результатов непосредственных измерений турбулентных пульсаций изучаются различные модели турбулентности, позволяющие получить более детальную информацию о локальной структуре турбулентных течений. [c.117]

При переходе от ламинарного режима движения газа к турбулентному турбулентные пульсации скорости потока искривляют фронт пламени, еще увеличивая его поверхность, что в соответствии с формулой 17.14) увеличивает количество сгорающей смеси без удлинения факела. В сильно турбулентных потоках перемешивание свежей смеси с раскаленными продуктами сгорания в каждый момент времени создает в различных точках объема факела (рис. 17.4) зоны (микрообъемы) с различными температурами и концентрациями реагентов В них. В мИ Крообъемах, в которых температура оказывается достаточно большой, газ воспламеняется, горит, образующиеся продукты сгорания снова за счет турбулентных пульсаций смешиваются со свежей смесью, в каких-то микрообъемах снова образуется способная воспламениться смесь и т. д. Горение идет в зоне, размер которой (он называется толщиной турбулентного пламени) намного превышает толщину ламинарного пламени. Чем интенсивнее смешение, тем больше таких объемов образуется в единицу времени, тем интенсивнее сгорание. Поэтому скорость распространения турбулентного пламени практически пропорциональна интенсивности турбулентных пульсаций, а последняя в свою очередь пропорциональна скорости газа. В результате длина I турбулентного факела мало зависит от скорости истечения смеси ИЗ сопла. [c.148]

При пульсациях скорости происходит перенос механической энергии. Если в потоке имеет место разность температур, то пульсации скорости приводят и к переносу теплоты, вследствие чего возникают пульсации температуры (рис. 4-9). Температура в определенной неподвиж-. ной точке турбулентного потока колеблется около некоторого среднего во времени значения t. Пульсация температуры связана с t и [c.144]

Распространение загрязнений в воздухе происходит в результате атмосферной диффузии, теоретические основы которой интенсивно развиваются в последние годы в связи с глобальной проблемой охраны окружающей среды [1, 6]. Имеется несколько групп факторов, определяющих пространственное поле концентраций загрязнений атмосферы [7]. К ним относятся такие характеристики источников загрязнений, как расположение их по поверхности земли, мощность и режим инжектирования примесей в атмосферу, физико-химических параметры загрязнений при выходе их из источников (например, скорость и температура выбрасываемых газов). Загрязнения переносятся воздушными течениями и путем диффузии, обусловленной турбулентными пульсациями воздуха. Для описания переноса загрязнений ветром необходимо иметь сведения о вертикальном профиле ветра при различных метеорологических условиях. [c.18]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...