Турбулентное течение в струе

Все приведенные соотнощения не зависят от закона изменения вязкости с температурой, вида уравнения энергии и уравнения состояния. Не наложены условия относительно наличия твердой границы. Поэтому они могут быть применимы как к ламинарному, так и турбулентному течениям в струях, следах, пограничном слое на стенке, при наличии массообмена и без массообмена, поэтому [c.406]

Режим течения в струях может быть как ламинарным, так и турбулентным, однако наибольшее практическое значение имеют турбулентные струи. [c.327]

Таким образом, в случае турбулентных течений сложное движение континуума, моделирующего дискретную среду, вторично осредняется и при этом возникают проблемы составления полной системы уравнений для определения средних характеристик движения и проблемы изыскания способов экспериментального измерения осредненных характеристик движения. В теории турбулентности, в противоположность ранее рассмотренным разделам гидромеханики, нет и, видимо, не может быть единого подхода к исследованию всевозможных задач для изучения различных классов движений жидкости предложены различные теории турбулентности. В настоящее время разработаны различающиеся между собой теории турбулентных течений в трубах, в атмосфере, в спутной струе реактивного двигателя и во многих других случаях. [c.247]

При турбулентном течении газовой струи, что и имеет место в реальных условиях, величина Величина [c.150]

Можно полагать, что в определенных условиях волновые возмущения межфазной поверхности, соответствующие турбулентному движению в струе, приводят к увеличению динамического взаимодействия фаз и вследствие этого к нарастанию уровня турбулентности. В отличие от течения вблизи твердой поверхности, когда h полагается равным нулю на стенке, при струйном течении вблизи поверхности раздела фаз /т отлично от нуля и зависит, в частности, от поверхностного натяжения жидкости. [c.185]

Существенный интерес представляет применение развиваемого метода расчета струйных задач к сложным турбулентным течениям, в частности к струе, распространяющейся в спутном потоке. [c.342]

При акустическом облучении турбулентной струи непосредственное взаимодействие акустического поля с турбулентными пульсациями в струе практически не имеет места, так как длина акустических волн существенно превышает характерный размер сопла (его диаметр) или толщину пограничного слоя в начальном сечении слоя смешения. Однако акустические волны генерируют вихревые возмущения на неоднородности течения [2.32,2.43], на кромке сопла в случае струи или на задней кромке разделяющей два потока пластины в случае слоя смешения. Эти возмущения и воздействуют на вихревую систему слоя смешения в начальном участке струи подобно тому, как это наблюдается при механическом воздействии на поток. При этом акустическое возбуждение обладает важным преимуществом дальнодействия, т.е. оно не требует введения в поток каких-либо препятствий или подвижных устройств. [c.46]

В настоящей работе рассматривается некоторый специальный, но достаточно широкий класс турбулентных течений — несжимаемые слабо расширяющиеся дву- и трехмерные течения в струях и пограничных слоях. Для этих течений характерны такие особенности 1) существует избранное направление Х1, для которого компонента средней скорости много больше других компонент (1/1 1/2 11з) 2) градиенты скоростей в избранном направлении, напротив, меньше, чем по другим направлениям (8171/дх1 811 г/8x2 8иг/8х )> [c.578]

В предшествующих параграфах рассматривались те случаи установившихся турбулентных движений вязкой несжимаемой жидкости, которые имеют место при наличии твёрдых стенок. Однако в природе и технике встречаются случаи установившихся турбулентных движений жидкостей и газов без ограничивающего влияния твёрдых границ и без наличия продольных перепадов движения. Характерными примерами таких движений могут служить 1) движение частиц жидкости в струе, вытекающей из какого-либо резервуара в пространство, занятое той же самой жидкостью, но находящейся в покое на достаточном удалении от отверстия, 2) движение жидкости позади выпуклого тела на достаточном от него удалении при обтекании этого тела безграничным потоком, т. е. движение в так называемом следе за обтекаемым телом. Эти два случая свободных турбулентных движений имеют общие черты, заключающиеся в том, что внешняя граница, отделяющая область турбулентного движения жидкости от остальной части жидкости, постепенно расширяется по мере удаления в случае струи от отверстия, а в случае следа—от обтекаемого тела, и в том, что распределение основных скоростей по сечениям, перпендикулярным к основному направлению течения в струе [c.493]

Некоторые характеристики осесимметричной ламинарной струи, вытекающей из длинной трубки. При истечении ламинарной струи из трубки круглого сечения на некотором расстоянии от среза трубки течение в струе становится автомодельным, т. е. таким же, как и при наличии струи-источника, вытекающей из полюса О (рис. 43). Поскольку в турбулентных усилителях используются сильные ламинарные струи, то распределение продольных скоростей в области автомодельного течения может быть выражено формулой (107). [c.116]

Приведенные выше данные относятся к случаям, когда течение полностью ламинарное. В реальных условиях обычно имеются области ламинарного течения в струях, в основной части которых течение является турбулентны.м. Так опыты, проведенные Коренным, показали, что в области развитого турбулентного течения, наблюдающегося на основном участке турбулентной струи, в периферийной части сечения струи течение является ламинарным это связано с так называемым явлением перемежаемости в струйном потоке [7]. [c.73]

Количество движения, которое несет в себе струя, вытекающая из канала, определяется по формуле (10.2). При турбулентном течении в канале избыточное давление Pi на входе в [c.118]

Характеристики струйных элементов с разнотипными каналами. Из вышеизложенного следует, что при турбулентном течении в обоих каналах струйного элемента относительные геометрические характеристики потока, образующегося при взаимодействии исходных затопленных струй, не зависят от абсолютных размеров элемента, от избыточных давлений, под действием которых происходит истечение, от температуры и вязкости рабочей среды. [c.122]

Влияние на характеристики свободной турбулентной струи числа Маха потока в выходном сечении сопла. Характеристики струй, перегороженных стенками. Согласно теории турбулентных струй [3] распределение скоростей в поперечных сечениях пограничного слоя начального и основного участков свободной турбулентной струи следует приводившемуся уже ранее уравнению (7,4) в области дозвуковых и при сверхзвуковых скоростях течения в струе. На рис, 22,1, а показано распределение скоростей течения в сечениях пограничного слоя начального участка струи при числах Маха Mq для выходного сечения сопла, равных 1,5 и 3. Точки на графике соответствуют опытным данным точки 1 и 2 получены при Mq = 1,5, соответственно для h/do, равных 4 и 2 точки 3 — при Мо=3 для h/do=i. Показанная на [c.232]

Остановимся далее на вопросе изменения давлений в камерах. Рассмотрим проточную пневматическую камеру. Из входного дросселя воздух вытекает в виде струи, распространяющейся во внутреннем пространстве камеры. Для свободной турбулентной струи, вытекающей из канала круглого сечения, согласно данным 7, на расстоянии 50 диаметров от входного сечения канала скоростной напор на оси струи составляет уже меньше 2% от скоростного напора в начальном ее сечении. Благодаря влиянию стенок камеры затухание скорости течения в струе происходит еще на меньших расстояниях от входного сечения канала. Для камер с относительно большими размерами при соответствующем выборе места расположения выходного дросселя можно обычно считать, что давление является единым для всех точек камеры. Однако характеристики малых междроссельных камер уже во многом зависят от изменения давления внутри камеры. [c.273]

Если пренебречь вкладом в изменение давления в струе пульсаций скорости, то уравнения движения для осесимметричного несжимаемого турбулентного течения в приближении пограничного слоя можно записать в виде [c.287]

Основные принципы построения физических и математических моделей для турбулентных сдвиговых течений при наличии конденсации и ЭГД эффектов изложены в [12]. При описании конденсации в паровоздушных потоках при наличии коронного разряда необходимо учитывать гомогенную конденсацию, в частности, на ионах коронного разряда и гетерогенную конденсацию на посторонних частицах кинетические процессы роста частиц конденсата (капель) и электрокинетические процессы диффузионной и индукционной зарядки капель ионами движение заряженных капель и ионов в электрическом поле возникновение индуцированных электрических полей. Для турбулентных течений необходимо учитывать процессы турбулентного смешения в струях и влияние турбулентных пульсаций на скорость гомогенной и электрической конденсации. [c.679]

До сих пор в настоящей главе мы рассматривали турбулентные течения в каналах, трубах и пограничных слоях, т. е. течения около твердых стенок, трение о которые приводит к непрерывному порождению завихренности и оказывает непосредственное влияние на все течения. Однако в природе и в технике часто встречаются также турбулентные течения совершенно другого рода, в которых непосредственное влияние каких-либо твердых стенок отсутствует и которые называются поэтому свободной турбулентностью. Важнейшими видами свободных турбулентных течений являются турбулентные следы за обтекаемыми жидкостью (или движущимися сквозь жидкость) твердыми телами, турбулентные струи и зоны турбулентного перемешивания, возникающие на границе между течениями, имеющими разную скорость и не разделенными какими-либо твердыми стенками. [c.306]

Исследования турбулентных пульсаций в пограничном слое на пластине, выполненные П. С. Клебановым в работе [ ], показали также, что во внешних частях пограничного слоя турбулентность носит такой же перемежающийся характер, как и в начальном участке трубы (см. 1 главы XVI, рис. 16.2 и 16.3). Осциллографические записи турбулентных пульсаций показывают, что положение довольно четкой границы между сильно турбулентным течением в пограничном слое и почти свободным от турбулентности внешним течением сильно колеблется во времени. На рис. 18.6 показано распределение коэффициента перемежаемости у по сечению пограничного слоя на продольно обтекаемой плоской пластине. Значение у = 1 означает, что течение все время остается турбулентным, значение же у = О показывает, что течение все время остается ламинарным. Мы видим из этого рисунка, что турбулентность в пограничном слое, начиная от у = 0,56 и до у = 1,26, носит перемежающийся характер. Такое же явление наблюдается в свободной струе и в спутном течении. [c.511]

Вывод формул (9.37) — (9.39) суш,ественно опирается на то, что в рассматриваемом течении движение жидких частиц в поперечной плоскости Ох хг все время происходит лишь в преде-лах фиксированной конечной ее части. Ясно, что это последнее условие выполняется лишь для некоторых специальных турбулентных течений. В случае же, например, турбулентного пограничного слоя или турбулентной струи среднее расстояние частицы от ограничиваюш,ей поток стенки или от оси струи будет неограниченно возрастать с ростом т поэтому здесь ла-dYi (т) [c.478]

При малых числах Re преобладают силы вязкости и режим течения жидкости ламинарной (отдельные струи потока не перемешиваются, двигаясь параллельно друг другу, и всякие случайные завихрения быстро затухают под действием сил вязкости). При турбулентном течении в потоке преобладают силы инерции, поэтому завихрения интенсивно развиваются. При продольном обтекании пластины (см. рис. 9,2) ламинарное течение в пограничном слое нарушается на расстоянии Хкр от лобовой точки, на котором Re p = ЮжХкр/v 5 10 . [c.82]

Простейшим является допущение о постоянстве s для того или иного классй турбулентных течений. В некоторых частных случаях (для свободных турбулентных струй, свободной турбулентности) оно оправдывается в том смысле, что построенные теоретические закономерности распределения усредненных скоростей и других параметров с достаточной для практических целей точностью совпадают с результатами опытов. Однако в большинстве случаев допущение е = onst приводит к результатам, отличающимся от экспериментальных. [c.94]

Простейшим предположением о величине е является допущение ее постоянства для того или иного класса турбулентных течений. В некоторых частных случаях (свободные турбулентные струи, свободная турбулентность) это допущение оправдывается в том смысле, что построенные на нем теоретические закономерности распределения усредненных скоростей и других параметров неплохо подтверждаются опытом. Однако в большинстве случаев допущение в = onst приводит к результатам, расходящимся с данными опытов. [c.101]

Внезапное расширение потока. Сочленение труб различного диаметра приводит к добавочным потерям, обусловленным внезапным расширением или внезапным сжатием потока. При входе в широкую часть канала возникает (рис. 9.8) струйное течение со свободной границей, расширяющейся в направлении продольной оси х. На некотором расстоянии от входного сечения 1—/ внешняя граница струи достигает стенок канала и далее течение происходит вновь с фиксированной внешней границей. В данном случае участок местного сопротивления состоит из участка расширения длиной /р и участка выравнивания /в, где неравномерный профиль скорости, показанный на рис. 9.8 кривой abai, принимает в сечении 2—2 форму, характерную для турбулентного течения в трубе при стабилизированном течении. На участке расширения /р между стенкой и границей струи устанавливается сложное вихрев,ое движение, интенсивность которого определяется как формой поперечного сечения канала, так и степенью его расширения. [c.260]

Режим вихревого кольца. Когда вертолет начинает снижаться, четко определенная спутная струя за винтом перестает существовать, так как иначе в дальнем следе течение в струе было бы направлено в одну сторону, а вне струи — в противоположную. Таким образом, между режимами висения и ветряка существуют промежуточные режимы обтекания, характеризующиеся значительным обратным течением и сильным возмущением следа. Иногда всю эту область режимов называют режимом вихревого кольца. Однако в данной книге режим вихревого кольца мы определяем условием о том, что мощность, извлекаемая из воздушного потока, меньше индуктивной мощности, т. е. Р = 7 (V + о) > 0. Область режимов обтекания, на которых Р = 7 (У-4-и) <0, названа режимом турбу лентНого следа. Таким образом, на режиме вихревого кольца ребуемая мощность уменьшается, оставаясь положительной. Установившаяся авторотация обычно соответствует режиму турбулентного следа. [c.108]

Согласно (11.36) при турбулентном течении в канале питания и ламинарном течении в канале управления угол отклонения результирующей струи, получаемой при взаимодействии исходных струй, является функцией не только относительных величин а1/ао, 11а1, р ро, но также изменяется при прочих равных условиях в функции от щирины канала управления избыточного давления рабочей среды перед входом в канал ро, вязкости рабочей среды ц, плотности ее р и коэффициента расхода канала питания 8о ). [c.124]

Значение константы пристреливалось так, чтобы г/(0) = 0. По результатам интегрирования определялось число Рейнольдса Ке = г/ (0). Параметр оставался свободным. Результаты расчетов для малой окрестности = 1 представлены на рис. 56. Линия 1 соответствует границе существования решений, линия 3 — турбулентной струе с г/ (1)=—460,5. Можно наметить следующую последовательность событий, развивающихся при увеличении числа Рейнольдса. При Ке < Ке = 7,56 (до точки Т на рис. 56) течение всюду ламинарное. При Ке = Ке,ц, немного пе доходя до границы Существования, течение турбули-зируется, причем турбулентная вязкость в струе вырабатывается такой, что г/ (1) =—460,5, согласно Шлихтингу. При этом с ростом Ке величина возрастает и изображающая точка движется вдоль линии 3. [c.155]

Сборник включает сокращенные варианты опубликованных в 1950-2000 гг. статей, содержащих результаты исследований ученых лаборатории Газовой динамики ЦИАМ. В первом томе рассмотрены квазиодномерные модели проблемы пограничного слоя и его отрыва гиперзвуковые течения оптимальное профилирование аэродинамических форм и газодинамических подшипников устойчивость течений в каналах, их аэроакустика, взаимодействие решеток и венцов, нестационарное сжатие газа. Во втором томе рассмотрены течения с детонационными волнами численные методы трансзвуковые течения турбулентные струи теория и модели турбулентности двухфазные течения МГД течения электрогазодинамические турбулентные течения в каналах и струях коронный разряд в потоке газа бесконтактная электростатическая диагностика. Сборник будет интересен тем, кого волнует прошлое, настоящее и будущее газовой динамики. [c.4]

У спешная попытка улучшить однопараметрическую модель турбулентной вязкости z/ -92 была предпринята в [13] (Глава 10.9). Введением в модель новых членов и тщательным тестированием модельного уравнения на многочисленных течениях в струях, пограничных слоях, отрывных и сжимаемых течениях удалось заметно повысить точность и универсальность модели. В настоящее время лишь несколько одно-и двухпараметрических моделей имеют сравнимую с z/ -92 точность и универсальность описания турбулентных течений [14]. Роль крупномасштабных пульсаций особенно сильно проявляется при взаимодействии турбулентного потока с обтекаемым телом. В частности, такая ситуация наблюдается в так называемом бессдвиговом пограничном слое и вблизи передней критической точки. Традиционные модели сильно завышают тепловые потоки в этой области течения. В [15 (Глава 10.10) описана новая двухпараметрическая модель для турбулентной вязкости и масштаба, позволяющая более точно описывать течение в бессдвиговом пограничном слое. Модификация модельных уравнений для более точного предсказания течения и теплообмена в критической точке описана в [16. [c.351]

В заключение рассмотрим спектр, соответствующий развитому турбулентному течению на основном участке струи. Изокорреляционные линии для этого случая изображены на рис. 1, г. Пространственный спектр и собственные функции приведены на рис. 4. Энергия, приходящаяся на первые пять собственных чисел, составляет 70% всей энергии. Это обстоятельство, возможно, существенно упрощает описание турбулентного течения. В самом деле, из уравнения [c.438]

Прежде всего было установлено, что сигнал на зонде отсутствует при работе необдуваемого газом коронного источника, а также при наличии турбулентной струи, но выключенном источнике. Регистрация сигнала происходила только тогда, когда в турбулентную струю попадали заряженные частицы (обдув работающего источника). С другой стороны, было проверено, что акустические характеристики струи в данных условиях не зависели от работы коронного источника. Тем самым были доказаны отсутствие помех от источника и независимость газодинамического течения в струе от электрических процессов. [c.618]

Вывод формул (10.37) — (10.39) опирается на то, что движение жидких частиц в поперечной плоскости 0х2х происходит лишь в пределах фиксированной конечной ее части. Это условие выполняется лишь для некоторых специальных турбулентных течений. В случае же, например, турбулентного пограничного слоя или турбулентной струи среднее расстояние частицы от ограничивающей поток стенки или от оси струи будет неограниченно возрастать с ростом т поэтому здесь лагранжеву скорость dY x)ldx нельзя считать стационарной случайной функцией времени. Таким образом, класс течений, к которым можно непосредственно применить формулы (10.30) — (10.36), довольно узок. [c.499]

Хаос течения в трубке. Хотя основное внимание теория динамических систем уделяет течениям с замкнутыми линиями тока, в инженерных разработках важное место занимают открытые течения. Среди них течения над воздушным крылом, пограничные слои, струи и течения в трубках. Недавно на приложения теории нелинейной динамики к проблемам перехода от ламинарного к турбулентному течению в открытых течениях стали обращать больше внимания. Один из примеров — опыт Сринивасана [179] из Йельского университета по исследованию перемежаемости течения в трубе. В этой задаче течение ламинарно и стационарно при малой скорости, но становится турбулентным при достаточно больших средних скоростях. Переход от ламинарного к турбулентному течению, происходящий при определенной критической скорости, по< видимому, осуществляется через перемежаемые вспьш1ки турбулентности. По мере увеличения скорости увеличивается доля времени, которое система проводит в хаотическом состоянии до тех пор, пока течение не турбулнзуется полностью. Некоторые наблюдения этого явления восходят к Рейнольдсу (1883 г.). Основной предмет исследований сейчас состоит в попытке связать параметры этой перемежаемости, например распределение длительности вспышек, с динамическими теориями перемежаемости (см., например, [157]). [c.122]

Проверка соотношения Еу2(к) = ), также вытекающего из локальной изотропии, производилась Коренном (1949) и Тани и Кобаяши (1952) в осесимметричной турбулентной струе, Лауфером (1951) в турбулентном течении в плоском канале и Клебановым (1955) в турбулентном пограничном слое на плоской пластинке. Во всех перечисленных случаях оказалось, что при малых волновых числах спектральная плотность ,2(А) не мала (откуда следует, что крупномасштабные компоненты турбулентности заведомо анизотропны), но с ростом к [c.419]

Распад турбулентных струй объясняется отчасти трением о воздух, но повидимому гл. обр. беспорядочным движением частиц жидкости, как это уже раньше указывалось Тиманом. Влияние беспорядочного движения частиц жидкости на рассеивание турбулентных струй рисуется Швейтцером сл. обр. При турбулентном течении в сопле у беспорядочно движущихся частиц жидкости имеются компоненты скорости, направленные от оси соплового отверстия радиально. Пока частицы еще находятся в отверстии сопла, эти радиальные компоненты скорости вызывают лишь удары о стенку отверстия, препятствие к-рой не м. б. преодолено, по выходе же из отверстия радиальные удары частиц разрывают упругую поверхность струи и вызывают ее распад. Т. о. для турбулентных струй энергия вихревого движения частиц топлива по выходе их из сопла отчасти тратится на преодоление поверхностного натяжения наружного слоя струи и ее распад. Отсюда вытекает, что распад турбулентной струи может произойти и без воздействия трения воздуха, что и подтверждается опытами [c.66]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...