Турбулентность в аэродинамической трубе

Однако опыты показывают, что идеи, изложенные в 71, не безупречны и в том отношении, что турбулентность в аэродинамической трубе может влиять на величину Со(Ре). Чтобы это учесть, было предложено для всякой данной аэродинамической трубы определить такой множитель X, чтобы в этой трубе [c.151]

Раньше мерой турбулентности потока воздуха в аэродинамической трубе служила степень падения сопротивления шара вследствие турбу-лизации пограничного слоя (см. 15). Теперь разработаны более совершенные и надежные методы оценки турбулентности , основанные на численном измерении пульсации скорости при помощи термоанемометров (см. 22, п. Ь). Эти измерения показали, что турбулентность в аэродинамической трубе, а также турбулентность, возникающая в открытом пространстве после прохождения потока через проволочную решетку, обладает на достаточно большом расстоянии от турбулизирующего объекта особенно простым свойством она изотропна. Это означает, что пульсации скорости здесь одинаковы по величине по всем направлениям. Следовательно, изотропная турбулентность является простейшим случаем турбулентности, наиболее доступным для теоретического исследования статистическими методами [c.184]

Экспериментальное определение сопротивления тел, движущихся в воздухе, удобнее производить на неподвижных моделях, обтекаемых потоком воздуха. Для этой цели устраиваются специальные аэродинамические трубы (см. 22). Для того чтобы результаты, полученные в таких трубах, можно было с уверенностью переносить на движущиеся тела, необходимо принимать тщательные меры для обеспечения возможно большей равномерности воздушного потока. О турбулентности в аэродинамических трубах см. также 5, п. g). [c.245]

Это привело к тому, что в качестве эмпирической меры турбулентности в аэродинамической трубе было введено число Рейнольдса, при котором коэффициент сопротивления шара равен с = 0,30. Для хороших аэродинамических труб максимальное число Рейнольдса, соответствующее этому коэффициенту, равно приблизительно 3,9 10 , для труб более худшего качества — приблизительно 1,5 10 . Об уточнении критерия турбулентности было упомянуто в конце 6. [c.260]

Одним из простейших случаев, к которому можно приложить сформулированную гипотезу, является турбулентность в аэродинамической трубе за решеткой, установленной для турбулизации течения. В этом случае средняя скорость и = Uq (где Ь — единимый вектор оси Ох ) строго постоянна, и, следовательно, [c.500]

Изотропной турбулентности в строгом смысле в действительности не существует. Турбулентное поле, которое близко подходит к введенному Дж. И. Тэйлором представлению изотропной турбулентности, возникает после прохождения равномерного потока воздуха через выпрямляющую решетку (турбулентность в аэродинамической трубе). При течениях в трубе, в пограничном слое и т. д. отклонения от изотропии значительно больше. Однако понятию изотропной турбулентности можно придать более широкий смысл, если применять его к функциям распределения не самих скоростей, а только к функциям распределения разностей скоростей. А. Н. Колмогоров ) вводит корреляционные функции [c.514]

ТУРБУЛЕНТНОСТЬ В АЭРОДИНАМИЧЕСКОЙ ТРУБЕ 515 [c.515]

Турбулентность в аэродинамической трубе [c.515]

Экспериментально установлено, что критическое число Рейнольдса, при котором коэффициент сопротивления шара резко уменьшается (см. рис. 1.5) ), сильно зависит от степени турбулентности в аэродинамической трубе. Это критическое число, лежащее в пределах от VD/v) = 1,5 10 до 4 10 , тем меньше, чем больше степень турбулентности. С физической точки зрения это вполне понятно, так как высокая степень турбулентности внешнего течения вызывает переход течения в пограничном слое из ламинарной формы в турбулентную при более низких числах Рейнольдса, вследствие чего точка отрыва перемещается вниз по течению, что в свою очередь приводит к сужению мертвой зоны за телом и к уменьшению сопротивления. [c.515]

Экспериментальное определение точки перехода ламинарного ечения в турбулентное в аэродинамических трубах затруднено влиянием начальной турбулентности, которая, однако, ослабевает при больших М. Приведенные данные могут быть использованы [c.152]

Задача о турб лентном движении в аэродинамической трубе. Как мы уже указывали, исследование изотропной турбулентности связывается с изучением турбулентности, вызываемой направляющими решётками в аэродинамических трубах. [c.142]

Сопоставление многочисленных опытных материалов указывает на сильную зависимость коэффициента теплоотдачи от структурных особенностей потока. Экспериментальный цилиндр, помещенный один раз в аэродинамическую трубу за плавным конфузором, через который воздух всасывается из большой емкости, а другой раз в ту же трубу, но за встроенным в нее вентилятором, на линии нагнетания, показывает разную интенсивность теплоотдачи, хотя все прочие условия сохраняются одинаковыми. За вентилятором величина а может оказаться раза в полтора выше, чем на входе в трубу из спокойной атмосферы. Это всецело объясняется очень высокой турбулентностью, создаваемой вентилятором и, напротив, слабейшей турбулентностью, характерной для начального участка аэродинамической трубы с плавным входом из атмосферы. Приведенная выше расчетная формула относится именно к таким условиям, когда турбулентность потока мала. Соображения по поводу влияния турбулентности на теплоотдачу единичного цилиндра будут нам полезны при обсуждении работы пакетов труб. [c.132]

Приведены основные результаты экспериментальных исследований локаль ной и средней теплоотдачи на профиле турбинной лопатки, установленной в аэродинамической трубе н воздушной турбине. В последнем случае ис следуемые лопатки помещались за рабочим колесом, т. е. находились в условиях, характерных для соплового аппарата второй ступени. Показано заметное влияние уровня турбулентности потока на величину и распределение по профилю локальных коэффициентов теплоотдачи, а также соответственно н средних по обводу профиля значений. Приведены также критериальные уравнения для расчета теплоотдачи на профиле, которые сравниваются с результатами аналогичных исследований. [c.6]

Закономерности теплообмена между профилем и обтекающей его средой исследовались в ряде работ 4, 8]. Подавляющее большинство экспериментальных исследований выполнялось на плоских решетках профилей, установленных в аэродинамических трубах с различной степенью предварительной подготовки потока. Приводимые некоторыми авторами данные о средней по профилю интенсивности теплообмена в условиях натурной турбины весьма противоречивы. Например, по данным работ [5, 6], зависимости, полученные при опытах в натурной турбине, хорошо согласуются с результатами исследований, проведенных на плоских решетках, а по данным работ [7, 9], в натурной турбине из-за повышенной степени турбулентности потока интенсивность теплоотдачи в 1,4—2,0 раза выше, чем в плоской решетке профилей, продуваемых в аэродинамической трубе. [c.61]

В опытах, проведенных в 1966 г., степень турбулентности потока в обеих установках не измерялась, однако есть все основания полагать, что в воздушной турбине она близка по своему значению к величинам, характерным для натурных турбомашин, а в аэродинамической трубе — к величинам, характерным для лабораторных установок такого рода. [c.62]

Протяженность участков, занятых ламинарным и переходным пограничными слоями, на сопловой лопатке натурной турбины заметно меньше, чем при продувке в аэродинамической трубе. Полностью турбулентное обтекание профиля в проведенных опытах не наблюдалось. [c.70]

Из рис. 5 видно, что для плоской пластины, находящейся в аэродинамической трубе, турбулентный коэффициент восстановления при Re = = 10 по существу не зависит от числа Маха. Этот факт подтверждается [c.225]

Имеющиеся в атласах аэродинамические характеристики решеток профилей получены в аэродинамических трубах при малой степени турбулентности (Ео = 0,005- 0,15). Под степенью турбулентности Ео подразумевается отношение средней квадратичной пульсационной скорости Av к средней скорости течения v. Изменение степени турбулентности приводит к смещению зоны перехода ламинарного пограничного слоя в турбулентный на обтекаемой поверхности и тем самым влияет на сопротивление профиля. [c.55]

Проведение экспериментов в турбулентном сжимаемом потоке, особенно при сверхзвуковых скоростях движения, сопряжено с большими трудностями, связанными со взаимодействием измерителя и исследуемого потока. Вследствие этого экспериментальные сведения о турбулентности в сжимаемых потоках очень ограничены, и до настоящего времени не установлен точно даже уровень турбулентности сверхзвуковых аэродинамических труб. [c.307]

Константа Ai является эмпирическим коэффициентом, который подбирается из условий наилучшего согласования опытных и расчетных данных. Она учитывает различие в условиях обтекания модели в аэродинамической трубе, где степень турбулентности потока может достигать больших величин (0,14-0,5%), и в свободном полете. На основании полученных [c.129]

При не слишком малом т распределение р(У т х, о) уже не может быть выражено через эйлеровы статистические характеристики. Однако если т > Г, то правая часть (10.24) может быть представлена в виде суммы ряда интегралов, берущихся по непересекающимся интервалам времени продолжительностью более Т и являющихся слабо зависимыми случайными величинами. Поэтому к этой сумме должна быть применима центральная предельная теорема для слабо зависимых случайных величин, согласно которой распределение вероятностей суммы большого числа таких величин при некоторых широких условиях оказывается очень близким к нормальному. В последние годы центральная предельная теорема была при некоторых условиях доказана и непосредственно для интегралов вида (10.24) (см., например, Розанов (1990), где рассмотрен случай интеграла от стационарной случайной функции близкие теоремы имеются и для интегралов от некоторых нестационарных случайных функций). К сожалению, прямо воспользоваться этими доказательствами все же нельзя, так как фигурирующие в них условия, налагаемые на случайные функции, не могут быть точно проверены в применении к характеристикам реальных процессов. Тем не менее эти условия настолько естественны, что было бы крайне странно, если бы распределение вероятностей для смещения У(т) при т > Г существенно отличалось от нормального распределения. В некоторых случаях распределение для (т) (или хотя бы для отдельных компонент этого вектора) может быть найдено экспериментально с помощью измерения распределения концентрации в различных сечениях облака , создаваемого источником примеси (например, распределения температуры в различных сечениях теплового следа за нагретым телом). Таким образом, удалось и экспериментально показать, что во многих турбулентных течениях распределение для (т) при больших т действительно очень близко к нормальному, причем в частном случае турбулентности в аэродинамической трубе за решеткой оказалось, что оно является почти нормальным при всех значениях т (см., например, Коллис (1948), Таунсенд (1951), Уберои и Корсин [c.494]

Рис. 18.10. Зависимость критического числа Рейнольдса шара от степени турбулентности в аэродинамической трубе. По Драйдену и

Характерная длина L турбулентности в аэродинамической трубе определяется шириной ячеек выравнивающей решетки однако ее величина изменяется с расстоянием от решетки. Так как небольшие элементы турбулентности теряют свою кинетическую энергию быстрее, чем большие элементы, то длина L, вычисленная как среднее значение, возрастает с удалением от решетки. Развитию турбулентности позади решеток посвящены многочисленные теоретические и экспериментальные исследования. См. в связи с этим работы Дж. К. Бэтчелора [ ], С. Коррсина [ ], X. Л. Драйдена [ ], Т. Кармана [ ], Ц. Ц. Линя [ ], [ ], Дж. И. Тэйлора [ ], В. Толмина [ ], [ ]. [c.517]

Приближение турбулентности за решеткой к изотропии можно ускорить, создав в трубе на небольшом участке ее длины дополнительное сжатие течения, приводящее к выравниванию среднеквадратичных значений продольной и поперечных компонент пульсационной скорости. При этом удается достигнуть большей близости турбулентности в аэродинамической трубе к изотропной турбулентности, чем та. которая наблюдается в обычных экспериментах без сжатия (см., например, Уберои и Уоллес (1967), Конт-Белло и Корсин (1966)). [c.116]

В аэродинамической трубе (рис. 17.6) определению подлежат следующие параметры воздушного потока средняя скорость, степень турбулентности, температура и ее пульсации, давление потока и его пульсации, координаты установки измерительных датчиков. Для построения распределения этих параметров по объему трубы часть датчиков размещена неподвижно в трубе, часть датчиков вынесена на подвижную траверсу, с помощью которой осуществляется сканирование рабочего объема трубы как в продольном, так и в поперечном направлениях. Алгорч(гм работы системы сбора данных определяется программой проведения эксперимента. [c.350]

В настоящее время теоретически достаточно полно исследованы условия возникновения первой области, т. е. условия устойчивости ламинарного пограничного слоя. Результатом этого исследования является определение теоретического критического числа Рейнольдса (предела устойчивости). Знание этого числа еще не дает возможности указать начало развитого турбулентного течения, т. е. положение точки перехода и соответствующее значение критического числа Рейнольдса. Проблема эта изучена недостаточно полно, и в последнее время особенно широкое развитие получили различные методы исследований перехода в аэродинамических трубах, при помощи которых получена достаточно обширная информация о возникновении турбулентности. Найденное при таких исследованиях положение точки перехода принято обычно характеризовать экспериментальным критическим числом Рейнольдса. Несмотря на известную ограниченность, расчетные методы теории устойчивости имеют большое практическое значение. Они позволяют сравнивать ламинарные пограничные слои с точки зрения возникающих явлений, обусловливающих переход в турбулентное состояние, определять вид обтекаемой поверхности, обеспечивающий сохранение устойчивого ламинарного течения (ламинаризированные профили), отыскивать условия такого сохранения другими методами (в частности, при помощи отсоса пограничного слоя). [c.89]

Переход ламинарного течения в турбулентное зависит от начальной турбулентности. При этом ее повышение приводит к снижению критического числа Рейнольдса. Наибольшее значение этого числа, найденное для шара в свободном полете, при котором начальная турбулентность принимается равной нулю, определяется величиной Reкp = 4-10 . В то же время по экспериментам в аэродинамической трубе с начальной турбулентностью [c.90]

Для сравнения на рис. 5 Приведены также зависимости, полученные К. Баммертом [2] и в Казанском авиационном институте [3]. Как видно из этого рисунка, зависимость, полученная в условиях повышенной турбулентности на входе в решетку, значительно отличается от аналогичных зависимостей, полученных при продувке решетки в аэродинамической трубе. Причем наибольшие отличия наблюдаются при больших числах Рейнольдса, которыми характеризуются современные турбомашины. [c.69]

Представлены результаты измерения местных ксэИициентов теплоотдачи как на проницаемой пластине,так и в области газовой заве -сы при наличии зоны отрыва турбулентного пограничного слоя,обрат-зующейся при взаимодействии со скачком уплотнения.Эксперименты проводились на плоском измерителъномучастке в аэродинамической трубе с прямоугольной рабочей частью.Число Маха было равно 2,5.С Скачок уплотнения образовывался при обтекании потоком плоского клина с углом 9. Все измерения проводились на стационарном теп -ловом режиме. [c.357]

Опыты Шубауера и Скремстеда ), проведенные в аэродинамической трубе с интенсивностью турбулентности потока в рабочей части, изменяю- [c.532]

На рис. 209 приведены в полулогарифмических координатах кривые Сх (Re) для одного и того же шара, помещенного в аэродинамические трубы с различной степенью турбулентности на рисунке показаны лишь те участки кривых сопротивления, где происходит указанное резкое падение сопротивления. Разница между кривыми настолько отчетлива, что по значению Рвкр можно грубо судить об интенсивности турбулентности потока в трубе. Чтобы уточнить определение величины Рвкр> было принято полагать,., [c.539]

Чем менее турбулентен поток в трубе, тем выше величина Рвкр) достигаемая при измерениях сопротивления шара в этой трубе. Так, кривая V (Рвкр 270 000) соответствует опытам в аэродинамической трубе с интенсивностью турбулентности 0,5%, кривая / (Рвкр 125 000) — потоку с интенсивностью турбулентности 2,5% остальные кривые соответствуют трубам с промежуточными значениями степени турбулентности. [c.539]

На рис. 212 приводятся кривые равных скоростей (изотахи) вблизи такого пузыря, образовавшегося за точкой минимума давления на сравнительно толстом, восемнадцатипроцентном крыловом профиле при нулевом угле атаки ). Опыты проводились в аэродинамической трубе низкой степени турбулентности. Число Рейнольдса, построенное по длине хорды с, равнялось 1,7 -10 . Границе замкнутой отрывной области на рисунке соответствует изотаха с отметкой нуль. [c.541]

Экспериментальные данные о нестационарных аэродинамических характеристиках тонких затупленных конусов указывают на сильное влияние при гиперзвуковых скоростях обтекания вязких эффектов, связанных с наличием на поверхности тел пограничного слоя, тепломассообмена и перехода ламинарного режима обтекания в турбулентный. В ходе натурных испыганий были зарегистрированы режимы динамической неустойчивости ЛА, что могло быть проявлением дестабилизирующих факторов, связанных с нестационарным пограничным слоем или переходом ламинарного режима обтекания в турбулентный. На это бьшо обращено внимание и построена приближенная модель течения Ю.И. Файковым (1982 г). Поскольку перечисленные факторы плохо воспроизводятся при испытаниях моделей в аэродинамических трубах, важную роль приобретают расчетные методы. [c.6]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...