Течение в следе интенсивность турбулентного движения

Из кривых, приведенных на рис. 27.4, следует, что в переходной области, как и при ламинарном течении, большое влияние на теплообмен оказывает естественная конвекция чем больше число Грасгофа Gr, характеризующее интенсивность свободного движения, тем больше значение комплекса /( , а следовательно, и коэффициента теплоотдачи а. По мере возрастания скорости вынужденного течения интенсивность перемешивания жидкости возрастает и влияние свободной конвекции ослабевает. При развитом турбулентном течении свободное движение на теплообмен практически не оказывает влияния (на рис. 27.4 при Re >10 000 все кривые слились в одну линию). [c.341]

В этих условиях течение конденсатной пленки в основном определяется динамическим воздействием со стороны парового потока, причем на большей части длины (за исключением начального участка) режим движения конденсата в пленке носит турбулентный характер. Происходящий при этом интенсивный срыв жидкости с пленки в поток и обратный перенос капелек жидкости из ядра потока на пленку способствует процессу турбулентного перемешивания конденсата внутри пленки. Расчет теплоотдачи в этих условиях следует производить по формуле, полученной авторами [6] в результате теоретического анализа, основанного на аналогии Рейнольдса [c.156]

Турбулентность внешнего потока характеризуется интенсивностью и масштабом турбулентности. Интенсивность турбулентности определяется как отношение среднеквадратичной пульса-ционной составляющей скорости к скорости осредненного движения. Под масштабом турбулентности мы будем понимать размер пульсирующего образования — моль. В турбулентном потоке существует целый спектр масштабов турбулентности от минимального до максимального, определяемого размером и условиями течения среды. Актуальность задачи расчета теплообмена при ламинарном пограничном слое, существующем в условиях внешнего турбулентного потока, определила появление большого количества исследований этого явления. При этом в большинстве случаев анализ результатов исследования проводился на основании только параметров турбулентности невозмущенного внешнего потока, т. е. параметров турбулентности, которые существуют в потоке вдали от тела. Следует отметить противоречивость полученных в этом случае результатов исследования. [c.393]

Следует отметить, что по мере движения потока вдоль поверхности стенки толщина пограничного слоя постепенно возрастает тормозящее воздействие стенки распространяется на все более далекие слои жидкости. На небольших расстояниях от передней кромки стенки пограничный слой еще тонкий и течение жидкости в нем носит струйный ламинарный характер. Далее на некотором расстоянии в пограничном слое начинают возникать вихри и характер течения становится турбулентным (рис. 14.2, б). Эти вихри обеспечивают интенсивное перемешивание жидкости в пограничном слое, но в непосредственной, близости от поверхности стенки они затухают, и здесь сохраняется очень тонкий вязкий подслой. Толщина пограничного слоя бдо р, сл зависит от расстояния л от передней кромки стенки, скорости движения потока и кинематической вязкости и = г/р. Переход к турбулентному режиму течения жидкости в пограничном слое определяется критическим значением числа Ке Р, на которое при продольном обтекании пластины основное влияние оказывают степень начальной турбулентности набегающего потока жидкости, а также шероховатость поверхности, интенсивность теплообмена поверхности с жидкостью и т. д. Поскольку сам переход от ламинарного режима течения к турбулентному в пограничном слое происходит не в точке, а на некотором участке, вводят два критических значения числа Рейнольдса. При этом Ке Р соответствует превращению ламинарного режима течения в переходный. В это время в пограничном слое начинают возникать первые вихри и пульсации, а Ке Р соответствует переходу к развитому турбулентному режиму течения. [c.225]

Около оси следа интенсивность турбулентного движения пренебрежимо мала и основной приток энергии происходит за счет конвекции в осевом направлении через основной поток. Диссипация и диффузия турбулентности в противоположном направлении уравновешивают этот приток энергид. На фиг. 36 знак плюс взначает приток энергии, знак минус — ее потерю. Во внешней пограничной области мала не только интенсивность турбулентного движения, но и диффузия кинетической энергии, а также диссипация. Баланс энергии для течения в следе можно записать в виде [741 [c.116]

В случае противоположного направления вынужденной и свободной конвекции в вертикальных трубах происходит интенсивное перемешивание жидкости, и уже при Яе > 250 течение под чиняется закономерностям турбулентного движения. Следует отметить, что интенсивность смешанной конвекции в горизонтальных трубах выше, чем в вертикальных (при совпадении направлений вынужденной и свободной конвекции). Это объясняется наложением поперечной циркуляции на движение жидкости вдоль оси. [c.104]

Гиперзвуковой след за тонким телом несколько отличается от следа за туными телами. В случае тонкого тела большие градиенты в потоке, вызванные головной ударной волной, несущественны и вязкий след распространяется в области, где параметры потока близки к параметрам набегающего нотока. Явления перехода различны, кроме того, возможно различны и величины турбулентных пульсаций, которые зависят от степени затупления тела. Область ближнего следа ограничена прямыми линиями, причем его первоначальная ширина несколько больше, чем поперечные размеры тела из-за толстого оторвавшегося вязкого слоя, затем ширина следа постепенно уменьшается вниз по потоку, достигая горла. В ближнем следе оторвавшийся вязкий слой играет важную роль. За горлом ширина следа растет пропорционально длине следа. Как упоминалось в гл. I, елед за тонким телом является холодным в отличие от горячего следа за тупым телом из-за отсутствия интенсивного нагрева, создаваемого возникающими ударными волнами, и более медленного роста следа. Кроме того, след за тонким телом охлаждается гораздо быстрее, чем за тупым телом. Эксперименты с острым конусом и конусом со сферическим затуплением, имеющими угол при вершине 20 , в интервале чисел Маха М от 2,66 до 4,85 показали, что донное давление и угол наклона поверхности следа одинаковы для обоих конусов, если одинаковы местное число Маха и число Рейнольдса, вычисленное по толщине потери импульса пограничного слоя у основания конуса [82]. Из-за высокой температуры в гиперзвуковом следе за тупым телом на течение в следе влияют свойства реального газа или физико-химические процессы, как, например, диссоциация, ионизация и рекомбинация. Время, требуемое для завершения процессов диссоциации и ионизации (и для обратных процессов), в сравнении со временем движения частиц газа существенно при определении регистрируемых эффек- [c.126]

Для неподвижного тела, обтекаемого стационарным потоком, Vo представляет собой скорость набегающего потока на достаточном удалении вверх по течению, где присутствие тела не сказывается. Для тела, движущегося равномерно со скоростью Vo относительно неподвижной на некотором удалении от тела жидкости, картина течения будет выглядеть иначе. Однако перейти от поля течения, < оответствующего данному случаю, к полю, эквивалентному предыдущему, можно, наложив на поле течения в случае движущегося тела поле однородного течения со скоростью Vo, равной, но направленной противоположно скорости движущегося тела [Следует заметить, что принцип эквивалентных полей течения (или принцип обращения движения. Прим. ред.) в практике нужно применять с осторожностью. При определенных обстоятельствах различия в интенсивностях турбулентности набегающего потока могут значительно изменить сопротивление тела.] [c.392]

При затоплешюм истечении в случае достаточно интенсивного вращепия па месте воронки размещается циркуляционная зона. Течение в этой зоне оказывается сильно турбулизировапным из-за наличия в профиле осевой скорости точек, перегиба, генетически связанных с тангенциальным разрывом, который имел бы место в идеальной жидкости. Развитие такого рода неустойчивости обычно порождает свободную турбулентность, как, папример, в струях, следах, слоях смешения, которые допускают неплохое описание с помощью модели турбулентной вязкости VJ , определяемой эмпирически [144]. Целью дальнейгнего является использование решений второго типа, рассмотренных в 1 для описания вращающегося потока, наделенного турбулентной вязкостью, зависящей от состояния движения. Турбулентная вязкость не задается, а определяется феноменологически из некоторого вариационного принципа. [c.213]

Интенсивное электромагнитное перемешивание жид кого металла в печах промышленной частоты уменьшает срок службы футеровки Осредненная скорость движения жидкого металла при допущении одномерной модели тигельной печи и отсутствия концевых эффектов, подсчитанная по методике работы [74] для температуры жидкого сплава 1500° С, в центре печи равна 4,1 чюек Однако в реальной печи при турбулентном течении металла возле стенок тигля, где напряженность магнитного поля выше, мгновенная скорость потока металла больше, чем осред-нениая и может быть выше критической кавитационной скорости, равной 5,5 м сек [57] Поскольку шероховатость стенок тигля способствует возникновению явления кавитации, в практике эксплуатации печей промышленной частоты наблюдается разъедание футеровки, имеющее кавитационный характер Кроме того, перемещение твердых частиц шихты и шлака движущимся металлом вызывает механические повреждения и размыв футеровки Таким образом, с целью повышения стойкости футеровки следует избегать длительного интенсивного перемешивания жидкого металла в тигле печи [c.29]

ТУРБУЛЕНТНОЕ ТЕЧЕНИЕ — форма течения жидкости или газа, при к-рой элементы жидкости совершают неупорядоченные, неустаповившиеся движения по сложным траекториям, что приводит к интенсивному перемешиванию между слоями движущейся жидкости (см. Турбулентность, Турбулентность атмосферы. Турбулентное перемешивание). Наиболее детально изучены Т. т. в трубах, каналах, пограничных слоях около обтекаемых жидкостью или газом твердых тел, а также т. н. свободные Т. т. — струи, следы за движущимися относительно жидкости или [c.210]

При ламинарном течении все жидкие частицы движутся упорядоченным образом, подчиняясь заданному руслу и следуя вдоль не-пересекающихся нитей (lamina — нить) — линий тока. При турбулентном течении поток только в среднем управляется ограничивающими его стенками, действительные же траектории представляют собой непрерывно деформирующийся, причудливый клубок, отдельные жидкие комки которого интенсивно перемешиваются и тем самым переносят свое количество движения. Кинематически такая картина может быть описана путем разложения актуальной (действительной) скорости в фиксированной точке на две составляющих осредненную во времени скорость w, которая определяется главным движением потока, и соответствующую пульсацион-ную скорость ш, которая непрестанно изменяется и по величине и по знаку, но, будучи осреднена за достаточно большой промежуток времени, обращается в нуль. Таким образом, в проекции на i-тую ось имеем [c.102]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...