Касательное напряжение турбулентное

На современном уровне знаний мы еще не научились рассчитывать пульсации. Однако, как показывает зависимость (186), касательные напряжения турбулентных пульсаций пропорциональны квадрату скорости. [c.152]

Касательное напряжение турбулентного трения п у = Яух для краткости обозначим просто т и определим как среднюю во времени проекцию [c.551]

Касательное напряжение турбулентного трения Пху = я,, для краткости обозначим просто т и определим как среднюю во времени проекцию на ось Ох отнесенного к единице площади секундного переноса количества осредненного турбулентного движения через площадку, расположенную вдоль линии тока. Понимая под хйа силу трения, приложенную от верхнего слоя к нижнему, будем считать количество движения, прошедшее из верхнего слоя в нил ний, приобретенным, т. е. положительным, а количество движения, перенесенное из нижнего слоя в верхний, потерянным, т. е. отрицательным. Тогда, обозначая чертой сверху среднюю во времени, найдем [c.695]

В пределах вязкого подслоя динамическая вязкость (Л значительно больше турбулентной вязкости 87. (4.1) и, следовательно, касательные напряжения вязкостного трения значительно больше касательных напряжений турбулентного трения. В турбулентном же ядре потока наблюдается обратная картина, при которой касательные напряжения турбулентного трения во много раз больше касательных напряжений вязкостного трения, т. е. е р > л. Конечно, такое разделение потока на две резко различные области условно и схематично. В действительности влияние вязкости по мере удаления от стенки трубы убывает постепенно и между вязким подслоем и турбулентным ядром можно еще различать переходную (промежуточную) область, [c.35]

Упрощенный вывод выражения (4-55) для воображаемого турбулентного касательного напряжения. Турбулентные нормальные напряжения. [c.124]

В литературе часто встречается несколько иная точка зрения, основанная на концепции утолщения пограничного слоя в жидкостях с пониженным сопротивлением. В этом подходе внимание сосредоточивается на структуре пристенной турбулентности, а не на скорости диссипации во всем ноле течения. Для обоснования такого подхода очевидна важность экспериментов по снижению лобового сопротивления в шероховатых трубах, однако опубликованные до сих пор результаты до некоторой степени противоречивы. Корреляции, основанные на этом подходе, часто появляются в литературе и представляются обычно в терминах критического касательного напряжения на стенке Ткр, ниже которого снижение сопротивления не наблюдается. Если для коэффициента трения при отсутствии эффекта снижения сопротивления использовать [c.284]

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]

Известно, что в вихревой трубе помимо высокочастотных колебаний могут возбуждаться автоколебания низкой частоты, определяемые прецессией вихревого ядра. Поддержание колебаний возможно подводом к вихревому ядру достаточной для этого кинетической энергии вращательного движения, которая в свою очередь подводится тем интенсивнее, чем больше касательные напряжения и, соответственно, радиальные пульсации. Пояснить этот механизм можно следующим образом. Крупные вихри А (рис. 3.26), уходя на периферию, образуют на прежнем месте области локального понижения давления, в которые устремляется мелкомасштабная турбулентность 5, отвечающая за перенос импульса к приосевому ядру. Таким образом, чем интенсивнее вторичное вихреобразование, тем более благоприятные условия создаются для генерации прецессии. В то же время прецессионные смещения приосевого ядра приводят к увеличению градиента осевой скорости и соответственно вихреобразованию. [c.136]

При большой концентрации дискретной фазы существуют значительные нормальное и касательное напряжения, обусловленные хаотическим движением и столкновениями частиц [17, 19]. Тогда проблему можно рассматривать с позиций механики твердого тела. Это относится к смесям крупных частиц (гранулы и песок) при турбулентном режиме движения. [c.427]

КАСАТЕЛЬНЫЕ НАПРЯЖЕНИЯ В ТУРБУЛЕНТНОМ ПОТОКЕ [c.81]

Это значит, что при развитой турбулентности касательные напряжения пропорциональны квадрату средней скорости. В этих случаях, наиболее часто встречающихся в гидротехнической практике, говорят о квадратичной области сопротивления. [c.82]

Касательное напряжение при турбулентном движении [c.178]

Будем исходить из основного уравнения для касательного напряжения при турбулентном течении (ХП.9), ко- б а [c.183]

Процессы перемешивания в турбулентном потоке определя-ют турбулентное касательное напряжение — pч x y равно нулю на стенке (где касательное напряжение определяет-du [c.199]

В этих уравнениях турбулентная вязкость является обобщающим параметром турбулентного движения, учитывающим не только касательные напряжения Рейнольдса (-рм и ), но и другие дополнительные факторы. [c.16]

Четвертое представление. По экспериментам Г. А. Эйнштейна и Г. Ли /289, 290/ пристенное турбулентное движение представляется как существенно нестационарное при этом вязкий подслой то образуется, то распадается снова. Имеется в виду, что частицы среды, обладающие высокой скоростью, переносятся из турбулентной области к стенке, т.е. у самой стенки наблюдается высокая скорость движения. Эти частицы, взаимодействуя с вязким подслоем и твердой стенкой, создают очень большой градиент скорости и соответственно высокое значение вязко го касательного напряжения, что приводит к уменьшению скорости примыкающих частиц. [c.25]

Во всех этих приведенных выше и других соотношениях для турбулентной вязкости в качестве масштаба скорости используется динамическая скорость о./или Яе./, пропорциональная величине касательного напряжения на стенке. [c.35]

Уравнение (3.1) позволяет описать локальные и интегральные параметры потока, если известны кинематический коэффициент молекулярной и турбулентной вязкостей, плотность среды, касательное напряжение на стенке трубы. Особенности вариантов в математической модели пристенного турбулентного движения отражаются соотношениями для турбулентной вязкости. [c.58]

Подставляя значение (3.3) в интеграл (3.5) получим формулу для определения функции связи между распределенной и эквивалентной турбулентной вязкостью при известных распределениях касательного напряжения и скорости [c.61]

Величину I часто также называют длиной пути смешения, хотя она только пропорциональна I. В последнее время I предпочитают называть масштабом турбулентности. Полагают, что I характеризует внутреннюю геометрическую структуру турбулентного потока, некоторый средний размер турбулентно перемещающихся масс жидкости. При фиксированном значении производной dwxidy касательное напряжение турбулентного трения Sr пропорционально R [c.148]

Предположим, что касательное напряжение турбулентного течения яе изменяется по у, т. е. V 5T/p = l S /p = onst. Обозначим ]/s p че- [c.192]

Для измерения лульсационных скоростей и определения локальных касательных напряжений турбулентного трения используется электротермоанемометр типа ЭТА-5А. [c.350]

Выделение коэффициента турбулентного перемешивания А в формуле (31) для касательного напряжения турбулентного трения было впервые произведено французским ученым Ж. Буссинеком ) в связи с этим формуле (31) можно приписать название формулы Буссинека. Если в рассматриваемом частном случае движения в трубе предположить, что А есть некоторая постоянная по сечению трубы величина, и, подсчитав сопротивление трубы, подобно тому как это было сделано ранее в случае ламинарного движения, непосредственно измерить действительное сопротивление и сравнить результаты между собой, то полученная таким образом средняя величина А окажется на много порядков превосходящей величину коэффициента молекулярной вязкости р,. [c.552]

Для чисто вязких жидкостей имеются удовлетворительные корреляции [22] для падения давления при турбулентном течении в круглых трубах. Обобщенное число Рейнольдса определяется так, чтобы данные по ламинарному течению на графике коэффициент трения — число Рейнольдса лежали на ньютоновской линии (см. ypaBHejane (2-5.25)). В турбулентном течении коэффициент трения оказывается зависящим как от числа Рейнольдса, так и от параметра п , определенного уравнением (2-5.13), и оценивается но уровню касательного напряжения на стенке. [c.280]

Для решения задачи без этих допущений необходимо отойти от упрощенной схемы потока и рассмотреть наряду с турбулентным ядром и турбулентный пограничный слой, состоящий из переходного слоя и вязкого подслоя. Имея в виду, что величины, относящиеся к внешней границе слоя и подслоя, будут соответственно без штриха и со штрихом, относящиеся к твердым и жндким (газообразным) компонентам с индексом т и без ил-декса и относящиеся ко всему потоку — с индексом п , рассмотрим последовательно касательные напряжения и тепловые потоки в вязком подслое, а затем в промежуточном слое и турбулентном ядре. [c.185]

При закрутке на входе по закону твердого тела турбулентность является существенно анизотропной наибольшее значение имеет радиальная составляющая, наименьшее — поперечная [37]. По длине трубы вследствие уменьшения интенсивности закрутки продольные и поперечные пульсации в периферийной области постепенно возрастают до 5—7%, а в приосевой уменьшаются до 6—10%. Радиальная составляющая 8 при затухании закрутки также уменьшается. Относительное значение ту] улентной энергии, равное отношению энергий пульсационного и осредненно-го движений, максимально в приосевой области и может достигать 0,04—0,06, что значительно больше, чем при осевом течении в трубах [197]. На рис. 3.11,5 приведены также данные, характеризующие радиальное распределение турбулентного напряжения трения Основной особенностью распределения является смена знака его абсолютного значения, что обусловлено наличием областей активного и пассивного воздействия центробежных массовых сил на структуру течения. По мере затухания закрутки касательные напряжения у стенки уменьшаются, а в приосевой области увеличиваются. Одновременно радиус нулевого значения смещается к оси. [c.116]

Сравнивая уравнения для турбулентного пограничного слоя (100) — (103) с уравнениями для ламинарного пограничного слоя (94)—(97), можно отметить следующее. Уравнение неразрывности и второе уравнение движения имеют одинаковый вид. Первое уравнение движения и уравнение энергии для осредненных параметров турбулентного пограничного слоя отличаются от со-ответствующпх уравнений для ламинарного пограничного слоя наличнем дополнительных касательных напряжений п дополнительных тепловых потоков. [c.317]

Выражение (ХП.6) определяет мгновенное значение касательного напряжения в данной точке, вызванное турбу- Н.Э. К расчету лентным перемешиванием. Осредненное касательных напря-значение напряжения турбулентного тре- жений в турбулент-НИЯ обозначим потоке [c.175]

Касательное напряжение, обусловниваемое турбулентным перемешиванием, должно быть добавлено к вязкостному поэтому полное напряжение получает выражение [c.175]

При исследовании закономеэностей турбулентного движения в трубах целесообразно исходть, как это было сделано в случае ламинарного движения, из выражения для касательного напряжения. [c.178]

Отправным пунктом для развития полуэмпирических теорий явилось предложение Буссинескм о том, чтобы записывать касательное напряжение Тт, вызван ное турбулентным перемешиванием в виде, аналогичном закону вязкости Ньютона, полагая [c.180]

Рис. XII.24. Распределение турбулентных пульсаций скорости и касательных напряжений в потоке (измерепия Рейхардта в гидравлически гладкой прямоугольной трубе)

Предположим, что произошло изменение в распределении осред-ненных скоростей и появление турбулентной вязкости предопределяется случайным сильным искажением распределения скоростей в пределах потока, т.е. упруговязкие характеристики среды не в состоянии восстановить первоначальное распределение скоростей. В результате возникает первоначальное перемещение конечных масс не только по направлению основного потока, приводящее к переносу количества движения большей величины в сравнении с переносом молекулами при ламинарном движении. Для осредненного движения перенос количества движения поперек потока количественно характеризуется турбулентной вязкостью. В турбулентном потоке имеет место уже распределение двух взаимосвязанных и взаимозависимых параметров - осредненной скорости и турбулентной вязкости. Турбулентная вязкость, имея намного большую величину, чем молекулярная вязкость, соответственно увеличивает абсолютную величину касательного напряжения (внутреннего трения), однако не может изменить закона касательного напряжения, зависящего только от равновесия действующих сил. Следовательно, равновесные распределения скорости и турбулентной вязкости предопределяются законом касательного напряжения. В этом, взаиморавновесном распределении скорости и турбулентной вязкости, немаловажное значение имеет молекулярная вязкость, через которую происходит диссипация энергии. Только сумма молекулярной и турбулентной вязкостей соответствует данному закону касательного напряжения. [c.60]

Базовое число Рейнольдса характеризует эквивалентную вязкость, равной V Re , в пределах потока. Функция т (у) определяется в зависимости от конкретного вида турбулентного движения вязкой среды /33-56/. Выражение (3.4) соответствует гладкому изменению турбулентной вязкости, соответствующей действительному распределению касательного напряжения х(у>) и скорости и(у) и соответственно градиен1гу скорости. Согласно соотношению (1.8) следует [c.61]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...