Турбулентность изотропная

Структура турбулентного изотропного потока [c.500]

СТРУКТУРА ТУРБУЛЕНТНОГО ИЗОТРОПНОГО ПОТОКА J J [c.501]

СТРУКТУРА ТУРБУЛЕНТНОГО ИЗОТРОПНОГО ПОТОКА ои. [c.503]

СТРУКТУРА ТУРБУЛЕНТНОГО ИЗОТРОПНОГО ПОТОКА 509 [c.509]

Что касается других составляющих пульсационной скорости, то многочисленными измерениями в условиях естественного ветра и при движении в трубах установлено, что вдали от твердых границ имеет место так называемая изотропная турбулентность, т. е. такое течение, в котором средние значения квадратов пульсационных скоростей одинаковы во всех направлениях. Предполагая, что турбулентность изотропна, можем написать [c.481]

Если турбулентность изотропная и если существует значение Гп(0), то мы имеем [формула (3.4.19)] [c.369]

Среднее значение произведения этих величин характеризует действие сил давления на турбулентность. Это действие, по общепринятому мнению, сводится к перераспределению энергии между вихрями одного размера, но по-разному ориентированными в пространстве и вызывает, таким образом, тенденцию к изотропии. Коль скоро турбулентность изотропна, этим действием в первом приближении можно пренебречь. [c.355]

Рассмотренные выше полуэмпирические теории хотя и позволяют производить расчет турбулентных течений (примеры такого расчета будут даны в следующих главах), все же оставляют желать лучшего, поскольку каждая из них приспособлена только к одному определенному, а не ко всем видам турбулентного течения. Так, например, формула Прандтля (19.7) совершенно неприменима к изотропной турбулентности, возникающей позади решетки с мелкими ячейками, так как при такой турбулентности градиент скорости основного течения всюду равен нулю. В связи с этим Л. Прандтль предложил существенное обобщение теорий расчета развитой турбулентности, изложенных в 2 и 3 настоящей главы. Обобщенная теория дает систему формул, пригодную для всех видов турбулентности (турбулентность вблизи стенки, свободная турбулентность, изотропная турбулентность). В новой теории Л. Прандтля за основу берется кинетическая энергия турбулентного пульсационного движения, равная [c.534]

Считая турбулентность изотропной, получим [c.178]

В соответствии с [49] выразим входящее в определение Уе, через непосредственно измеряемые величины, используя теорию локально-изотропной турбулентности Колмогорова [47] [c.131]

Используя гипотезу о локально-изотропной турбулентности (4. 2. 11), представим энергетический спектр турбулентных пульсаций жидкости Е (к) в виде [c.135]

Оценим границы применимости полученных результатов. Напомним, что при анализе процессов дробления было сделано два предположения. Во-первых, в соотношении (4. 3. 7) не учитывалось влияние коалесценции газовых пузырьков на их распределение по размерам во-вторых, использование формулы (4. 3. 8) возможно лишь при условии однородной изотропной турбулентности. [c.139]

Перейдем к анализу условий применимости допущений об однородности и изотропности турбулентности. Однородность означает отсутствие пространственных изменений. турбулентного течения жидкости. Любые твердые поверхности (например, стенка трубы) нарушают однородность турбулентного течения. Этим объясняется тот экспериментальный факт, что большинство газовых пузырьков дробится в прилегающей к стенкам трубы области. [c.140]

Изотропность турбулентного течения означает, что пульса-ционные компоненты скорости течения не зависят от направления. Хотя в трубах это условие выполняется лишь вдали от поверхностей стенок, соотношение (4. 3. 8) может быть использовано для турбулентных вихрей в жидкости, размер которых, с одной стороны, много меньше диаметра трубы, а с другой — больше характерного линейного масштаба диссипации энергии Г [47] [c.140]

Турбулентность неизотермического потока однородна, изотропна и не затухает. [c.77]

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]

Естественная постановка задачи для выяснения этого вопроса состоит в следующем- пусть в начальный момент времени (/ = 0) создано изотропное турбулентное движение, в котором функции bik r,t) и bik,i r,i) экспоненциально убывают с расстоянием. Выразив давление через скорости по написанной формуле, можно затем с помощью уравнений движения жидкости пытаться определить характер зависимости производных по времени от корреляционных функций (в момент t = 0) от расстояния при г- оо. Тем самым определится и характер зависимости от г самих корреляционных функций при t > 0. Такое исследование приводит к следующим результатам ). [c.202]

Размер наименьших или высокочастотных турбулентных пульсаций должен определяться лишь физическими свойствами жидкости, но не условиями течения, если только на движение жидкости не оказывают влияния ограничивающие поток твердые стенки (например, если последние находятся на большом удалении от рассматриваемой области потока). В этом случае, называемом изотропной турбулентностью, величина 1 должна зависеть лишь от р, V, Б. Из этих трех величин можно составить лишь одну комбинацию размерности длины, а именно (v /e)V., следовательно. [c.394]

Различают три типа турбулентности однородная и изотропная турбулентность (в этом случае характеристики турбулентности, например, осреднен-ные квадраты пульсационных скоростей, в данной точке одинаковы по всем направлениям и не меняются от точки к точке) однородная анизотропная турбулентность (осредненные квадраты пульсационных скоростей одни и те же во всех точках и одинаковым образом зависят от направления) неоднородная турбулентность. [c.396]

По Колмогорову при очень больших числах Рейнольдса мелкомасштабные турбулентные движения однородны, изотропны и статистически стационарны независимо от характера крупномасштабных движений (локально изотропная турбулентность). [c.396]

В случае изотропной турбулентности, наблюдающейся вообще вдали от твердых стенок, когда влияние последних отсутствует, масщтаб турбулентных пульсаций ограничен сверху геометрическими размерами потока Ь, а снизу — внутренним масштабом турбулентности меньшим Ь в Ке раз. [c.418]

Если бы это было не так и внутренний масштаб турбулентности был бы, как и в случае изотропной турбулентности, равен L/Re (числовой коэффициент опущен), то толщина вязкого подслоя имела бы тот же порядок величины, что и 1у, т. е. бя — L/Re Но тогда после [c.419]

Турбулентное движение может происходить только при перемещении вязкой среды. Влияние вязкости, кроме всего прочего, проявляется еще и в том, что турбулентность становится более однородной и менее зависимой от направления. В предельном случае однородная турбулентность, т.е. одинаковая в любой точке, становится изотропной - ее статистические параметры перестают зависеть от направления и отсутствует градиент осредненной скорости. [c.14]

Термометрическое тело 171 Термопара 173, 174, 175 Термоприемник 178, 179 Токосъемник 310, 311, 315 Точность эксперимента 36 Трубка Престона 207 Турбулентность изотропная 257 однородная 257 пр11стениая 257 свободная. 257 [c.357]

Известный зарубежный газодинамик Бай Ши-И [88] указывает, что большинство теорий рассматривает только простейшую форму турбулентности — изотропную турбулентность анизотропная же турбулентность наименее разработана. Между тем в подавляющем большинстве случаев движущимся средам, в особенности горящим газовым потокам, свойственна именно анизотропная турбулентность. Не удивительно, что такое грубое допущение, как сведение анизотропной структуры к изотропной, приводит, как отмечает Бай Ши-И [88], к совершенно ошибочным выводам относительно интенсивности турбулентности и пути смешения. Выполненные по теории Тейлора, они резко не совпадают с данными эксперимента. Поэтому вследствие отсутствия надежных теоретических выводов по турбулентному движению вязкой жидкости, заключает автор, приходится опираться только на данные опыта. [c.63]

Для характеристики интенсивности молярной (турбулентной) диффузии при неизотропной турбулентности непригодны те выражения, которыми обычно пользуются, принимая турбулентность изотропной для касательного напряжения, коэффициента турбулентной диффузии и т. п. Смешение газов, проходящих через некоторые входные каналы или решетки, и движение их вдоль цилиндрической трубы происходят в условиях неизотропной турбулентности. Интенсивность молярного массообмена в этом случае проще всего характеризовать величиной коэффициента р массообмена, отнесенного к единице поверхности объемов неперемешанных газов, причем [c.244]

Советскими учеными выполнен также ряд исследований изотропной турбулентности в сжимаемой жидкости. Как уже отмечалось выше, общий случай турбулентности в сжимаемой среде впервые рассматривался еще в работах Л. В. Келлера и А. А. Фридмана (1924) и Л. В. Келлера (1925). Далее следует отметить работу И, А. Кибеля (1945), рассмотревшего случай такой турбулентности в сжимаемой жидкости, при которой распределения вероятностей пульсаций инвариантны относительно произвольных сдвигов в горизонтальном направлении и вращений или отражений относительно вертикальной оси Дс целью применения полученных результатов к турбулентности в атмосфере вблизи Земли). В этой работе были выведены динамические уравнения для вторых моментов гидродинамических полей рассматриваемой турбулентности (в предположении о пренебрежимой малости третьих моментов). Попутно здесь же были выведены общие формулы, описывающие спектральное разложение корреляционных функций произвольной турбулентности, изотропной лишь в горизонтальных плоскостях (более общие формулы того же типа, применимые при наличии более или менее произвольных условий симметрии турбулент- ности, позже рассматривались А. М. Ягломом, 1962, 1963). [c.488]

Приведенные выше качественные соображения (принадлежащие Лайт-хиллу) относятся к произвольной турбулентности с малым числом Маха и равной нулю средней скоростью (так что характерная скорость и совпадает со средней квадратичной скоростью пульсаций). В частном случае, когда турбулентность в пределах излучающей области можно приближенно считать однородной и изотропной (что, разумеется, уже предполагает, что диаметр О этой области намного превосходит масштаб турбулентности Ь), эти соображения позволяют оценить значение числового коэффициента а = /е(Ма) . В самом деле, будем считать турбулентность изотропной и постараемся подсчитать значение J x) потока энергии в точке на оси Ох, расположенной достаточно далеко от турбулентной области (где-то внутри которой мы расположим начало координат). В таком случае множитель в формуле (20.31) обратится в нуль, если только не все индексы /, ], Ь и I отвечают оси Ох, так что ) [c.304]

Рассмотрим турбулентное течение воздуха с частицами углерода диаметром 5 и 50 мк при колшатной температуре и атмосферном давлении. Исходные физические параметры имеют следующие значения V = 0,157 см сек, р = 1,18-10 г см , Рр = 2,25 г см , что дает для частиц меньшего и большего размеров соответственно а = 7,52-10 и а = 7,52-10 сек- р = 0,00079. Лауфер 14701 показал, что при полностью развитом турбулентном течении воздуха в трубе диаметром 254 мм и Не == 5-10 турбулентность на оси трубы практически изотропна и ее интенсивность равна 85,5 см сек, что соответствует примерно 2,8% скорости на оси, или 80% скорости трения. На фиг. 2.7,а представлены данные работы [4701 по энергетическому спектру турбулентности. Включение этих данных в используемую здесь лагранжеву систему осуществлено по методу Майкельсона [24, 537]. На фиг. 2.1,а приведены две кривые, характеризующие изменение в зависи- [c.55]

В качестве введения в задачу о взаимодействии многофазной среды с телом oy и Тьен [742] расс.мотрели движение отдельной сферической твердой частицы вблизи стенки, обтекаемой турбулентным потоком жидкости. Теоретический анализ содержал основное уравнение движения, описывающее влияние стенки на двухфазный турбулентный поток, и решение уравнений, включающее лишь наиболее существенные процессы, которые протекают в стацпонарных условиях. Упрощенная физическая модель рассматрпвае.мых явлений представляла собой сферическую твердую частицу в полубесконечном турбулентном потоке жидкости, ограниченном бесконечно протяженной стенкой (фиг. 2.10). Размер частицы предполагался настолько малым в сравнении с раз-меро.м вихря пли микромасштабом турбулентности потока, что вклад различных пульсаций скорости был линеен. Описание характера движенп.ч потока строилось на основе данных по распределению интенсивностей и масштабов турбулентности [105, 418, 468]. Течение, особенно вблизи стенки, является анизотропным и неоднородным. Тем не менее в качестве основного ограничивающего допущения было принято представление о локальной изотропно- [c.58]

Вычисление коэффициента диффузии. Пескин применил далее уравнение (2.99) для вычисления коэффициента диффузии при одномерном движении частиц в условиях изотропной стационарной турбулентности. Хотя эта модель яв.ляется идеализацией, она была приближенно воспроизведена, а соответствуюп1,ий коэффициент диффузии измерен (разд. 2.8). [c.71]

Изменение скорости на малых расстояниях обусловлено мелкомасштабными пульсациями. С другой стороны, свойства локальной турбулентности не зависят от усредненного движения. Поэтому можно упростить изучение корреляционных функций локальной турбулентности, рассматривая вместо этого идеализированный случай турбулентного движения, в котором изотропия и однородность имеют место не только на малых (как в локальной турбулентности), но и на всех вообш,е масштабах усредненная скорость при этом равна нулю. Такую полностью изотропную и однородную турбулентность ) можно представить себе как движение в жидкости, подвергнутой сильному взбалтыванию и затем оставленной в покое. Такое движение, разумеется, непременно затухает со временем, так что функциям времени становятся и компоненты корреляционного тензора ). Выведенные ниже соотношения между различными корреляционными функциями относятся к однородной и изотропной турбулентности на всех ее масштабах, а к локальной турбулентности — на расстояниях г <С /. [c.194]

Отметим, что для изотропной турбулентности сфедняя диссипация связана со средним квадратом завихрепности простым соотношением [c.196]

Для этого вычисляем производную dbikldt (напомним, что полностью однородное и изотропное турбулентное движение непременно затухает со временем). Выразив производные dvi,fdt и dvikjdt с помощью уравнения Навье — Стокса, получим [c.198]

Теория и техника теплофизического эксперимента (1985) -- [ c.257 ]

Методы подобия и размерности в механике (1954) -- [ c.131 ]

Механика жидкости (1971) -- [ c.453 ]

Гидроаэромеханика (2000) -- [ c.184 ]

Теоретическая гидромеханика Часть2 Изд4 (1963) -- [ c.699 ]

Теория пограничного слоя (1974) -- [ c.440 , c.514 , c.515 , c.534 ]

Механика сплошных сред Изд.2 (1954) -- [ c.175 ]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...