Турбулентность пристенная

НЕКОТОРЫЕ ПРАКТИЧЕСКИЕ ПРИЛОЖЕНИЯ НОВОЙ ТЕОРИИ ТУРБУЛЕНТНОСТИ ПРИСТЕННОГО СЛОЯ i) [c.299]

Приложения новой теории турбулентности пристенного слоя 303 [c.303]

Размеры вязкой области убывают с уменьшением молекулярной вязкости быстрее, чем размеры всего турбулентного пограничного слоя. В связи с этим можно рассматривать некоторый идеальный турбулентный пограничный слой с вырожденным вязким подслоем. В таком пограничном слое интегральные характеристики переноса количества движения, теплоты и массы решающим образом определяются свойствами турбулентного пристенного ядра. Полученные результаты могут быть соответствующим образом использованы для расчета реальных течений. [c.78]

Пока, однако, еще имеется очень мало экспериментальных данных, пригодных для проверки сформулированной здесь общей гипотезы подобия для многомерных плотностей вероятности пульсаций скорости в турбулентных пристенных течениях. [c.245]

Параметры тонких турбулентных пристенных пленок, поддающиеся измерению. Описанные эффекты, в том числе эффекты кризиса теплоотдачи и гидравлического сопротивления при ди- персно-кольцевом режиме течения определяются поведением пристенной жидкой пленки. В связи с этим ее изучению должно быть уделено большое внимание. [c.178]

Теория турбулентного переноса скалярной субстанции. Знание по возможности более точной картины турбулентного переноса импульса является особенно актуальным при исследовании вопросов переноса тепла и массы в турбулентных пристенных течениях. При этом желательно использовать преимущества динамической теории, использующей уравнения одноточечных моментов пульсаций скорости, для усовершенствования полуэмпирической теории переноса скалярной субстанции (тепла и массы) в турбулентных потоках со сдвигом, основанной лишь на предположении о некоторой аналогии между переносом скалярной субстанции и переносом импульса. Осредненное уравнение переноса скалярной субстанции, содержащее компоненты пульсационных тепловых потоков ViT, дополняется системой уравнений, описывающих изменения этих потоков в пространстве. Эти уравнения выводятся из уравнения переноса (1-13-13) и осредненных уравнений переноса (1-13-16) — (1-13-24) и имеют вид (для простоты здесь рассматривается случай молекулярного числа Прандтля, равного единице) [Л. 1-24] [c.78]

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]

Величина х — опытная постоянная и по рекомендациям [206] ее можно принять равной 0,03. Тогда после подстановки в (4.30) и вычислений получим для камеры энергоразделения вихревых труб оценку средней по радиусу интенсивности свободной турбулентности е = 25,8%. Оценку интенсивности пристенной турбулентности можно получить, выразив турбулентное напряжение через длину пути перемешивания и динамическую скорость [2061 [c.176]

Поэтому т = рК.2, что вытекает из определения динамической скорости К., которая может быть выражена через число Рейнольдса в предположении, что пристенная турбулентность в вихревой трубе вызывает такое же гидравлическое сопротивление, как и в обычной трубе при тех же условиях, но при поступатель- [c.176]

Описанный способ решения задачи (двухслойная модель) пригоден только в условиях развитого турбулентного течения. Для учета роли вязкости в пристенной области и с целью получения результатов, справедливых в широком диапазоне чисел 17 [c.259]

В связи с этим в турбулентном потоке в непосредственной близости от стенки должен быть расположен весьма тонкий пристенный слой с движением, близким к ламинарному. Этот пристенный слой условно будем называть ламинарной пленкой. [c.76]

Сопоставление абсолютной шероховатости Л с толщиной рассмотренного выше пристенного слоя (ламинарной пленки) б л выдвигает необ.ходимость различать следующие основные случаи при турбулентном движении жидкости [c.77]

Таким образом, в пристенной области на достаточном удалении от стенки скорость жидкости в трубе распределена по логарифмическому закону при этом числовой коэффициент при логарифмическом члене в выражении для равняется 1/Ри,, т. е. около 2,5. Уравнение (11.87) справедливо в той части пристенной области, где молекулярная вязкость намного меньше турбулентной вязкости и где величиной V можно пренебречь. Это ясно из сделанного ранее предположения [c.426]

Из всего сказанного выше вытекает, что пристенная область при турбулентном течении жидкости по трубе состоит из следующих трех частей [c.427]

Из формулы (11.98) следует, что при г —> 0 длина пути смешения I стремится к бесконечности. Обращение I в бесконечность на оси трубы делает нецелесообразным использование величины I для описания турбулентного движения жидкости в центральной части трубы. Понятие пути смешения имело известные преимущества перед турбулентной вязкостью при описании движения жидкости в пристенной области, поскольку I изменялась более простым образом, чем V . В центральной части трубы, где постоянна, а I возрастает до бесконечности, предпочтение следует отдать v . [c.433]

Турбулентное движение жидкости вблизи твердых стенок. Сложность турбулентного движения жидкости вблизи твердых стенок (его называют также пристенной турбулентностью) побуждает искать различные подходы к его изучению. Ранее, в гл. 11 был намечен один из та- [c.646]

Турбулентный поток, в котором имеется градиент осредненной скорости, называют анизотропным. Поскольку градиент осредненной скорости вызывается напряжением сдвига, то такое движение также называют турбулентностью в потоке со сдвигом /253/. Пристенное турбулентное движение относится к турбулентности со сдвигом /224/. [c.14]

В теории пристенного турбулентного движения в качестве масштаба скорости принимается динамическая скорость [c.19]

Структура пристенного турбулентного движения [c.21]

Шульц-Грунов свидетельствует о противоположном осевом перемещении периферийно расположенных масс газа и масс газа, находящихся в приосевой области камер энергоразделения. В этом случае на фанице раздела потоков, движущихся противоположно, возникает свободная турбулентность. Пристенная турбулентность во вращающихся потоках газа проявляется значительно интенсивнее, чем при прямолинейном течении, но в процессе энергоразделения ей отводится меньщая роль. Шульц-Грунов, ссылаясь на Ричардсона [249], считает, что частицы газа, расположенные на более высоких радиальных позициях, в процессе турбулентного движения могут перемещаться к оси, а приосевые перескакивать на более высокие радиальные позиции. Частицы, перемещающиеся к центру, должны произвести работу против центробежных сил, так как они плотней приосевых. Частицы, перемещающиеся к периферии, должны произвести работу против сил, вызванных фадиентом давления. Эта механическая работа осуществляется в центробежном поле за счет кинетической энергии турбулентности, которая в свою очередь входит в общую кинетическую энергию направленного течения, т. е. элементы газа, перемещающиеся за счет радиальной составляющей пульса-ционного движения с одной радиальной позиции на другую, могут рассматриваться как рабочее тело холодильной машины, обеспечивающей под действием турбулентности перекачку энергии от приосевых слоев к периферийным. Физический процесс энергоразделения имеет аналог среди атмосферных явлений. Шмидт [256] показал, что в атмосфере тепло переносится от бо- [c.161]

Шестое представление. Т. Дж. Блэк /269/, изучив известные результаты экспериментов С. И. Клайна, Г. А. Эйнштейна и других, предложил свою теорию турбулентности пристенного слоя. По Т. Дж. Блэку, основная роль случайных турбулентных пульсаций в потоке со сдвигом состоит не в непосредственном и локгшьном переносе осредненного импульса, а в порождении сильной трехмерной неустойчивой с фукту-ры подслоя. Эта неустойчивость в свою очередь вызывает быстрое разрушение структуры потока в подслое, которое повторяется во времени и пространстве на всей поверхности, обтекаемой турбулентным потоком. Это явление Блэк представляет в следующем виде имеется более или менее равномерно расположенная на поверхности система зон, в которых происходит разрушение структуры подслоя. Эта система движется по потоку со скоростью, примерно равной скорости перемещений турбулентных возмущений в слое. В движущейся зоне разрушения структуры энергия передается от основного движения к вращательному и каждая зона разрушения рассматривается как движущийся генератор вихрей. Непрерывная потеря кинетической энергии в этой зоне требует непрерывного локального оттока среды от стенки. В результате каждое разрушение поперек основного потока и образует непрерывные вихревые листки, расположенные под некоторым у1 лом к стенке. [c.26]

Приложения новой теорли турбулентности пристенного слоя 301 [c.301]

Прилож еиия новой теории турбулентности пристенного слол 309 [c.309]

И упорядоченно, то ввиду тесной связи между переносом теила и количества движения необходима новая нестационарная концепция для проблемы теплообмена в турбулентном пристенном слое. Такой иодход может быть основан на рассмотрении процессов, включающих иеренос импульса (точнее, дефицита импульса) от стенки во внешний поток так, как это описывается предложенной моделью пристенной турбулентности. [c.322]

Если эта физическая картина верна, то ясно, что перенос тепла поперек турбулентного пристенного слоя также будет происходить в две стадии. В течение периода развития между последовательными разрушениями тепло (в случае обогреваемой стенки) будет передаваться тенлоироводностью растуш,ему подслою и накапливаться там до тех пор, пока на наступит разрушение. Избыток тепла, накопленный таким образом, переносится затем путем конвекции поперек слоя в выбрасываемых струях. Если условия для обш его теплообмена стационарны, то ясно, что количество тепла, перенесенное наружу струей в момент разрушения, должно быть точно равно избытку тепла, накопленному в подслое в течение предшествующего периода развития. Это условие непрерывности для теплового потока служит основой для аналитического подхода к проблеме. [c.322]

Т. Тот1(1а е а1., 1974). Таким образом, в турбулентных пленках прп Нвз>10 волны практически не движутся относительно жидкости, а сама жидкость в турбулентной пристенной тонкой пленке в основном переносится в волнах. [c.182]

Из предположения, что число Рейнольдса, рассчитанное по диаметру трубы и максимальной окружной скорости, составляет 10 -10 , следует что интенсивность пристенной турбулентности равна 5,1-7%, т. е. она почти на порядок меньше свободной. Кроме того, линейные масштабы свободной турбулентности, по крайней мере, на порядок больше линейных масштабов пристенной турбулентности. По этой причине коэффициент диссипации для пристенной турбулентности значительно выше, чем для свободной. В результате существенно более слабая пристенная турбулентность диссипирует намного быстрее свободной. Именно по этой причине ее роль в процессе энергоразделения несущественна. Вычисляя оптимальный радиус вихревой трубы, можно анализировать лишь свободную турбулентность, трактуемую как результат взаимодействия вращающихся с различной скоростью закрученных струек газа в плоскости, перпендикулярной оси трубы. По существу, рассматривается течение в плоскости, хотя в действительности в любом сечении камеры энергоразделения вихревой трубы имеются осевые компоненты скорости. Они важны при анализе физической картины течения, обусловливая взаимодействие вихревых потоков в осевом направлении. Это взаимодействие является дополнительной причиной генерации свободной турбулентности, роль которой возрастает по мере увеличения уровня осевых скоростей в трубе, т. е. с ростом относительной доли охлахаенно-го потока ц. По этой причине эффективность энергоразделения в противоточной вихревой трубе выше, чем в прямоточной, а в про-тивоточной трубе с дополнительным потоком выше, чем в обычной противоточной разделительной вихревой трубе. [c.177]

Проверка формулы (9-8) путем снятия эпюр скоростей в трубах ири турбулентном движении, выполненная рядом эксиеримента-торов с разными трубами и различными жидкостями-(вода, воздух), показала удовлетворительное в среднем совпадение ее с де тст-вителыюстью, за исключением пристенного слоя. Но последнего и следовало ожидать. Нужно учесть, что формула (9-8) получена па основе (9-5), отражаюпден условия движе- [c.83]

При турбулентном движении в отличие от ламинарного основное изменение скорости происходит в пристенном слое и влияние противолежащих стенок оказывается сравнительно слабым. Этим и объясняется слабсе влияние формы сечения на сопротивление при турбулентном движении. При уменьшении расстояния между стенками их взаимное влияние возрастает, как это видно из рис. XII.22. [c.193]

В книге приведена обобщенная теория пристенного осреднеиного турбулентного движения обычной жидкости и слабь[х растворов полимеров в гидравлически гладких и шероховатых трубах, диффузорах, позволяющая дать уравнения движения, описать теоретически все кинематические и динамические параметрь] и дать инженерные методы расчета. [c.6]

В третьей главе рассматриваются основные концепции теории осредненного турбулентного движения. В этой главе рассматривается зурбулентное движение в гидравлически гладких трубах, уточняется структура пристенного турбулентного движения, рассматривается изменение турбулентной вязкости от координат, составляется уравнение турбулентного движения, теоретически описываются кинематические и динамические параметры, дается сопоставление с известными экспериментами, раскрывается физическая сущность известных и вновь полученных функций (коэффициентов) связей, формулируется инвариантный закон сопротивления жидкости, дается инженерный метод расчета турбулентного движения в гидравлически гладких трубах и т.п. [c.7]

В шестой главе интегральные параметры пристенного турбулентного движения в трубах описаны при помощи гидродинамических функций. При этом показывается, что параметры турбулентного движения, выраженные через гидродинамические функции, являются унив >саль-ными, т.е. являются общими для турбулентного движения во всевозможных трубах (гладких, шероховатых и т.п.). В конце главы дана общая методика расчетов турбулентного движения в трубах при помощи гидродинамических функций. [c.8]

Турбулентность, возбужденную силами вязкости вблизи твердой поверхности и непрерывно подвергаютцуюся ее влиянию, принято называть пристенной турбулентностью, а турбулентность при отсутствии твердых стенок - свободной турбулентностью /253/. [c.13]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...