Рейнольдса число для струй

Но в силу (36,2) и (36,4) произведение uR остается постоянным вдоль струи, так что число Рейнольдса одинаково для всех участков струи. В качестве этого числа может быть выбрано отношение Qo/pav. Входящая сюда постоянная Qo/a является тем единственным параметром, который определяет все движения в струе. При увеличении мощности струи Qo (при заданной величине а отверстия) достигается в конце концов некоторое критическое значение числа Рейнольдса, после которого движение делается турбулентным одновременно вдоль всей длины струп 2). [c.214]

Для потока жидкости малой вязкости (т. е. при больших числах Рейнольдса) коэффициент сжатия струи е при истечении из отверстий можно найти по теоретической формуле Н. Е. Жуковского [c.204]

Для струи аналогичное число Рейнольдса можно составить по длине Хо -Ь Хп (рис. 43), отсчитываемой от полюса ламинарной струи до сечения перехода, и средней скорости v на срезе сопла [c.121]

Результаты теоретических и экспериментальных исследований [108] и [109] естественного перехода ламинарного течения в турбулентное в плоско-параллельной струе подтвердили, что критическое число Рейнольдса для струи не превышает Re, p = = 50, т. е. если Re > 50, то возмущения, имеющиеся в струе, нарастают вниз по течению и на том или ином расстоянии от сопла струя становится турбулентной. Расстояние же от сопла до сеченпя перехода зависит, как н для осесимметричной струи, от Re и от распределения скоростей на выходе сопла (см. с. 129). [c.123]

На рис. 6 приведено сравнение экспериментальных данных [6] (1.2) с теоретическими (3.4) для струи, вытекающей из прямоугольной диафрагмы (2ао = 62.Бмм, 2Ьо = Б мм). Начальный уровень турбулентности около 2%, скорость истечения варьировалась в пределах 40-90 м/с, что соответствует числам Рейнольдса (1.5-6) 10 . Но оси ординат отложено отношение сторон поперечного сечения струи п = а/Ъ 2, 4), по оси абсцисс - = х/ 2Ьо). Расчетная кривая а/Ъ = /(ж°) качественно согласуется с экспериментальными точками, хотя и сдвинута относительно них вправо, что можно объяснить двумя причинами. Во-первых, пограничным слоем в начальном сечении. Из-за этого здесь имеются крупные вихри конечного размера. В расчете же предполагалось, что начальная толщина слоя смешения и соответственно начальный радиус вихря равны нулю. Во-вторых, истечение из диафрагмы сопровождается начальным поджатием струи, которое в случае прямоугольного отверстия может быть несимметричным и отношение его сторон (ак/Ък) может отличаться от принятого в расчете. [c.319]

На рис. 7 представлены расчетные (3, 4) и экспериментальные (1, 2) данные для струи, вытекающей из плавного прямоугольного сопла с размерами выходного сечения 2ао = 50 мм, 2Ьо = 3 мм, ао/Ьо = 16.7 2, 3) при наличии выходного участка постоянной площади длиной 40 мм [14]. Сопло имеет большое поджатие, и уровень турбулентности в начале струи составлял 0.3% (при скоростях истечения 60 м/с и числах Рейнольдса, определенных по 2Ьо, Re 1.2 10 ). На рис. 8 сопоставляются экспериментальные данные 1, 4) с расчетом (3, 6) для прямоугольной струи ао = ЮЬо в двух вариантах а) истечение из диафрагмы (1-3) б) истечение из канала такого же поперечного сечения (2ао = 40 мм, 2Ьо = 4 мм) длиной xl = 200 мм (4-6). Здесь число Рейнольдса, определенное по 2Ьо = 4 мм, Re = 12200 при уровне турбулентности для диафрагмы 5 и для канала 3%. На рис. 6-8 приведено изменение скорости = Um/ui вдоль оси струи, принятое в расчете (для рис. 6, 7, 8 соответственно 3, 3, 3 ж 6) ж полученное в экспериментах (1, 1, 2 и 4). [c.320]

В ядре струи 5 характер истечения всегда турбулентный, так как значения числа Рейнольдса (Не) для всех возможных комбинаций предельных значений параметров резки (температуры Т = 100-5-1900.К, скорости истечения со = 100- 500 м/с, плотности газа р и диаметра струи й = 1н-30 мм), подсчитанные по уравнению (18) [c.26]

Для образования вязких струй и поддержания мелкомасштабной турбулентности в трубах большое значение имеет взаимное влияние противоположных стенок. Вязкие струи, исходящие от противоположных стенок, могут войти в соприкосновение до их разрушения или вообще не встречаться. Вероятность реализации этих крайних случаев зависит от числа Рейнольдса. Корреляция между этими крайними случаями взаимного действия вязких струй от противоположных стенок предопределяет изменение параметров переноса от радиуса, особенно около оси трубы. [c.55]

Экспериментальные исследования свидетельствуют о существенном влиянии на работу органов управления в виде неподвижных щелевых сопл чисел Рейнольдса, рассчитанных по параметрам потока воздуха, который взаимодействует со струями, истекающими из щелей на кормовой части корпуса. В частности,от этого числа в сильной степени зависит коэффициент усиления (рис. 5.2.1). Кривые на рис. 5.2.1 построены для различных в функции отнощений давления торможения в струе к давлению в невозмущенном потоке воздуха (Ро/Р )- [c.370]

Плоская струя. На рис. 8.7 представлены экспериментальные зависимости числа Нуссельта Nu,, от координаты h для различных чисел Рейнольдса Re в окрестности критической точки (линии растекания) при натекании плоской струи по нормали на пластину.. [c.171]

Осесимметричная струя. На рис. 8.9 представлены экспериментальные зависимости числа Нуссельта Nu (окрестность критической точки) от координаты h для различных чисел Рейнольдса Re при натекании осесимметричной струи но нормали на пластину. [c.172]

Для расчета пограничного слоя на профиле решетки необходимо определить распределение скорости невязкой жидкости ги1 = т(5), которое используется как скорость внешнего потока Ид=Мд(5) по отношению к пограничному слою. Для определения т (з) следует решить прямую задачу теории решеток в потоке невязкой жидкости. Затем производится расчет пограничного слоя, который, строго говоря. следует рассматривать как первое приближение ввиду обратного влияния наличия пограничного слоя на распределение скорости внешнего потока. Как уже отмечалось, при безотрывном обтекании это влияние эквивалентно утолщению заданных профилей на толщину вытеснения 8 . Принципиально подобное уточнение всегда можно просто выполнить, используя, в частности, методы 21. Поскольку при реальных числах Рейнольдса и безотрывном обтекании толщина вытеснения очень мала, указанное уточнение обычно не производится. Гораздо существеннее влияние возможного отрыва потока, наличие которого в первом же приближении учитывается в распределении скорости вблизи выходной кромки, точнее всего в струйной модели. Возможность отрыва потока на других участках профиля проверяется в процессе проведения расчета. Следует отметить, что известные методы не позволяют достаточно надежно рассчитать поток при наличии отрыва, и им либо просто пренебрегают, либо строят соответствующее струйное течение невязкой жидкости с последующим применением на границе этого течения теории турбулентной струи. [c.395]

Для исследования механизма образования возмущений в струе под действием звуковых волн были использованы газоструйные излучатели большой интенсивности (L = 170 дБ), что позволило при теневой съемке дозвуковой турбулентной струи (число Маха истечения Mq = 0,75) наблюдать не только вихри, образующиеся под действием звука, но и порождающие их звуковые волны [4.3,4.8]. При этом число Рейнольдса, определенное по диаметру сопла и скорости истечения, составило Re = 10 . Использование газоструйных излучателей большой интенсивности привело к тому, что периодическое возбуждение уже не было во времени гармоническим, а приобретало пилообразную форму (рис.4.6). [c.134]

Тело, обтекаемое потоком жидкости, порождает след, который сохраняется на больших расстояниях вниз по течению (рис. 16-l,ej. Если число Рейнольдса достаточно велико, то след становится зоной свободной турбулентности. Такое состояние течения имеет место при числах Рейнольдса, лежаш их за интервалом, в котором наблюдается режим периодического срыва вихрей (гл. 15). В следе за цилиндром подобие профилей скорости достигается лишь на расстоянии вниз по потоку в 100 или более диаметров. Это — весьма большая величина по сравнению с гораздо меньшими расстояниями (от 5 до 8 диаметров), которые требуются для достижения аналогичной зоны в случаях плоской и круглой турбулентных струй. [c.442]

Упомянем еще три свойства растворов и расплавов полимеров. Первое известно как разрушение расплава и имеет важное значение в технике. Обнаружено, что при продавливании расплава полимера через фильеру с достаточно малыми скоростями вытекающая струя жидкости будет довольно гладкой и ровной, в то время как при больших скоростях поток становится неравномерным и неупорядоченным р 3 ). При этом числа Рейнольдса обычно много меньше критического значения для ньютоновской жидкости, при котором течение становится турбулентным. Следовательно, упругие свойства расплавов полимеров приводят к нестабильности течения на выходе фильеры [ ]. Хотя большинство опубликованных исследований относится к расплавам полимеров или весьма концентрированным растворам, автор установил, что раствор, сходный с композицией А, но немного большей концентрации (4%), проявляет заметную иррегулярность течения при условиях, показанных на рис. 10.8 для раствора А. [c.316]

Рассмотрим взаимодействие струи с пластиной, расположенной нормально к направлению ее скорости. Скорость струи жидкости, истекающей из сопла, уменьшается по длине струи в результате взаимодействия с окружающей средой. Поэтому коэ( ициенты Ui, и з,. . . при взаимодействии струи с преградой будут иметь различные значения в зависимости от расстояния h между срезом сопла и преградой. Для конкретных условий величины щ, щ,. . . определяются экспериментально. В качестве примера приведем формулы для определения значений 1, 3,. . . при условиях плоская струя воздуха, сформированная в различных соплах (ширина щели Ьд = 5,5 мм, 10,4 мм 15,2 мм, длина щели /о = 135 мм) и истекающая из сопел с различными скоростями, взаимодействует с плоской преградой при этом числа Рейнольдса R q = отнесенные к параметрам воздуха на срезе сопла, [c.185]

Однако при таком представлении безразмерная основная частота озо/о) возрастает с числом Рейнольдса, так что полная безразмерная энергия, которая содержится в этом универсальном спектре, не является универсальной постоянной. В связи с этим интересно отметить, что oiq/w достигает единицы прп конечных числах Рейнольдса порядка 10 . Таким образом, очевидно, что с увеличением числа Рейнольдса безразмерная энергия первичного движения постепенно уменьшается и становится равной нулю вблизи Re ------= 10 . К сожалению, оказалось, что для таких больших чисел Рейнольдса нет надежных эксперимептальиых данных. Тем не менее интересно обсудить физический смысл этого утверждения. По-видимому, с увеличением числа Рейнольдса выбрасываемые первичные струи разрушаются, переходя в случайное турбулентное движение на все более ранней стадии развития, пока наконец при разрушении подслоя вся энергия, теряемая первичным движением, сразу непосредственно передается случайным турбулентным вихрям, и переносящие импульс струи перестают существовать как отдельные образования. Возможно, необходимо определить два полностью развитых режима турбулентного течения. Один из ных существует от момента перехода до числа Рейнольдса, при которол энергия первичного (или крупновихревого) движения надает до нуля, а другой соответствует всем числам Рейнольдса, превышающим упомянутое выше значение. Однако иока еще слишком рано говорить о том, можно ли настоящую теорию, которая в основе своей относится к первому пз этих режимов, применить (возможно, в несколько измененном виде) ко второму режиму, или при. отсутствии четко определяемого первичного движения необходимо обратиться к чисто статистическому методу. Очевидно, что для дальнейшего исследования потребуются дополнительные экспериментальные данные, полученные при очень больших числах Рейнольдса. [c.315]

Продольный и поперечный радиусы корреляции пульсаций скорости в зоне смешения не одинаковы и составляют соответственно 0,1а и 0,04 ж. За областью смешения, после ж = 4 d, имеется зона развитой турб ентности, размеры которой возрастают с х, тогда как убывает как Цх. Отметим, что в работе [23] методом термоанемометра для струи, вытекаюш еи из круглого отверстия, при внутренних числах Рейнольдса Rei mm 800, где Imin — внутренний масштаб поля пульсаций скоростей, т, е. для достаточно больших Ле самого потока, экспериментально исследовано поле турбулентных пульсаций скорости и показано, что достаточно хорошо выполняется колмогоровский вид спектра ( закон /з ). Ряд сведений о турбулентности струи имеется в [24]. [c.414]

В случае вынужденного обтекания призматического стержня типа резца струей среды теплообмен определяется главным образом критерием Рейнольдса или скоростью обтекания струей СОЖ поверхностей резца. Механтжа движения струй сжимаемых СОЖ подчиняется законам свободных турбулентных струй. Постоянные коэффициенты и показатели степени критериального уравнения теплообмена для сжимаемых струй (рис. 70) представлены в табл. 17. Здесь, как и при естественной теплоотдаче, теплообмен в воздушной среде при точении по сравнению с обычны.ми условиями также увеличивается, но в несколько меньшее число раз. Для струй размером меньше ширины резца (ограниченные струи [c.156]

Сравнение результатов расчетов по формуле (245), приведенных на рис. 65, с экспериментальными данными для смешанных струй при малых значениях числа Рейнольдса Re для различных значений относительной глубины элемента и длины рис. 64. К определению расхода пе-стенки [51, 95] показывает реключения [c.161]

В устройствах пневмоники используются струйные элементы, дроссели, междроссельные камеры. В простейшем струйном элементе имеются каналы, которые могут рассматриваться как дроссели, и имеется камера, в которой взаимодействуют струи, вытекающие из каналов. Моделирование возможно, если воспроизводятся формы течений, характерные для всех участков тракта. Однако, как указывалось в 7, переход от ламинарного к турбулентному течению происходит в каналах при одном граничном значении числа Рейнольдса Reгp, а для струй при других значениях Рвгр, которые также рассчитываются по размерам сечений каналов, из которых вытекают струи те и другие значения Рвгр могут отличаться в десятки раз. [c.445]

В Главе 9.1, отражающей результаты [5], экспериментально исследовано влияние отличия плотности вещества струи от плотности окружающей среды. Изучено смешение газовых струй, плотность которых либо меньше плотности воздуха в 7.2 раза в случае гелия, либо напротив в 1.6 раза больше плотности воздуха для углекислого газа или в 4 раза для фреона-12. В этих экспериментах показано, что увеличение плотности струи ухудшает, а уменьшение улучшает смешение. Наибольшие эффекты получены для струй гелия, у которых длина невозмущенного ядра (начального участка) оказалась в 3-4 раза меньше чем у воздушной струи. Впоследствии этот вывод на основе специально поставленных экспериментов был скорректирован в монографии [4]. Оказалось, что наличие турбулентности на срезе сопла и увеличение числа Рейнольдса существенно ослабляют влияние малой плотности струи на ее смешение. В частности, длина начального участка гелиевой струи при больших числах Рейнольдса всего в 1.5 эаза меньше, чем у воздушной. [c.266]

Измерения, выполненные Э. Н. Андраде 14 для плоской ламинарной струи, очень хорошо подтверждают приведенные выше теоретические результаты. Струя остается ламинарной примерно до Re = 30 (это число Рейнольдса составлено для скорости истечения и для ширины щели). Плоская и круглая турбулентные струи будут рассмотрены в главе XXIV. Сводное изложений всех задач струйного течения можно найти в книге Бай Ши-и [ ]. [c.180]

Стюарт (Stuart J. Т.).— J. Fluid Me h., 1966, v. 24, p. 673—687 ясно показано, что при этом обычная теория справедлива только в тех случаях, когда число Рейнольдса, вычисляемое по самой скорости акустического потока, достаточно мало, и, наоборот, гидродинамическая теория при больших числах Рейнольдса применима к сильным акустическим потокам. Отсюда появилась идея использовать в разд. 4.7 решение для струи, полученное в работе [c.572]

В качестве примера на рис. 4.11 приведена репродукция сделанной со спутника фотографии [4.111 вихревой дорожки в атмосфере, которая стала видимой благодаря присутствию облаков в месте отрыва вихрей от горной вершины острова Гуадалупе, возвышающейся более чем на 1200 м над Тихоокеанским побережьем Мексики. Фотография охватывает около 250 км. Если принять эффективное значение коэффициента (кинематической) турбулентной вязкости равным V я 50 м /с, то полномасштабное число Рейнольдса, составляющее для рассматриваемого явления порядка 10 (при V я 1,5-10 м /с), было бы сведено к эффективному значению Не // г 3000, которое вполне соответствует интервалу ламинарного течения в спутной струе со срывом правильно чередующихся вихрей. В предположении, что остров имеет около 20 км длины, расстояние между центрами последовательных, периодически повторяющихся вихрей составляет примерно 55 км. Далее, принимая число Струхаля для вершины острова равным 5Ь л 0,12, среднюю скорость ветра и = 30 м/с и эффективный размер для острова/) л 6000 м, получим следующую частоту срыва вихрей [c.109]

Числа Рейнольдса в окрестности критической точки малы, так как малы координата л и скорость w, , и поэтому следует ожидать, что режим движения в пограничном слое будет ламинарным. При таком предполол<ении для. расчета теплоотдачи можно пользоваться формулами из параграфов 8.2 пли 8.3. Однако коэффициенты теплоотдачи, вычисленные по формулам (8.25) или (8.32), для конкретных условий взаимодействия плоской или осесимметричной струи по нормали с пластиной оказываются в несколько раз меньше измеренных. Следовательно, для расчета теплоотдачи струй при их взаимодействии с преградами нельзя применять формулы, полученные для условий теплоотдачи при натекании неограниченных потоков на преграды. [c.170]

При вытекании газа из насадкн в неподвижный воздух образуется струя, характер которой зависит от того, вытекает ли из насадки ламинарный или турбулентный поток. Если поток ламинарный, то струя из насадки движется, сначала практически не расширяясь, и ее массообмен с окружающим воздухом происходит только путем молекулярной диффузии, т. е. очень медленно Лишь на некотором расстоянии Н от сопла появляются гребни и завихрения, указывающие на наступление турбулентного состояния, которое постепенно охватывает все сечение факела. По мере увеличения скорости вытекания газа расстояние Н уменьшается (рис. 55 и 56) и становится близким к нулю в области критических значений числа Рейнольдса (для вытекающего потока). Размытые края струи до начала турбулентного состояния (см. рис. 55) указывают на наличие процесса молекулярной диффузии между газом и окружающей воздушной оболочкой, увлекаемой движущимся газом [63]. Взаимодействие этих потоков, по-видимому, и приводит в конце концов к турбулизацин струи газа. В горящем факеле расстояние Я до начала турбулентного состояния несколько больше (сказывается влияние температуры), чем в холодной струе, при одинаковой в обоих случаях скоростях газа, причем горение здесь происходит по периферии газовой струи, т. е. там, где в результате молекулярной диффузии образуется стехиометрическая смесь следует отметить, что в этой части факел имеет форму ровного пучка. [c.112]

При М. явлений в др. непрерывных средах соответственно изменяется вид я число критериев подобия. Так, для пластичных и вязкопластичных сред в число этих критериев наряду с параметрами Фруда, Стру-халя и модифициров. параметром Рейнольдса входят параметры Лагранжа, Стокса, Сен-Венана и т. д. [c.173]

Прошло ок. 20 лет с момента создания теории Колмогорова и выдвижения им гипотезы, что при больших числах Рейнольдса Т. является локально (т. е. для достаточно мелкомасштабных движений) однородной и изотропной, прежде чем она получила эксперим. подтверждение. Эксперименты, выполненные к 1962 в следе за островом в канале около Ванкувера во время прилива, при числах Рейнольдса = 3 10 , продемонстрировали закон /с для волновых чисел, изменяющихся на три порядка. В последующие годы универсальность чтого закона была подтверждена экспериментами во многих др. течениях при больпшх числах Рейнольдса в струях, сдвиговых слоях, в лаб. и атм. пограничных слоях, в следе за цилиндром и т. п. [c.181]

По данным Г. Хотелла и В. Гау-сорна, переход от ламинарного к турбулентному горению струи газа в атмосфере неподвижного воздуха наблюдается для водорода ири значениях критерия Рейнольдса около 2 200, для городского газа—в интервале от 3 700 до 4 ООО, для окиаи углерода—порядка 4 750, для пропана и ацетилена—в интервале от 8 900 до 10 400. Приведенные числа Ке,ф вычислены с учетом вязкости и плотности газа в сопле при комнатной температуре. Эти данные следует рассматривать как чисто ориентировочные, по которым можно приблиз ительн0 указать область значений Кекр, в которой возможен переход ламинарного диффузионного горения в турбу- [c.79]

Аэродинамические и акустические параметры, характеризующие начальные условия истечения дозвуковых затопленных и спут-ных турбулентных струй. В общем случае начальные условия истечения характеризуются распределением в выходном сечении сопла средней скорости, температуры, энергии и масштаба турбулентности. Применительно к затопленным струям с почти равномерным распределением перечисленных параметров по сечению (вне пограничного слоя на срезе сопла) для характеристики начальных условий истечения используются следующие параметры Re = uadju - число Рейнольдса, Мо = щ/а - число Маха, То/Тоо - степень неизотермичности, = и /uq - степень турбулентности в центре выходного сечения сопла, <5q и бо и Я = 6 /во - толщина вытеснения, толщина потери импульса и формпараметр пограничного слоя в выходном сечении сопла. К начальным условиям истечения относится также режим течения в пограничном слое в выходном сечении сопла (ламинарный, переходный, турбулентный). В ряде случаев представляется также существенным знание масштаба турбулентности, а также наличия вибраций сопла - продольных и поперечных, их величина и спектры. Характеризуются они величиной вибрационного ускорения, которая измеряется специальными вибродатчиками. [c.35]

Для моделирования тензора Лайтхилла в невозбужденных струях используются либо экспериментальные характеристики турбулентного потока (профили средней и пульсационных скоростей, нормальные и сдвиговые напряжения Рейнольдса, пространственно-временные характеристики поля пульсаций скорости), либо соотношения полуэмпирической теории турбулентности - алгебраические и дифференциальные модели турбулентности [3.7]. При этом когерентные структуры явно не учитываются, хотя используется эмпирическая формула (см. главу 1) для характерной частоты пульсаций скорости в слое смешения, которая эквивалентна предположению, что в конце начального участка число Струхаля St 0,2 - 0,5. Известны также попытки прогнозирования шума турбулентных струй на основе изучения поля завихренности в струе методом дискретных вихрей [3.5,3.12]. [c.126]

При истечении жидкости в газ, когда имеется граница раздела двух сред, на величину коэффициента расхода отверстия а тонкой стенке начинают оказывать влияние силы поверхностного натяжения, относительную величину которых оценивают с помощью критерия или числа Вебера. Силы поверхностного натяжения создают дополнительное давление внутри струи и, в то же время, изменяют траектории движения частиц жидкости, увеличивая диаметр ее сжатого сечения, а следовательно, и коэффициент сжатия. Вследствие сказанного, очевидно существование экстремума в зависимости коэффициента расхода от числа Вебера. Для исключения влияния числа Рейнольдса в качестве зависимой переменной целесообразно взять относительный коэффициент расхода отношение коэффициента расхода при истечении в газовую среду к коэффициенту расхода при n te4eHHH под уровень. [c.110]

Здесь, как и раньше, поперечный размер струи или следа, пропорционален продольной координате в степени т, а максимальная скорость струи или дефицит скорости в следе на осевой линии пропорциональны продольной координате в степени —п. Как для плоского турбулентного следа, так и для круглой турбулентной струи показатели степени тип одинако1вы и, следовательно, число Рейнольдса (которое пропорционально постоянно. Для круглого следа число Рейнольдса уменьшается вдоль его оси, так как уменьшение дефицита скорости происходит быстрее, чем увеличение ширины следа. [c.443]

Наблюдающееся различие в значениях Рвк5 для разных крыльев имеет еще одну причину. Подобно тому как это имеет место в трубе переменного сечения, критическое значение Рвкр в пограничном слое зависит еще от того, попадет ли критическое сечение в конфузорную или диффузорную части пограничного слоя. В области ускоренного течения (конфузорная часть слоя) Ре р имеет большие значения, чем в области замедленного течения (диффузорная часть слоя). В случае свободного пограничного слоя, как, например, в струе или в следе вдалеке за телом, критические значения числа Рейнольдса очень малы, и практически всегда приходится иметь дело с турбулентными струями и следами за телом. [c.529]

При характерном для этого течения большом числе Рейнольдса струя разрушается далеко вниз по течению за счет винтовой неустойчивости в отличие от осесимметричной формы потери устойчивости, проявляющейся при малых скоростях (фото 122). [Hoyt, Taylor, 1982] [c.106]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...