Струя свободная турбулентная

Форма струи свободной турбулентной 61 [c.506]

Особенностью свободной затопленной струи при турбулентном режиме течения является ее турбулентное перемешивание с окружающей неподвижной средой. По мере продвижения вперед струя увлекает за собой все большую массу неподвижной среды, которая тормозит течение на границе струи. В результате подторможенные частицы струи вместе с увлеченными ими частицами окружающей среды (присоединенной массой) образуют турбулентный пограничный слой, толщина которого по мере удаления от начального сечения непрерывно возрастает. При этом происходит непрерывное сужение центрального ядра струи (ядра постоянных скоростей) до полного ее исчезновения, а пограничный слой распространяется на все сечение струи. Таким образом, размывание струи сопровождается не только ее расширением, но и уменьшением скорости по оси (рис. 1.46). [c.49]

Так как начиная с точки отрыва поток ведет себя приблизительно как свободная турбулентная струя, то можно предполо- [c.335]

Ниже приведено решение задачи о течении из плоского турбулентного источника (рис. 9.12), которое получено Гертлером на основе так называемой новой теории свободной турбулентности Л. Прандтля . В силу сказанного выше это течение приближенно воспроизводит поток в области основного участка турбулентной струи. Начальная же часть источника между полюсом О и концом переходного участка должна быть исключена и заменена начальным и переходным участками струи, течение в которых требует специального рассмотрения. [c.382]

Рис. 197. Схема свободной турбулентной струи

Добавляя в пристеночную область турбулентного потока воды или воздуха (жидкости или газа) соответствующим образом подобранные частицы, можно, как показывает эксперимент, существенным образом (на 60—80%)снизить гидродинамическое сопротивление. Заметим, что введение таких частиц в струи, след и другие потоки свободной турбулентности (в которых нет стенок) также сильно влияет на их структуру, например пожарная струя делается более компактной и более дальнобойной и пр. [c.344]

Свободная турбулентность. Турбулентные струи. [c.348]

Рассмотрим элементы теории свободных турбулентных струй. Будем считать жидкость (газ) в струе и в среде вязкой и несжимаемой, а распределение осреднен-ных скоростей на выходе струи из отверстия или насадка равномерным. Первое условие полностью удовлетворяется в расчетах систем вентиляции промышленных и гражданских зданий второе — при устройстве плавно сходящихся насадков. [c.327]

Рис. 10-26. Схема затопленной свободной турбулентной струи

Свободные струи могут быть ламинарными й турбулентными. В практике чаще приходится иметь дело с турбулентными струями (затопленными и не-затопленными). Ниже, не излагая имеющейся теории свободных турбулентных струй, приведем только некоторые общие сведения из этой области, а также поясним наиболее важные расчетные зависимости, относящиеся к затопленным турбулентным струям. [c.401]

Затопленная свободная турбулентная струя. Струя, попадая в массу окружающей ее жидкости, постепенно расширяется и в конечном счете рассеивается в жидкости (рис. 10-26). Рассматривая такую струю, мы должны различать ее границу, т.е. поверхность раздела, отделяющую саму струю от окружающей ее жидкости. [c.401]

Незатопленные свободные турбулентные струи. Ограничимся рассмотрением водяной струи круглого поперечного сечения в воздушном пространстве. [c.402]

Законы Ньютона (внутреннего трения) 135 Замкнутый поперечный профиль 247, 259 Затопленная свободная турбулентная струя 401 [c.655]

При ламинарном потоке жидкость движется несмешивающимися геометрически подобными струями, при турбулентном поток пронизывается хаотически движущимися вихрями и жидкость перемешивается. Чем больше турбулентность, тем интенсивнее перемешивается жидкость, однако температура теплоносителя по сечению практически постоянна и поэтому роль свободной конвекции, зависящей от разности температур, заметного влияния на теплоотдачу не оказывает. [c.163]

Г. Н. Абрамович, Свободные турбулентные струи жидкостей. и газов, Госэнергоиздат, 1948. [c.99]

Опыты, проведенные на двух моделях разного размера при различных значениях режимных параметров, показали прежде всего наличие автомодельности поля температур. Характер изменения относительной температуры в поперечном сечении циклона напоминает профиль избыточной температуры в свободной турбулентной струе и также может быть представлен универсальной кривой в относительных координатах, приведенных на рис. 1. [c.178]

Заметим, что из опытов с моделью камеры при/, = 760 им, /) = 380 мж, D(,= 190 мм при разных конструкциях ввода воздуха значение а оставалось примерно постоянным и равным а = 1,16-10 . При обработке одного из опытов (1 = 690 мм, D = 640 мм, D = 320 мм) Е. А. Нахапетян получено а =2,47 -10 -По-видимому, значение величины а, как и коэффициента структуры свободной турбулентной струи а, подлежит определению в каждом конкретном случае и зависит, главным образом, от геометрической конфигурации камеры. Уточнение этого во проса должно быть получено в результате обработки значи- [c.183]

В современной лаборатории моделирования, занимающейся нестационарными процессами тепло- и массопереноса, необходимо иметь счетно-рещающее устройство. Сейчас применяются гидравлические интеграторы, просто и наглядно решающие задачи из этой области. В частности, они используются для численного интегрирования дифференциальных уравнений теплопроводности и диффузии при любых граничных условиях в одно-, двух- и трехмерном пространстве [Л. 7-5, 7-6, 7-7 ]. С их помощью решаются частные задачи расчета процессов диффузионного горения пласта угля [Л. 7-8] и диффузионного горения газового факела ]Л. 7-9]. Они используются для решения задач о распространении свободных турбулентных струй, некоторых задач пограничного слоя ]Л. 7-8] и др. [c.256]

Как известно из литературы, в свободных турбулентных струях число Стт имеет величину 0,70— 0,75. Однако определение этого числа проводилось в подавляющем большинстве случаев при движении воздуха, V которого оно близко к физическому значению числа Прандтля ( T = v/a=0,72). [c.347]

В несколько упрощенном виде характер постепенной перестройки профиля скоростей по длине свободной турбулентной струи показан на рис. 5-3. По мере удаления от выходного сечения сопла газовый поток постепенно деформируется. Это выражается в том, что невозмущенное турбулентное ядро струи, где профиль скоростей можно считать плоским, суживается, тогда как окружающий ядро турбулентный пограничный слой, где скорости монотонно падают до нуля, непрерывно расширяется. На расстоянии /нач от среза сопла пограничный слой распространяется на все сечение струи, т. е. начинается падение скорости в центре струи. Длину начального участка (ядра струи) /нач можно считать равной kdo, где do — диаметр выходного сечения сопла, [c.73]

Рис. 5-3. Изменение профиля скоростей по длине свободной турбулентной струи.

Принято считать, что процесс смешения газов внутри свободной турбулентной струи подчиняется закону постоянства количества движения. Применительно к движению газов этот закон выражается тем, что количество движения смеси равняется сум.ме количества движения потоков исходных газов [c.73]

Приложение теории свободной турбулентной струи к таким явлениям, как истечение горячего воздуха в среду холодного, т. е. более плотного воздуха, позволило установить, в частности, что затухание скорости IB этом случае происходит быстрее, чем при равенстве температур струи и среды. [c.74]

В отличие от указанных выше случаев распределение концентраций в поперечном (от оси к периферии) и продольном (вдоль оси) направлениях горящей свободной турбулентной струи еще не поддается точному расчету. [c.74]

Далее за кромками поток образует расширяющиеся спутные струи (следы), аналогичные получающимся при обтекании одиночного профиля. Давление поперек этих струй практически постоянно, а профиль скорости в безразмерном виде не зависит ни от формы решетки, ни от расстояния от нее и имеет вид, характерный для свободных турбулентных струй. Ширина спутной струи возрастает прямо пропорционально ]/ X, а безразмерная разность скоростей (коэф- [c.371]

По многочисленным экспериментальным данным над точкой отрыва профиль скорости приближается к линейному (д=1) или, точнее, к профилю скорости свободной турбулентной струи. При этом [c.399]

Простейшим является допущение о постоянстве s для того или иного классй турбулентных течений. В некоторых частных случаях (для свободных турбулентных струй, свободной турбулентности) оно оправдывается в том смысле, что построенные теоретические закономерности распределения усредненных скоростей и других параметров с достаточной для практических целей точностью совпадают с результатами опытов. Однако в большинстве случаев допущение е = onst приводит к результатам, отличающимся от экспериментальных. [c.94]

Простейшим предположением о величине е является допущение ее постоянства для того или иного класса турбулентных течений. В некоторых частных случаях (свободные турбулентные струи, свободная турбулентность) это допущение оправдывается в том смысле, что построенные на нем теоретические закономерности распределения усредненных скоростей и других параметров неплохо подтверждаются опытом. Однако в большинстве случаев допущение в = onst приводит к результатам, расходящимся с данными опытов. [c.101]

В обоих случаях конструкция отверстий существенным образом влияет на о дий характер истечения струй и, прежде всего, на внешнюю их форму и на эпюры скоростей в живом сечении струй. При истечении жидкости из круглого отверстия струя принимает осесимметричную форму, а при истечении из щели—асимметричную форму (в виде плоской струи). Свободные турбулентные струи имеют полюс в точке пересечения образующих конуса растекания или формира-вания. Расстояние от полюса до отверстия по оси струи [c.50]

Форма, а также и некоторые другие основные свойства турбулентных областей в ряде случаев могут быть установлены уже с помощью простых соображений подобия. Сюда относятся прежде всего различного рода свободные турбулентные струи, распространяющиеся в заполненном жидкостью же пространстве (L. Prandtl, 1925). [c.210]

Если давление насыщенных паров Р в кавитационных пузырьках меньше давления P низконапорной среды, то под действием разности этих давлений происходит схлопывание - коллапс пузырьков и каверн кавитационной области. Под действием давления Р,. низконапорная среда занимает объем этих кавитационных пузырьков и каверн. Низконапорная среда, проникая из окружающего пространства в потенциальное ядро струи, состояпще из высоконапорной кавитирующей жидкости, образует вместе с последней турбулентный пограничный слой струйного течения. Таким образом, данное струйное течение состоит из потенциального ядра кавитирующей жидкости и турбулентного пограничного слоя, содержащего смесь низконапорной и высоконапорной сред. После полного замещения низконапорной средой паровой фазы в пузырьках и кавернах кавитационного потенциального ядра струйное течение, начиная от сечения 0-0 (см. рис. 5.1, б), приобретает структуру свободной турбулентной струи, параметры которой за сечением 0-0 рассчитываются по методу в гл. 4, а процесс эжекции низконапорной среды кавиз ирующей жидкость описывается следуюпщй системой уравнений, в которую входят уравнения [c.148]

Безразмерный коэффициент к, очевидно, должен отражать начальные условия, которыми один гидравлический прыжок отличается от другого. Эти начальные условия должны зависеть только от параметра киистнч-ностн П ь так как большой фактический материал о свободных турбулентных струях свидетельствует, что [c.231]

Мы приведем здесь решение задачи о течении из плоского турбулентного источника, которое получено Гёртлером на основе так называемой новой теории свободной турбулентности Л. Прандтля . Схема такого источника показана на рис. 202. В силу сказанного выше, это течение приближенно воспроизводит поток в области основного участка турбулентной струи. Началь- 4 41J [c.419]

Не приводя здесь решения уравнений для свободной турбулентности, в частности для струй, рассмотрим лишь основные результаты теоретических и экспериментальных исследований плоских и осесимметричных затопленньлх струй. [c.349]

Встречная диффузия продуктов горения замедляет проникновение воздуха к центральным частям струи и тем самым уменьшает скорость распространения пламени. Если струя горючего газа движется турбулентно, то чем крупнее масштаб турбу лентности, тем быстрее пульсирующие объемы воздуха проникнут к центральным частям струи, создадут очаги горения, каждый из которых будет иметь собственный фронт пламени. Горение в очагах может носить характер горения смеси, если перемешивание предваряет воспламенение или если оно происходит так, что горючий газ и воздух, поступая навстречу друг другу, образуют фронт пламени. Продукты горения в этом объеме, заполненном очагами горения, диффундируют внутри факела и в конце концов выносятся за его пределы. Если к горючему газу примешать часть воздуха (долю его количества, необходимого для горения), то вблизи сопла образуется фронт пламени, аналогичный фронту пламени при горении смеси, и далее горение носит очаговый характер. Из изложенного следует, что случай горения свободной турбулентной струи газа в воздухе приводит к более сложной структуре факела, чем при горении смеси. [c.111]

В теории Тейлора переноса завихренности, формально от-вечаюш.ей равенству <з = 0,5, было получено качественное согласие с опытом расчетные профили температуры по этой схеме оказались более заполненными", однако степень совпадения расчета с опытом все еще оставалась неудовлетворительной. В частности, следует напомнить, что при эксперименте в свободных турбулентных течениях всегда наблюдается большая толщ.ина эффективного теплового слоя, чем динамического, и более быстрое падение температуры по оси струи, чем скорости. Иными словами, турбулентная диффузия тепла (вещества) протекает быстрее, чем количества движения. [c.82]

Интересно отметить, что к такому же результату приводит развитие на случай струй сжимаемого газа феноменологической теории свободной турбулентности, предложенной Рей-хардтом [Л. 20] для струй и движения в следе за телом при P= onst, а также близкой по конечным результатам работы П. В. Мелентьева [Л. 21]. Как известно, в работах этих авторов уравнения теории свободной турбулентности преобразуются к виду уравнений типа теплопроводности. (Заметим, что это обстоятельство позволило автору успешно использовать для решения струйных задач разработанные советскими учеными гидроинтеграторы—гидродинамический и гидростатический.) [c.90]

К числу первоочередных задач в области тепло- и массо-обмена в свободных турбулентных потоках следует отнести теоретическое и экспериментальное изучение полусвободных" тепловых (диффузионных) струй, распространяющихся у твердой стенки исследование теплообмена в сложных (спутных и встречных, а также поперечных и др.) струях и в следе за телом, вблизи последнего, наконец, изучение закрученных потоков, особенно в условиях сильной крутки. Подлежит выяснению возможность обобщения на случай сжимаемых закрученных струй схемы подобия (для слабой крутки такое обобщение, видимо, вполне разумно) и др. [c.99]

Рис. 2. Схема свободной турбулентной струи О — полюс, 1 — сопло, m — т — сочение среза сопла, л — п — конец начального участка, KL — граница струи, а, а", а" сходственные точки на профилях скорости.

Максимальная скорость радиальной струи обратно пропорциональна радиусу г, а ширина струи прямо пропорциональна г. Поскольку турбулентная вязкость любого свободного турбулентного потока пропорциональна произведению характерной скорости на характерную длину, турбулентная вязкость радиальной турбулентной струи будет постоянной. Тогда можно полагать, что теория ламинарного потока в своих основных чертах может быть применена также и к турбулентному потоку при условии, что кинематическая вязкость заменяется турбулентной. Турбулентная вязкость зависит от количества движения струи, причем можно ожидать, что угловая ширина турбулентной струи и величина Ь для данного угла струи 6о будут постоянными. Если, например, поверхность полумаксимальной скорости образует с направлением струи углы в 0,1 рад, то й = 8,8. Изучение потока в турбулентной радиальной струе находится еще в стадии эксперимента. [c.56]

Отставание общей теории турбулентных течений приводит к тому, что при изучении турбулентных струй широкое распространение получили различные полуэмпирические методы. Одним из них является расчет свободных турбулентных течений путем замены дифференциальных уравнений пограничного слоя эквивалентными уравнениями типа теплопроводности. Этот метод, предложенный в разное время в работах i[JI. 1, 2 и др.], получил широкое развитие в исследованиях, проводимых в Институте энергетики АН Каз. ССР и в Каз. Гу имени С. (М. iKnpoBa Л. 3—5]. Предметом этих исследований явился ряд струйных течений, таких, как затопленные струи конечного размера, струи в спутном и встречном потоках и др. Значительное место в этих работах занимало также изучение механизма смешения в турбулентных потоках. [c.340]

Теоретически и экспериментально наиболее хорошо изучена свободная турбулентная струя. Этим термином принято называть струю, которая не ограничена твердыми стенками и распространяется в среде, имеющей те же физические свойства, что и вещество струи. Скоростное поле потока в выходном сечении сопла при выводе закономерностей развития свободной турбулентной струи усл овно считают равномерным. Другими словами, предполагается, что профиль распределения скоростей по всему выходному сечению плоский [Л. 65]. [c.73]

Правая часть в уравнении импульсов, пропорциональная напряжению трения на стенке, в точности равна нулю при ее отсутствии, т. е. для свободной турбулентной струи и, в частности, спутной струи за профилем. В этом случае из формулы (54.16) получается связь между характерными толщинами Оц вблизи от кромок и й в бесконечности за решеткой через отношение соответствующих скоростей. В довольно произвольном предположении, что среднее (по 1пго) значение Н в следе составляет 1,2, из формулы (54.16) следует известная формула Сквайра и Юнга (см. [51]) [c.400]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...