Динамика сдвиговых течений

МОДЕЛИРОВАНИЕ ДИНАМИКИ СДВИГОВЫХ ТЕЧЕНИЙ [c.351]

В свою очередь, у верхней границы облаков ( 60-65 км) устойчивость атмосферы повышается (параметр 96/ возрастает. Рис. 1.2.2), однако, помимо сдвиговых течений, наблюдаются также вихревые структуры различных пространственных и временных масштабов (Рис. 1.2.1), ассоциируемые с процессами глобальной циркуляции. Все сказанное свидетельствует о том, что турбулентность является важным элементом атмосферной динамики на Венере. [c.27]

Микро- и макроструктур закрученного потока представлякгг особый интерес для понимания физического механизма процессов течения и тепломассообмена. На структуру турбулентного течения существенно влияют особенности радиального распределения осредненных параметров и кривизна обтекаемой газом поверхности. При этом поле турбулентных пульсаций при закрутке всегда трехмерно и имеет особенности, отличающие его от турбулентных характеристик осевых течений [16, 27, 155, 156]. Одно из основных и характерных отличий состоит в том, что в камере энергоразделения вихревой трубы наблюдаются значительные фадиенты осевой составляющей скорости, характеризующие сдвиговые течения. Эти градиенты наиболее велики на границе разделения вихря в области максимальных значений по сечению окружной составляющей вектора скорости. Приосевой вихрь можно рассматривать как осесимметричную струю, протекающую относительно потока с несколько отличной плотностью, и естественно ожидать при этом появления эффектов, наблюдаемых в слоях смешения струй [137, 216, 233], прежде всего, когерентных вихревых структур с детерминированной интенсивностью и динамикой распространения. Экспериментальное исследование турбулентной структуры потоков в вихревой трубе имеет свои специфические сложности, связанные с существенной трехмерностью потока и малыми габаритными размерами объекта исследования, что предъявляет достаточно жесткие требования к экспериментальной аппаратуре. В некоторых случаях перечисленные причины делают невозможным применение традиционных [c.98]

Рис. 1.2.2. Изменение параметра устойчивости атмосферы с1в/с12 в функции высоты 7 на Венере по данным измерений температуры на космических аппаратах Венера 10, 11, 12" и зондах Пионер-Венера а - Венеры ( ) и Большой зонд (о) б - Северный зонд, в - Дневной зонд г - Ночной зонд. Выделяются области конвективной неустойчивости на высотах 52-57 км и сдвиговых течений между 45 и 50 км. Наблюдаемое хорошее согласие данных в различных областях измерений и в разное время суток свидетельствует об однородном характере динамики атмосферы Венеры. Согласно Сифф, 1983).

Главным свойством атмосферной циркуляции на Юпитере и Сатурне является наличие на низких и средних широтах упорядоченной системы зон и поясов и сильного джетового потока в направлении собственного вращения планеты в экваториальной области (Рис. 1.2.6 и 1.2.7). На Сатурне он достигает 500 м/с, по сравнению со 150 м/с на Юпитере, здесь же наблюдаются наибольшие температурные градиенты на фоне отсутствия заметного различия температур между экватором и полюсами (Рис. 1.2.8). Светлые зоны являются областями восходящих, а темные пояса - нисходящих течений. Для этих быстровращающихся планет Ко 1, поэтому, вследствие кориолисова взаимодействия меридиональных течений, между зонами и поясами возникают сильные зональные потоки. Наиболее сильные ветры переменного направления, скорость которых свыше 100 м/с, наблюдаются в этих переходных областях, где образуются сдвиговые течения. Вместе с тем, основным механизмом планетарной динамики, равно как и неупо- [c.32]

Системы, в которых наблюдается движение совокупности небольших частиц относительно жидкости, в которой они находятся, встречаются в широком круге явлений, представляющих интерес как для ученых, так и для инженеров. Эти явления, вообще говоря, можно разбить на несколько классов. Частицы могут перехмещаться сквозь жидкость совместно, в общей массе, как это происходит при осаждении. Напротив, частицы могут оставаться более или менее неподвижными, как в плотноупакованном слое. Относительные движения частиц и жидкости могут быть более сложными, как в псевдоожиженных системах. Наконец, явление вязкости суспензии, или сопротивления сдвигу, обнаруживается при движении твердых частиц относительно друг друга, когда течение несущей жидкости является сдвиговым. В природе и технике встречается много процессов, связанных с такими типами движения. Основная цель данной книги и состоит в том, чтобы добиться понимания поведения систем, содержащих частицы, причем исходным пунктом будет динамика одиночных частиц. [c.15]

При изучении процессов потери устойчивости в гидродинамических течениях и потоках исторически основное внимание было отдано крупномасштабным возмущениям — бегущим волнам, которые в пристенных течениях обобщенно называют волнами Толлмина—Шлихтинга, а в свободных сдвиговых слоях — волнами Рэлея или Кельвина — Гельмгольца. В осесимметричной струе могут реализоваться несколько видов таких неустойчивых колебаний, определяемых наличием разных шкал длин и кривизны — толщины сдвигового слоя и разных радиусов искривления в азимутальном и продольном направлениях. Установлено, что шум сверхзвуковой струи, ее акустическое излучение связаны с этими колебаниями сдвиговой неустойчивости. Если исключить из рассмотрения излучение на дискретных частотах, закономерности которого определяются обратной связью через дозвуковую часть слоя смешения или колебаниями диска Маха, а также излучение акустических волн со сверхзвуковыми фазовыми скоростями, то для невысоких сверхзвуковых скоростей потока шум струи определяется только динамикой волн в слое смешения. Э го так называемые широкополосные шумы. Ясно, что при изучении механизма подобного излучения необходимо понимание закономерности развития пульсационного процесса в потоке. [c.119]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...