Гипотеза о переносе импульса

Механизм молекулярного переноса импульса в капельных жидкостях сложнее, переход молекул из слоя в слой как основной фактор, по-видимому, не происходит согласно одной из гипотез, передача импульса происходит вследствие временного объединения молекул на границе слоев. Уменьшение вязкости капельных жидкостей с ростом температуры можно объяснить увеличением объема жидкости и ослаблением взаимодействия между молекулами из-за увеличения расстояния. [c.360]

В отличие от системы (14.45) система уравнений турбулентного пограничного слоя (14.62) является незамкнутой. Число уравнений равно трем, а число неизвестных функций — пяти О, Шх, Wy, и Vт. Следовательно, необходимо добавить еще два уравнения — для определения величин йт и Vт. Как и прочие уравнения, два этих новых уравнения должны явиться результатом выражения некоторых закономерностей в математической форме. Основные физические законы сохранения энергии, импульса и массы уже использованы для уравнений энергии, движения и сплошности. Речь может идти, таким образом, о некоторых теориях и гипотезах, объясняющих механизм турбулентного переноса импульса и теплоты. [c.363]

Наши экспериментальные данные позволяют проанализировать вопрос о справедливости аналогии в процессах переноса тепла и импульсов при градиентном движении газа. Широко используемая гипотеза Рейнольдса об аналогии сопротивления трения и теплообмена предполагает равенство коэффициентов турбулентного обмена Ад = А и, следовательно, идентичность механизмов переноса тепла и импульсов. Аналогия Рейнольдса приводит к известному соотношению [c.358]

Для широкого круга задач фазовых переходов, тепло- и массообмена в двухфазных системах применяется так называемая квазиравновесная схема, являющаяся основой для формулировки специальных условий совместности. Эта схема основана на гипотезе о том, что характеристики соприкасающихся фаз по обе стороны границы взаимосвязаны условиями термодинамического равновесия. Схема является приближенной, так как все процессы переноса теплоты, импульса и фазовых переходов конечной интенсивности принципиально неравновесны. Однако при весьма низкой интенсивности процессов переноса квазиравновесная схема может рассматриваться как первое приближение. Содержание этой схемы приводится ниже для конкретных условий на границе раздела фаз. [c.268]

Для расчета диффузионных пограничных слоев наиболее удачной гипотезой для замыкания уравнений является теория завихренности Тейлора, которая основана на предположении, что турбулентные потоки импульса и тепла вызываются переносом вихрей. [c.198]

Самостоятельным направлением в теории турбулентности, исторически предшествующим упомянутым выше, была разработка так называемых полуэмпирических теорий турбулентности. Созданием первых таких теорий гидродинамика обязана Дж. Тейлору и Л. Прандтлю введшим плодотворное понятие пути перемешивания . В то время как Прандтль рассматривал перенос и перемешивание импульса, Тейлор в основу своей теории положил переноси перемешивание завихренности . Дальнейшее развитие нолу-эмпирических теорий связано с гипотезой о локальном кинематическом подобии поля турбулентных пульсаций, предложенной Т. Карманом и обобщенной Л. Г. Лойцянским [c.300]

В соответствии с современным уровнем науки о переносе тепла и массы, а также в методических целях во второе издание книги введен новый раздел Основы теории переноса . Определение потоков переноса энергии и массы по интенсивностям множества перемещаемых носителей и по взаимодействию их с частицами вещества в элементарном слое, в отличие от обычного феноменологического определения потоков с помощью гипотез, позволяет более детально рассмотреть все особенности процессов переноса и истолковать соответствующие коэффициенты. Изучение этого раздела, по мнению автора, позволит более обстоятельно ознакомиться с явлениями переноса энергии, массы и импульса и, облегчит изучение дальнейших разделов курса теплопередачи. [c.3]

При таком подходе к- проблеме турбулентности задача турбулентного переноса ставится следующим образом выразить характеристики переноса какой-либо субстанции полностью через статистические функции поля скорости, а также начальные и граничные условия с привлечением феноменологичёских гипотез для некоторых характеристик тонкой структуры турбулентности. Этот подход к проблеме переноса при неоднородной турбулентности является сравнительно новым и буквально до последних лет использовался лишь для рассмотрения переноса импульса. Основа статистико-феноменологического подхода к проблеме неоднородной турбулентности заложена работой Колмогорова [Л. 1-27], в которой турбулентность характеризовалась двумя параметрами—интенсивностью и масштабом (близкая идея немного позже была выдвинута ПрандТл м [Л.1-28]). Наиболее полное отражение идеи Колмогорова—Прандтля получили в теории Ротта [Л. 1-29]. [c.65]

Второе упрощение — понятие о неподвижной пленке , предложенное впервые Нернстом (1904). Было сделано предположение, что влияние процессов, протекающих вблизи поверхности раздела фаз, аналогично действию пленки неподвижной жидкости, прилипшей к поверхности. Зная толщину этой пленки, можно рассчитать скорости переноса импульса, тепла и вещества через нее. Это понятие считается удобной гипотезой, хотя некоторые иногда верят в ее реальное существование. Будучи принята инженерами в области химической технологии, Льюису (1922) и Уитмену (1923) она послужила основой для отдельных формулировок теории тепло- и массообмена, используемых в большинстве современных учебников по химии (Шервуд и Пигфорд, 1952). [c.30]

Соотношения (4.2.29)-(4.2.31) по существу следуют из соображений теории размерности и являются обобщением известной гипотезы Колмогорова Колмогоров, 1941,1942), состоящей в том, что скорость диссипации энергии в данной точке развитого турбулентного потока определяется только локальными значениями средней турбулентной энергии единицы массы <е > и масштабом турбулентности Дг,г), а турбулентный перенос импульса и пульсационной энергии осуществляется посредством диффузионных членов градиентного типа. Как уже отмечалось, в таком виде уравнение (4.2.28) часто используется в конкретных расчетах турбулентных движений по моделям Колмогорова-Лаундера и других Левеллен, 1980). [c.184]

Указанные работы выявили характер распределения скоростей в поперечных сечениях и по оси в затопленных турбулентнь1х струях и показали, что при выборе соответствующих масштабов для скорости и линейного размера удается получить универсальные зависимости безразмерной скорости от безразмерного расстояния, несколько изменяющиеся при изменении формы начального поперечного сечения струи для профиля осевой скорости и единые — для профилей скорости в поперечных сечениях. - Однако, будучи чисто эмпирическими, эти исследования не обладали ни полнотой, ни общностью. Появившаяся в- 1925 г. полуэмпирическая теория свободной турбулентности Л. Прандтля, использующая гипотезу поперечного переноса импульса с постоянным путем смешения, почти десять лет оставалась вне поля зрения специалистов по струям. Между тем уже в 1926 г. В. Толлмин, основываясь на теории Пран тля, решил три задачи о турбулентных струях для идеализированных схем [c.811]

Для переноса импульсов такие эмпирические гипотезы были предложены уже давно, еще Ж. Буссинеском [ ], [Щ, Согласно закону трения Ньютона, формула, определяющая касательное напряжение в ламинарном течении, имеет вид [c.520]

Широкое применение вычислительной техники в проектных расчетах сделало чрезвычайно популярной модель многоскоростного континуума. Согласно этой модели каждая фаза заполняет собою один и тот же объем, занятый многофазной смесью. Для каждой фазы определяется плотность, отнесенная к полному объему смеси, скорость и другие параметры. Таким образом, в каждой точке объема, занятого смесью, состоящей из Т /фаз, определяют плотностей, скоростей и т.д. [30]. При таком подходе основные трудности расчета переносятся на моделирование межфазного обмена массой, импульсом и энергией. Для такого моделирования требуется вводить гипотезы о форме и площади поверхности межфазных границ и закономерностях переноса через эти границы. Наиболее естественным здесь является использование метода контрольной ячейки, т.е. анализ такой структуры рассматриваемой многофазной системы, которая моделирует существенные характеристики этой системы. В пределах контрольной ячейки форма межфазной поверхности обычно идеализируется, что делает возможным получать строгие [c.17]

Теория опирается на следующую основную гипотезу основная роль случайных турбулентных пульсаций в потоке со сдвигом состоит не в непосредственном и локальном переносе осредненного импульса, как предполагалось в классических теориях, а в порождении сильной трехмерной неустойчивости структуры подслоя, которая была обнаружена Клайном и его сотрудниками. Эта неустойчивость в свою очередь вызывает быстрое разрушение структуры потока в подслое, которое повторяется во времени и пространстве на всей поверхности, обтекаемой турбулентным пограничным слоем. Для простоты это явление рассматривается в виде следующей модели имеется правильная система областей, в которых происходит разрушение структуры подслоя и которые более или менее равномерно расположены на поверхности. Эта система движется вниз по потоку с характерной скоростью, равной скорости перемещения турбулентных возмущений в слое (т. е. примерно 80% скорости вне пограничного слоя). [c.301]

Кратко рассмотренные теории турбулентности являются дедуктивными Принимается определенная гипотеза о пульсационных потоках импульса, скалярной субстанции или завихренности, на основе которой с помощью осреднснных уравнений переноса выводятся (дедуцируются) профиль осредненной скорости и профиль скалярной субстанции. Очевидно, что при этом осредненные характеристики (профиль скорости или скалярной субстанции) выводятся на основе физически сомнительных гипотез. [c.62]

Локально-равновесное распределение служит вспомогательным распределением для определения понятия Э. неравновесного состояния, но не описывает необратимых переноса явлений. Потоки энергии и импульса, вычисленные с помощью/)(0, соответствуют потокам этих величин в идеальной гидродинамике. Неравновесная ф-ция распределения может быть получена как формальное решение ур-ния Лиувилля с нач. условием локального равновесия в нек-рый момент времени to f(t o) = exp[-r L(r-ro)]yi((o). Оператор Лиувилля L определяется через скобки Пуассона iLf= H, / . Это решение зависит от нач. состояния, к-рое реальная система должна забывать из-за корреляций между элементами среды. Можно считать, что пучок фазовых траекторий с различными to(—ос<Го<0 реализует ансамбль Гиббса для неравновесных состояний. Предполагая, что нач. состояния распределены с экс1Юненщ1альной вероятностью Г ехр[ — ( — о)/Г] (гипотеза об априорных вероятностях), получим неравновесную ф-цию распределения [c.618]

Кратко рассмотренные теории турбулентности являются дедуктивными принимается определенная гипотеза о пульсационных потоках импульса, скалярной субстанции или завихренности, на основе которой с помощью осредненных уравнений переноса выводятся (дедуцируются) профиль осредненной скорости и профиль скалярной субстанции. Очевидно, что при этом осредненные харак- [c.72]

Рассмотреть термодинамическую систему, в которой осуществляется процесс последовательной кристаллизации бинарного сплава, характеризующейся наличием развитой (дендритной) фазовой границы. Используя интегральный вариационный принцип Дьярмати (2.29), построить систему уравнений переноса энергии, массы и импульса в области двухфазного состояния системы, представляющего собой совокупность растущих кристаллов-дендритов и окружающей жидкости. Считать, что в двухфазной области выполняется гипотеза квазиравповесия. Это означает, что выполняются условия равновесия в пространстве температура-концентрация-давление (Г —с —р) в жидкой части области и на поверхности растущих кристаллов, а в объеме кристаллов диффузионные процессы полностью заторможены. [c.101]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...