Гипотезы для расчета турбулентных течений

Теоретические гипотезы для расчета турбулентных течений [c.520]

ГИПОТЕЗЫ для РАСЧЕТА ТУРБУЛЕНТНЫХ ТЕЧЕНИЙ [c.522]

ГИПОТЕЗЫ для РАСЧЕТА ТУРБУЛЕНТНЫХ ТЕЧЕНИЙ [ГЛ. XIX [c.526]

ГИПОТЕЗЫ для расчета ТУРБУЛЕНТНЫХ ТЕЧЕНИЙ [гл. XIX [c.532]

Гипотезы для расчета турбулентных течений 524— 526, 534 [c.708]

Гипотеза Прандтля о пути перемешивания оказалась весьма плодотворной, так как открыла реальные возможности для расчета турбулентных течений. Хотя длина пути перемешивания и не является физической постоянной для каждой жидкости в отличие от молекулярных коэффициентов вязкости п теплопроводности, однако, она, как показывают опытные данные, не зависит от параметров потока. Длина пути перемешивания в основном является функцией координаты у. Так как при течении вдоль гладкой стенки в непосредственной близости от ее поверхности пульсации скорости равны нулю, то Z = О при г/ = 0. Принимая простейшую гипотезу, что вблизи стенки длина пути перемешивания пропорциональна расстоянию от стенки [c.320]

Для расчета турбулентных течений очень желательно иметь правило, позволяющее определять для любого течения зависимость длины пути перемешивания от координат точек потока. Попытку отыскания такого правила предпринял Т. Карман [ ]. Для этой цели он ввел следующую гипотезу [c.527]

Уравнения переноса массы и тепла при ламинарном и турбулентном течениях однофазных или двухфазных теплоносителей в каналах выводятся из основных законов физики сохранения массы, сохранения энергии, вязкого трения Ньютона, теплопроводности Фурье. Здесь и далее не будут затрагиваться вопросы переноса в жидкостях, законы трения в которых не подчиняются закону Ньютона (т = (Г ди ду). Уравнения неразрывности, движения и переноса тепла с учетом зависимости свойств от параметров теплоносителя образуют систему, представляющую основу для расчета полей скорости и температуры. Эта система является замкнутой для ламинарного режима течения. Для турбулентных режимов течения приходится прибегать к гипотезам или построению полуэмпирических моделей, позволяющих замкнуть систему уравнений. Для течений двухфазного потока, особенно в условиях кипения или конденсации, эмпирический подход до настоящего времени преобладает. [c.9]

Рассмотренная модель многокомпонентной турбулентности второго порядка замыкания может быть использована при расчетах сложных течений многокомпонентных реагирующих газов с переменной плотностью, когда существенны конвективный и диффузионный перенос турбулентности (предыстория потока), т.е. течений, для которых оказываются неадекватными более простые модели, основанные на градиентной гипотезе замыкания. Одновременно, в рамках развитого подхода, могут быть получены полуэмпирические выражения для коэффициентов турбулентного обмена, фигурирующие в схемах замыкания первого порядка. [c.208]

Уравнения (18.9) и (18.10) являются исходными для теоретического исследования турбулентных течений, точнее говоря, для расчета осредненных по времени величин, определяющих движение. Появляющиеся при таком расчете осредненные значения величин, квадратичных относительно пульсаций, можно понимать как компоненты тензора напряжения. Необходимо, однако, подчеркнуть, что одно такое толкование еще не дает многого для решения задачи. Уравнения (18.9) и (18.10) не могут быть использованы для рационального расчета осредненного движения до тех пор, пока не будет известна связь между пульсациями и осредненным движением. Такая связь может быть установлена только на основе эмпирических соображений. Именно эта связь между пульсациями и осредненным движением и составляет основное содержание гипотез о турбулентности, изложению которых мы посвятим следующую главу. [c.508]

Ввиду необычайной сложности турбулентных течений сколько-нибудь глубокое проникновение в механизм турбулентности представляет собой крайне трудную и пока еще нерешенную задачу. Для практических приложений необходимо знать главным образом осредненные по времени величины. Однако до сих пор не существует такой рациональной теории турбулентных течений, которая позволяла бы определять эти осредненные величины путем только расчета. Поэтому неоднократно делались попытки подойти к теоретическому исследованию турбулентных течений полуэмпирическим путем. Однако введенные для этой цели эмпирические гипотезы, хотя и были более или менее разработаны до состояния теорий, все же оказались недостаточными для полного анализа даже того вида турбулентного течения, для которого они были установлены. Напротив, каждый раз приходилось вводить дополнительные гипотезы и экспериментальные данные о характере изменения некоторых функций или по крайней мере о некоторых численных значениях. Основная идея таких эмпирических теорий турбулентности состоит в том, чтобы вывести недостающие физические основы из результатов измерений. [c.520]

Расчет турбулентного пограничного слоя при несжимаемом течении пока еще не вышел из стадии полуэмпирической теории. Поэтому нет ничего удивительного в том, что в таком же положении находится и расчет сжимаемого турбулентного пограничного слоя. При несжимаемых турбулентных течениях в качестве исходного пункта для расчета пограничного слоя использовались изложенные в главе XIX гипотеза пути перемешивания Прандтля, гипотеза подобия Кармана и универсальный пристеночный закон распределения скоростей. В многочисленных работах были сделаны попытки перенести эти гипотезы на сжимаемые течения и таким путем создать полуэмпирические теории для расчета сжимаемых турбулентных пограничных слоев, однако при этом каждый раз приходилось вводить новые допущения. Но так как наши знания о механизме турбулентности сжимаемых течений пока еще очень несовершенны, то попытки переноса полуэмпирических теорий турбулентности, созданных для несжимаемых течений, на сжимаемые течения сопряжены с большой неуверенностью. [c.639]

Для расчета плановой задачи струйного течения с водоворотными зонами в нижних бьефах сооружений разработаны приближенные методы (256), основанные на использовании теории плоских турбулентных струй и феноменологической гипотезы И. М. Коновалова для определения турбулентных касательных напряжений. [c.307]

Использование модели длины пути перемешивания в более сложных случаях является затруднительным. Во-первых, эмпирические константы, входящие в эту модель, оказьшаются не столь универсальными как для осевых течений во-вторых, в некоторых случаях при расчетах необходимо иметь сведения о турбулентной структуре закрученного потока. В связи с зтим в последние годы получили распространение усложненные полу-эмпирические методы, основанные на решении уравнений осред-ненного и пульсационного движений в совокупности с гипотезами полуэмпирического характера. Использование этих моделей для расчета свободных течений с поперечным сдвигом, потоков в кольцевых и криволинейных каналах, в циклонад, в закрученных струях дает удовлетворительные результаты [47]. [c.116]

Гипотезы (19.1) и (19.2) могут быть применены для расчета турбулентного поля скоростей из уравнений (19.3) только в том случае, если будут известны более подробные сведения о зависимости коэффициента турбулентного обмена от скорости. Следовательно, для]того чтобы использовать путь, указанный Буссинеском, необходимо попытаться найти подходящие эмпирические гипотезы о связи между коэффициентом турбулентного обмена и полем осредненных скоростей. В этой главе мы ограничимся рассмотрением поля скоростей только для несжимаемого течения, когда это поле не зависит от температурного поля. Расчетом поля скоростей для сжимаемого течения, а также расчетом температурного поля и, в частности, исследованием теплопередачи при турбулентном течении мы подробно займемся в главе XXIII. [c.521]

В основе приближенных полуэмпири-ческих теорий турбулентного тепло- и массообмена лежат эмпирические гипотезы, связывающие кажущиеся вязкость и теплопроводность с осредненными во времени скоростями и температурами. Каждая из таких теорий содержит опытные константы и может быть использована для расчета определенного вида турбулентного течения. В настоящее время с помощью вычислительной техники на основе результатов непосредственных измерений турбулентных пульсаций изучаются различные модели турбулентности, позволяющие получить более детальную информацию о локальной структуре турбулентных течений. [c.117]

Турбулентное перемешивание вызывает обмен не только импульсами, но и теплом и примесями в тех случаях, когда поле течения имеет неодинаковую температуру или неодинаковую концентрацию примесей (см. 1 главы XXIII). В основе способов расчета турбулентных полей течения, температуры и концентрации лежат эмпирические гипотезы, связывающие силы кажущейся вязкости, вызываемой турбулентным перемешиванием, с осредненными во времени скоростями, а также соответствующие эмпирические гипотезы для тепло- и массообмена. [c.520]

Изучение турбулентных потоков жидкости естественно начать со случая течений в круглых трубах и в пограничном слое на41лоской пластинке, легче всего осуществимых в лаборатории и имеющих большое значение для многих технических задач. Богатый экспериментальный материал, накопленный при изучении таких течений, позволяет рассматривать их как эталоны для проверки различных теорий и гипотез о природе турбулентности. Изложение основных сведений о важнейших интегральных характеристиках течений в трубах и в пограничном слое — профиле продольной скорости, расходе жидкости и законе сопротивления— и займет центральное место в настоящем параграфе. Далее мы рассмотрим также некоторые гипотезы о турбулентных течениях, широко используемые при практических расчетах, и в заключение совсем коротко остановимся на так называемой свободной турбулентности, на которую не влияют существенно никакие твердые стенки. Прежде всего, однако, необходимо привести общие соображения Рейнольдса (1894), относящиеся к произвольным турбулентным течениям и лежащие в, основе всей теории турбулентности. [c.215]

Другой способ приближенной теоретической оценки степени точности гипотезы Тэйлора для изотропной турбулентности, переносимой с постоянной скоростью и, был предложен Огура (1953, 1955). Этот способ опирается на использование довольно искусственной полуэмпирической гипотезы (родственной в некоторых отношениях гипотезе Огура и Миякода (17.12)) об эволюции компонент изотропной турбулентности с различными волновыми числами в процессе их переноса средним течением. Произведенный на этой основе Гиффордом (1956) численный расчет структурной функции Dii( г) для одной специальной модели изотропной турбулентности показал, что если сделанные предположения справедливы, то в случае / / 0,3 функция о1 (т) во всей области х < Ци практически не отличается от Оц их) и даже в случае и и = Ъ она отличается от ) ,д( /т) не более чем на 10%. Однако следует иметь в виду, [c.335]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...