Осциллограмма турбулентного течения

Интересно отметить различие осциллограмм в точках С и С. В турбулентной фазе скорость в точке С выше, чем в ламинарной, а в точке С — наоборот. Причина этого различия заключается в разном расположении точек в сечении трубы точка С находится вблизи стенки, а С — в центре. Как увидим в дальнейшем, профиль скорости при турбулентном течении является более заполненным, чем при ламинарном (рис. 8.5). Поэтому в турбулентной фазе у стенки скорость выше, чем в ламинарной, а у оси — наоборот. [c.137]

На рис. 4-27 приведены осциллограммы пульсаций скорости воздушного потока переходной области от Re=2460 до Re = = 10 500, где течение носит перемежающийся характер, т. е. наблюдается нерегулярная во времени смена ламинарных н турбулентных состояний потока. [c.273]

На рис. 4-3 показана осциллограмма колебаний скорости в определенной неподвижной точке турбулентного потока, имеющего неизменную среднюю скорость течения. Мгновенная скорость пульсирует около некоторого среднего во времени значения. Помимо показанного на графике рис. 4-3 изменения абсолютной величины ш, происходит еще и изменение направления мгновенной скорости. Отклонения мгновенной скорости и) от средней во времени гд называют пульсациями скорости или пульсационными скоростями ш при этом = ш—гд. [c.125]

Изменение пульсационной составляющей выходного сигнала термоанемометра е по длине пластины в холодном режиме иллюстрируют осциллограммы фиг. 3, а. Начиная с минимального в данном опыте расстояния от передней кромки х = 70 мм (/) пограничный слой был сильно возмущен (сравнительно небольшая величина сигнала обусловлена нахождением чувствительного элемента датчика термоанемометра во внешней части тонкого здесь пограничного слоя). Течение носило нестационарный характер ламинарный и турбулентный режим перемежались между собой с низкой частотой (3). Это, возможно, связано с изменением положения линии торможения относительно передней точки носика пластины. При положении линии торможения на рабочей (верхней) поверхности пластины происходило плавное развитие пограничного слоя (i). Аэродинамическое сопротивление потока верхнего канала (над пластиной) уменьшалось, а скорость течения в нем относительно скорости нижнего канала увеличивалась, и при этом линия торможения смещалась на нижнюю поверхность пластины. Обтекание передней кромки проходило теперь возвратным потоком, [c.35]

На основании приведенных данных трудно говорить о какой-либо модели вихревого течения, которая в соответствии с теорией учитывала бы факт передачи энергии от крупномасштабных вихрей среднему течению. Тем не менее, анализ осциллограмм позволяет сделать некоторые заключения относительно природы турбулентных пульсаций скорости в газожидкостном потоке в трубе. [c.50]

Теплоотдача при турбулентном пограничном слое. Аналитический расчет теплоотдачи в турбулентном слое представляет большие трудности вследствие сложности самого двихсения и сложности механизма переноса количества движения и теплоты. Особенностью турбулентного течения является пульсационный характер движения. На рис. 2.34 показана осциллограмма колебаний скорости в фиксированной точке турбулентного потока. Отклонеггие мгновенной скорости w от средней w называется пульсацией. Наличие пульсаций как бы увеличивает вязкость, и тогда полная вязкость турбулентного потока будет суммой двух величин — молекулярной вязкости и дополнительной турбулентной. Турбулентная вязкость ji,p не является физическим параметром теплоносителя, как коэффициент динамической вязкости, и характеризует интенсивность переноса количества движения в турбу-лентно.м потоке. Аналогично вязкости в уравнении движения, в дифференциальном уравнении энергии дополнительно к молекулярной теплопроводности появляется турбулентная теплопроводность характеризующая турбулентный перенос теплоты и также не являющаяся физическим параметром теплоносителя. [c.129]

Турбулентное течение существенно отличается от ламинарного. На рис. 4-9 показана осциллограмма колебаний скорости в определенной неподвижной точке турбулентного потока, имеющего неизменную среднюю скорость течения. Мгновенная скорость пульсирует около некоторого среднего во времени значения. Помимо показанного на графике рис. 4-9 изменения абсолютной величины w происходит еще и изменение направления мгновенной скорости. Отклонение мгновенной скорости ш от средней во времени w назыйают пульса-циям скорости или пульсационнымискоростями w. При этом w = w- - w. Таким образом, турбулентное движение состоит как бы из регулярного течения, описываемого осредненными значениями скоростей, и из наложенного на него хаотического пульсационного течения. [c.143]

Рис. 16.2. Осциллограммы скорости при течении в трубе в области перехода ламинарного течения в турбулентное на различных расстояниях от оси трубы. По измерениям H.JPotth [ ]. Число Рейнольдса Re = wdlv — 2550 текущее расстояние от входа в трубу x/d = 332 w = 4,27 м/сек скорость W в м/сек, время t в секундах. Эти осциллограммы, полученные посредством термоанемометра, показывают перемежающийся характер течения, т. е. чередование интервалов с ламинарным и турбулентным

Рис. 16.17. Осциллограмма пульсации и скорости случайных ( естественных ) возмущений в ламинарном пограничном слое на плоской пластине, обтекаемой воздухом в продольном направлении. Получена при измерении перехода ламинарного течения в турбулентное. По Шубауэру и Скрэмстеду I ]. Расстояние точки замера от стенки равно 0,57 Л1Л1, скорость набегающего течения и до— 4 м/сек промежуток между каждыми двумя отметками времени, изображенными в виде точек, равен 1/30 сек.

Сильное влияние градиента давления на устойчивость и на нарастание малых возмущений, предсказанное теорией устойчивости, очень хорошо подтверждено экспериментально Г. Б. Шубауэром и Г. К. Скрэмстедом в их работе, упомянутой в 4 главы XVI. На рис. 17.1 изображена осциллограмма пульсаций скорости в пограничном слое на плоской стенке при наличии градиента давления. Верхняя половина рисунка показывает, что падение давления на 10% от динамического давления влечет за собой полное затухание пульсаций. Из нижней же половины рисунка видно, что последующее повышение давления всего на 5% приводит не только к сильному нарастанию колебаний, но и к быстрому переходу ламинарной формы течения в турбулентную (необходимо обратить внимание на то, что две последние строки осциллограммы изображены в уменьшенном масштабе по сравнению с остальными строками). [c.452]

Обнаруженный более тридцати лет назад в экспериментах [106-108] X"-режим разрушения ламинарного пограничного слоя характеризуется появлением на осциллограммах пульсаций скорости мощных всплесков возмущений, имеющих специфическую форму шипов. В качестве механизма образования шипов вплоть до недавнего времени предлагалась концепция локальной высокочастотной вторичной неустойчивости (ЛВВ) появление пакета высокочастотных пульсаций на неустойчивом перегибном мгновенном профиле скорости, формируемом первичной волной. В середине 70-х годов в опытах [202] обнаружен существенно иной путь разрушения пограничного слоя, названный субгармоническим, или УУ-режимом. Переход к турбулентности в //-режиме происходил путем плавного нарастания высших гармоник, появления в спектре низкочастотных пульсаций, включая субгармонику, и последующего их взаимодействия, причем присущих -режиму всплесков-шипов не наблюдалось. Основным механизмом появления трехмерности и стохастизации течения в ЛГ-режиме, как было установлено в [113, 203], является параметрическое резонансное усиление (теоретически предсказанное в [111]) фоновых субгармонических возмущений при их взаимодействии с основной волной неустойчивости. [c.14]

Описанный выше процесс развития пограничного слоя удавалось координальным образом изменять нагревом носовой части пластины посредством нагревательных элементов 3 (х = 75 мм) и 2 (х = 55 мм). На фиг. 3, б показаны изменения характера течения в сечении х = 0.95 м под влиянием нагрева носовой части модели. Соответствующие изменения относительной величины средней Г) = Е/Е , пульсационной 5 = (е)/(( )пк1х составляющих сигнала термоанемометра и коэффициента перемежаемости у от потребляемой нагревательными элементами мощности показаны на фиг. 4. я возникающее при этом распределение температур А = /(х) построено на фиг. 4, б. Опыт до УУ = 0.73 кВт проводился только с нагревательным элементом 3, при = 0.73 кВт включался нагревательный элемент 2. При каждой фиксированной мощности все измерения проводились после выхода на стационарный режим. Из осциллограмм фиг. 3, 5 и графиков фиг. 4, а следует, что реламинаризация слоя при нагреве носика модели проходила постепенно путем роста частоты появления и протяженности ламинарных зон. Первоначально в сечении х = 0.95 м пограничный слой был устойчиво турбулентным (у = 1), при нагреве поверхности в точке х = 75 на 253° - 1 2 = 0.24 кВт, = 0.73 кВт слой был стабильно ламинарным (у = 0). [c.37]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...