Теория турбулентности

Согласно кинетической теории газов и теории турбулентности, турбулентное число Прандтля равно ламинарному и лежит в пределах от 0,66 до 0,85. При Рг = 0,5 разделение отсутствует [c.159]

Рассматриваются как ламинарные, так и турбулентные режимы течения, хотя в большинстве практических случаев потоки многофазных систем турбулентны. Это делается по той причине, что ламинарное течение поддается строгому математическому расчету в то же время с помощью минимума логических операций можно применить подходящий метод и к соответствующему турбулентному течению. Статистическая теория турбулентности [339] рассматривает статистические свойства беспорядочного движения [c.16]

Теория турбулентного перемешивания в потоке, проходящем через электростатический фильтр, представлена в работе [884]. [c.493]

Существенные изменения произошли в понимании механизма возникновения турбулентности. Хотя последовательная теория турбулентности принадлежит еще будущему, есть основания полагать, что ее развитие вышло, наконец, на правильный путь. Относящиеся сюда основные существующие к настоящему [c.9]

Совокупность значений (п/) и / носит наименование переменных Лагранжа и применяется повсюду, где приходится иметь дело с малыми смещениями частиц сплошной среды (например, в теории упругости, теории волн малой амплитуды, некоторых вопросах теории турбулентных движений жидкости). [c.330]

Пока еще нет физически ясной теории турбулентности. Из-за хаотичности пульсаций скоростей и других характеристик турбулентного потока при его изучении применяются статистические методы, в которых эти характеристики рассматриваются как случайные функции от точек пространства и времени. Основы такого подхода к теории турбулентности были впервые разработаны советскими учеными А. А. Фридманом и Л. В. Келлером в 1924 г. Важные результаты были получены советским ученым А. Н. Колмогоровым, открывшим закон /з. Этот закон устанавливает связь в каждый данный момент между значениями мгновенных скоростей VI и Уз в двух точках потока, отстоящих друг от друга на расстоянии г, небольшом по сравнению с размерами крупных вихрей в потоке, со средним квадратом разности пульсаций скоростей [c.147]

Лучшее, чем (5), согласование с опытными данными для слоя смешения начального участка струи дает профиль скорости, полученный Толмином из теории турбулентности Прандтля. [c.366]

Полуэмпирические теории турбулентности [c.175]

Имеется несколько полуэмпирических теорий турбулентности, основанных на разных выражениях для турбулентной вязкости А. [c.177]

Теоретические исследования теплоотдачи при вдувании газа в турбулентный пограничный слой выполнены или в предположении о том, что вдувание влияет только на характеристики ламинарного подслоя или с учетом изменений, происходящих во всем пограничном слое. В последнем случае для оценки параметров турбулентной части пограничного слоя используются полуэмпирические теории турбулентности и предположения о логарифмическом или степенном профиле скоростей. [c.420]

Константы турбулентности. В начале этого параграфа была изложена теория турбулентности, основы которой были разработаны Прандтлем. Эта теория удовлетворительно описывает многие важные свойства турбулентного движения. Однако некоторые исходные соотношения этой теории пока еще не могут считаться вполне обоснованными. Неясно, например, почему такая фундаментальная для теории турбулентности величина, как константа Рш, (называемая также константной Кармана), имеет согласно опыту значение, близкое к 0,4, или почему другая характеристическая константа а = на порядок больше единицы. Не очень понятно, далее, [c.412]

Для математического описания удобно использовать величину rot ш, т. е. в качестве турбулентной пульсации принимать завихренность, распространяющуюся в условиях турбулентного потока. Такое рассмотрение позволяет выявить кинематику турбулентных пульсаций, а тем самым, по-видимому, и главнейшие особенности турбулентного движения, и, что особенно интересно, определить численные значения характеристических констант турбулентности (очевидно, что возможность вычисления этих констант является пробным камнем для любой из теорий турбулентности). [c.413]

Формула (11.71) совпадает со знаменитым соотношением Прандтля для длины пути смешения. Это соотношение было высказано Прандтлем в виде гипотезы, причем коэффициент пропорциональности между / иг, т. е. величина имеющая основное значение в теории турбулентности, являлась неопределенной и подлежала вычислению из опыта. [c.417]

Полученные выражения для и представляют собой основные соотношения полуэмпирической теории турбулентности. Уместно отметить, что при их выводе не делалось никаких предположений, выходящих за рамки собственно гидродинамики. [c.418]

В пятой главе рассматривается теория турбулентного движения во всевозможных шероховатых трубах. Уточняется понятие гидравлической шероховатости. При известной величине гидравлической шероховатости теоретически описываются все кинематические и динамические параметры турбулентного движения в шероховатых трубах. [c.8]

Для теоретического расчета сопротивления при течении теплоносителя через ячейку шаровых элементов можно использовать теорию турбулентных свободных струй, разработанную Г. Н. Абрамовичем [30]. При этом необходимо сделать одно существенное допущение, что форма поперечного сечения струи в просвете ячейки не оказывает заметного влияния на потери энергии при расширении струйки. В этом случае потери энергии могут быть определены по зависимостям для осесимметричной круглой струи с диаметром устья струи, равным ёгадр в просвете шаровой ячейки. [c.53]

Современное состояние вопроса общего математического описания дисперсных систем нельзя признать до-статочло удовлетворительным, несмотря на растущий интерес к этой проблеме. Каж травило, в работах, шо-священных этому вопросу, фактически используется феноменологический подход к исследованию дисперсного потока в целом. Идея условного континуума п03(В0Ляет полностью использовать математический аппарат механики сплошных сред, но несет с собой погрешности физического порядка тем более существенные, чем значительней макроднскретность системы. Системы таких уравнений, полученные рядом авторов как общие, все же не охватывают класс дисперсных потоков во всем диапазоне концентраций (вплоть до плотного движущегося слоя). Они не учитывают качественного изменения структуры потока и в связи с этим изменения закономерностей распределения частиц, появления новых сил (например, сухого трения), изменения с ростом концентрации (до предельно большой величины) условий однозначности и пр. В основном большинство работ посвящено турбулентному течению без ограничений по концентрациям, хотя при определенных значениях р наступает переход к флюидному транспорту, а затем — плотному слою. Сама теория турбулентности применительно к дисперсным потокам находится по существу в стадии становления (гл. 3). Наиболее перспективные методы — статистические (вероятностные) применяются мало, по-видимому, в силу недостаточной изученности временной и пространственной структур дисперсных систем Общим недостатком предложенных систем уравнений является их незамкнутость, которая объясняется отсутствием конкретных данных о тензорах напряжений и [c.32]

Взаимодействие турбулентных потоков жидкого и дискретного компонентов в значительной мере предопределяет интенсивность различных процессов переноса для дисперсных систем. Очевидно, что раскрытие закономерностей этого взаимодействия и на этой основе разработка методов управления процессами транспорта, тепло- и массообмена и пр. требует развития теории турбулентности подобных макронеоднородных систем. Характерная особенность такой тео1рии в отличие от теории турбулентности однородной среды заключается в необходимости рассмотрения по крайней мере двух из многих случаев взаимосвязанных задач. [c.100]

Из теории турбулентности известно [25], что перенос взвешенных в потоке частиц осуществляется главным образом крупномасштабными вихревыми образованиями, присущими турбулентному потоку. Величина образований обусловлена порядком размера потока и поэтому перенос частиц осуществляется по всей глубине потока. Крупные вихри (крупномасштабная турбулентность) захватывают и переносят взвешенные частицы различных размеров. При отсутствии центробежных сил (на поворотах, ответвлениях п т. п.), а также специфических особенностей пылегазовой смеси (уплотнение пыли в местах поворота, залнпание ее на поверхностях, комкование и 1. д.), поля концентрации (запыленности) должны меняться незначительно в сравнительно широком диапазоне изменения скоростей и размеров частиц и при сравнительно небольших концентрациях (щ < < 0,3 кг/кг) и мало влияют на характер полей скоростей всего потока. Это подтверждается опытами ряда исследователей [45]. (Вопросы осаждения аэрозольных частиц на стенках сравнительно длинных труб и каналов в соответствии с миграционной теорией осаждения [97 ] здесь не рассматривается.) В проведенных опытах [45] изучалось распределение концентрации (х, кг/кг) и плотности пылевого потока [ , кг/(м -с) ] в рабочей камере модели аппарата при различных условиях подвода и раздачи потока по сечению. Для запыливаиия потока воздуха применялась зола тощего угля с фракционным составом, приведенным ниже, и плотностью р = = 2,16 г/см . [c.312]

Другими пульсационными характеристиками потока являются температура, плотность и состав (концентрации компонентов). Поскольку эти величины по природе скалярны, их рассмотрение должно быть более простым. Тьен [808] распространил статистические аспекты теории турбулентности на пульсации температуры и статистические закономерности теплопереноса в двухфазном турбулентном потоке. Основываясь на поразительном сходстве между явлениями переноса количества движения и тепловой энергии, он смог установить соотношения между соответствующими статпстпческнлга свойствами динамического и теплового турбу.лентных полей. [c.77]

Турбулентная струя. Турбулентные струи были исследованы Толмином [8161, расширившим теорию пути перемешивания Прандтля [6861, и Хоуартом [3541, использовавшим вихревую теорию турбулентного смешения. Льюис и др. [4821 провели экспериментальное исследование струи воздуха, содержащей твердые частицы диаметром от 0,295 до 0,15 мм. Они рассматривали задачу в рамках турбулентной диффузии и применили метод Толмина, показав, что наилучшее согласие получается при С = = (длина смешения/г) яй 0,0086 и = г1гС 1 . Сравнение отношения массовых расходов (ррП7р)г/(ррЦ р)г=о с экспериментальными результатами показано на фиг. 8.16. Авторы работы [4821 показали, что [c.379]

Вопрос о том, должны лн флуктуации е отразиться даже на в-лде корреляционных функции в инерционной области, вряд ли может быть надежно решен до построения последовательной теории турбулентности [этот вбпрос был поставлен Колмогоровым А. Н.—J. Flui Me h., 1962, v. 13, p. 77) и Обуховым А. М. (там же, р. 82)]. Существующие попытки ввести связанные с этим фактором поправки в закон Колмогорова — Обухова основаны на гипотезах о статистических свойствах диссипации, степень правдоподобности которых трудно оценить. [c.200]

Форма турбулентной области определяется свойствами движения в основном объеме жидкости (т. е. не в непосредственной близости от поверхности тела). Не существующая пока полная теория турбулентности должна была бы дать принципиальную возмол<ность определения этой формы с помощью уравнений движения идеальной жидкости, если задано положение линии отрыва иа поверхности тела. Действительное же положение линии отрыва определяется свойствами движения в непосредственной близости поверхности тела (в так называемом иограинчном слое), где существенную роль играет вязкость жидкости (см. 40). [c.209]

Для решения уравнений (117) —(119), кроме уравнения состояния и зависимостей коэффициентов л и от температуры, необходимо знать значения коэффициентов турбулентного нере-носа Цг и Ят. Ввиду отсутствия в настоящее время законченнпп теории турбулентности определение этих коэффициентов носит полуэмнирический характер и основывается на ряде гипотез. [c.322]

В 1967—1973 гг. опубликовано несколько экспериментальных и теоретических работ, посвященных исследованию магнитогидро-динамических свободных струй, которые привели к построению полуэмпирической теории турбулентной струи, находящейся в магнитном поле ). [c.261]

СССР проф. М, А. Великановым, разрабатывавшим вопросы русловой гидравлики и проблемы турбулентности, проф. В. М. Маккаве-евым, автором теории турбулентного перемешивания, акад. А. Н. Кол.могоровым, разработавшим вместе с А. М. Обуховым теорию локальной структуры турбулентных пульсаций, Л. Г. Лойцянским, А. А. Фридманом и др., разрабатывающими статистическую теорию турбулентности, Е. М. Минским, выполнившим ряд точных экспериментальных исследовании турбулентных течений, и др. [c.81]

Несколько позже работы Л. Прандтля (1875—1953 гг.) продвинули вперед изучение турбулентных потоков, i 0T0p0e завершилось созданием полу-эмпирических теорий турбулентности, получивших широкое практическое применение. [c.10]

Турбулентное движение жид1 ости в трубах уже давно стало предметом многочисленных исследований, так как в преобладающем большинстве практически важных случаев жидкости движутся в трубах в условиях турбулентного режима. Несмотря на это, до сих пор еще не создано достаточно удовлетворительной теории турбулентного движения, которая непосредственно вытекала бы из основных уравнений гидродинамики и полностью подтверждалась опыгом (как для случая ламинарного движения). Это объясняется сложностью структуры турбулентного потока, внутренний механизм которого до сих пор еще не разгадан полностью. [c.170]

Наибольшее распространение получила полуэмпирическая теория турбулентности, развитая немецким физиком Л. Прандт-лем. Прандтль исходит из того, что на разных расстояниях от стенки величины и А играют различную роль. Вдали от стенки градиенты скорости невелики, а вязкостные напряжения малы по сравнению с напряжениями, обусловленными турбулентным перемешиванием, и, наоборот, вблизи стенки поперечные составляюш,ие скорости пульсации должны иметь малую величину. [c.177]

Многообразие факторов, влияющих на процесс теплообмена в соплах, и недостаточно полное экспериментальное исследование этого процесса затрудняют построение единой методики расчета. Имеется несколько методов расчетной оценки теплоотдачи в соплах, более или менее полно отражающих специфику процессов теплообмена в этих условиях. Наиболее простой метод расчета предложен Бартцем. Он основан на теории турбулентного пограничного слоя и не учитывает влияния отрицательного градиента давления на развитие пограничного слоя. В соответствии с этим методом местный коэффициент теплоотдачи определяется уравнением [c.389]

Имею1циеся полуэмпирические теории осреднеиного турбулентного движения, изложенные во многих монографиях, учебниках и учебных пособиях, во многом несовершенны и области их применения ограничены. Несовершенство полуэмпирических теорий турбулентного движения привело к тому, что для удовлетворения насущных нужд практики к настоящему времени появилось много различных полуэмпирических и эмпирических формул с ш-раниченной областью применения. Некоторые из них положены в основу имеющихся руководств, для практических расчетов. Ограниченность и низкая степень точности применяемых формул (таблиц, составленных на их основе) часто являются причиной снижения экономичности машин, установок и трубопроводов. [c.6]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...