Осредненный поток

В соответствии с заданным роимом течения газа из двух значений приведенной скорости к, определяемых функцией z X), выбираем реальное значение > 1 или X < 1. Причина неоднозначности решения задачи в данном случае вполне очевидна заданное условие сохранения расхода, импульса и полной энергии не нарушится, если в осредненном потоке возникнет скачок уплотнения приведенная скорость при этом приобретает новое, обратное по величине значение, так что функция z(X) будет постоянной величиной (см. 6, пример 6). [c.269]

По найденным значениям Т, X и р однозначно определяются все остальные параметры осредненного потока скорость w, плотность р и т. д. Отметим, что средние значения параметров, удовлетворяюш ие поставленным в задаче условиям, получаются вполне определенными независимо от способа и порядка решения основных уравнений, хотя при этом могут быть получены различные но внешнему виду выражения. [c.270]

Для определения трех параметров осредненного потока, помимо условия сохранения энтропии, используем также уравнения постоянства расхода и полной энергии. [c.271]

Для того чтобы осредненный поток при найденном выше значении полного давления р имел такой же импульс, приведенная скорость в нем X должна удовлетворять соотношению [c.273]

Действительные линии тока в случае турбулентного потока должны представлять собой весьма неопределенные кривые, всегда меняющиеся во времени. При рассмотрении же осредненного потока (модели Рейнольдса —Буссинеска) получаем среднестатистические линии (или поверхности) тока (построенные на основе скоростей и) и среднестатистические элементарные струйки, которые не изменяются во времени, если мы имеем установившееся движение (в среднем). Для такого движения указанные среднестатистические поверхности тока должны быть образованы площадками, характеризующимися условием (4-51 ). [c.146]

Следует подчеркнуть, что исключаемое из рассмотрения турбулентное перемешивание (при переходе к осредненному потоку) существенно влияет на величину потерь напора это обстоятельство приходится дополнительно учитывать так, как то поясняется в 4-7. [c.146]

ТУРБУЛЕНТНЫЕ КАСАТЕЛЬНЫЕ НАПРЯЖЕНИЯ В ОСРЕДНЕННОМ ПОТОКЕ [c.148]

Турбулентные касательные напряжения не следует смешивать с актуальными напряжениями х действительного турбулентного потока. Напряжения Хт не существуют в действительном потоке они являются воображаемыми их мысленно вводят в осредненный поток (в модель Рейнольдса - Буссинеска), чтобы в определенном отношении (см. ниже) приблизить модель осредненного потока к действительности. [c.148]

Переходя от действительного турбулентного потока к осредненному потоку (к модели), мы отбрасываем поперечные пульсационные скорости и г = щ. в модели осредненного потока остаются только продольные составляющие скоростей, т. е. величины (которые условно обозначают буквой и). [c.148]

Имея это в виду, чтобы компенсировать влияние (на эпюру продольных скоростей) отбрасываемых скоростей и,, и было предложено ввести в модель осредненного потока воображаемые (несуществующие) продольные касательные напряжения т . При этом величину стремятся подобрать так, чтобы количественное влияние на эпюру скоростей и соответствовало количественному влиянию на эту же эпюру отброшенных поперечных скоростей и,. [c.149]

Рис. 4-14. К вопросу о турбулентных касательных напряжениях а — действительный поток имеет место поперечный обмен частицами жидкости (исключенный при переходе к осредненному потоку) б — модель осредненного потока введены воображаемые касательные напряжения т,. (компенсирующие исключенные скорости U,)

В общем случае осредненный поток должен одновременно обладать и молекулярной и турбулентной вязкостями. Поэтому полное суммарное касательное напряжение т записывают иногда (с некоторым приближением) в виде [c.151]

Из вывода, приведенного в 2-2, можно видеть, что, прилагая к граням рассматриваемой в этом параграфе призмы касательные напряжения, мы при этом должны изменить величину нормальных напряжений с тем, чтобы элементарная призма осталась в равновесии (в данном случае в динамическом равновесии ). Поэтому можно утверждать, что осредненный поток (модель Рейнольдса - Буссинеска) должен характеризоваться наличием не только дополнительных турбулентных касательных напряжений, но и наличием еще дополнительных турбулентных нормальных напряжений. [c.152]

В заключение отметим, что рассматривая осредненный поток вязкой (реальной) жидкости и прилагая к нему уравнение Навье — Стокса (см. 3-3), Рейнольдс получил три особых уравнения равновесия жидкости, учитывающих осреднение потока во времени. Эти уравнения, содержащие некоторые дополнительные члены, называются уравнениями Рейнольдса (их мы не приводим). [c.152]

Разумеется, описанный парадокс может быть также осознан, исходя из рассмотрения не действительной картины движения жидкости (которую мы имели в виду выше), а из рассмотрения модели осредненного потока . [c.169]

Переходя от рис. 4-28,а к осредненному потоку, водоворотные области показывают несколько условно - в виде, изображенном на рис. 4-28,6 штриховыми линиями здесь представлены линии тока осредненного потока, а не траектории частиц жидкости. [c.181]

Как было указано, повышение пульсации скоростей обусловливает увеличение касательных турбулентных напряжений (в рассматриваемом осредненном потоке), что, в свою очередь, влечет за собой повышение потерь напора. [c.183]

Осредненный поток 145 Остановившаяся волна перемещения 377 Остойчивость судна 67 Ось плавания 66 Отверстие водосливное 405 [c.657]

Вектор массовых сил направлен перпендикулярно к поверхности тока осредненного потока в данной точке. Пусть единичный вектор, направленный по нормали к поверхности лопасти, будет п (рис. 40). Тогда в силу коллинеарности векторов Fun [c.95]

Рассмотрим более подробно треугольники скоростей и их построение для лопастной системы из условий осредненного потока по средней линии тока с учетом отклонения и стеснения потока (рис. 128). [c.237]

Квазистационарная модель течения устанавливает параметры, характеризующие неоднородность турбулентного потока и потери в нем. В отличие от модели, описывающей осредненный поток, [c.104]

Коэффициент В принят равным 0,032. Это привело к согласованию с некоторыми экспериментальными данными [12]. Надо, однако, заметить, что в других опытах значение g было близко к единице [14]. В литературе также отмечается, что е может быть и больше единицы, что совершенно не вяжется с указанной схемой. Кроме того, следует иметь в виду, что схема Прандтля является идеализированной и построена по аналогии с молекулярной теорией, где на длине свободного пробега никакого внешнего воздействия молекула не испытывает. Длина перемешивания , полученная путем сравнения опытного распределения скорости с теоретическим, содержит в себе особенности процесса, которые не укладываются в модель Прандтля. В работе [4] рассматривается пространственная модель, которую можно считать обобщением модели Прандтля. Пусть из окрестности каждой точки М потока, рассматриваемой в системе координат, движущейся со скоростью осредненного потока в точке М, вылетают во всех направлениях с одинаковой вероятностью порции жидкости ( моля ). Характерный размер .моля d и средняя длина его пробега Л приближенно описываются соотношениями d = L и % = aL (р и а — постоянные безразмерные коэффициенты, L — масштаб турбулентности) и определяются полем скорости осредненного движения и положением рассматриваемой области потока относительно стенок канала. Модуль характерной скорости движения моля, вылетающего из окрестности [c.92]

Таким образом, приведенный выше анализ позволяет определить влияние параметров осредненного потока на распространение малых возмущений в канале с учетом трения и изменения скорости звука от температуры. [c.52]

Наиболее разработанной считается линейная теория неустойчивости, которая предполагает, что наложенные на стационарное ламинарное течение возмущения параметров потока малы по сравнению с величинами осредненного потока. [c.175]

При одних и тех же значениях числа Рейнольдса осредненного потока изменение толщины вязкого слоя б по сравнению со стационарным значением б о определяется из соотношения [c.206]

Помимо изложенных выше характеристик сливающихся и соударяющихся струй весьма важное значение играет материальный обмен между струями в процессе их слияния или соударения. В основе материального обмена лежит процесс турбулентного перемешивания. А. Н. Колмогоров [38] характеризует структуру турбулентных потоков как результат последовательного наложения на осредненный поток пульсаций первого, второго и т. д. порядков. Пульсации определяют беспорядочное перемещение объемов газа или жидкости соответственно с диаметрами порядка I = I, где I — путь перемешивания [c.46]

Сделав ряд допущений (в частности, заменив действие реальных вихрей с переменными параметрами действием вихрей с осредненными параметрами, которые меняются по определенному закону, и допустив, что на некотором пути Z вихри сохраняют свою индивидуальность и лишь потом растворяются в среде), В. А. Баум считает достаточным знание только двух параметров средней длины пути смешения I и относительной скорости движения вихря Ш в осредненном потоке. [c.64]

Уравнение энергии для энтальпии осредненного потока имеет [c.14]

Оперируя данными рис. 7 и 8, убеждаемся в том, что выражение для полного баланса энергии (15) выполняется, а именно 0,83 + 0,17— = 1,0. Другими словами, если в потоке выделить в направлении, перпендикулярном оси X, узкую полоску жидкости X, то основная доля диссипации турбулентной энергии поступает в эту полоску от энергии основного осредненного потока. [c.381]

При конечном числе лопастей углы р 2 осредненного потока отличаются от выходных углов лопасти венца лопастей р 2л, и только в частном случае они могут быть равными. [c.11]

В результате проведенного осреднения потока средние объемные [c.283]

В прямой задаче осесимметричного потока через турбомашину, кроме профиля ограничивающих поверхностей, задаются осреднен-иые вдоль окружности геометрические параметры решеток, т. е, средние углы а или и 8, а также относительные толщины лопаток (1—у), как функции фиксированных координат г и г. Имея в виду определение осредненного потока в первом приближении, решетки турбомашины можно рассматривать как бы с бесконечным числом лопаток, однако в отличие от этого абстрактного случая все заданные функции можно считать гладкими. [c.300]

Анализ результатов траверсирования различными зондами объема камеры энергоразделения позволяет выделить следующие характерные особенности распределения параметров в вихревой трубе с дополнительным потоком. Как и в обычных разделительных вихревых трубах, работающих при ц 1, четко различаются два вихря — периферийный и приосевой, перемещающиеся в противоположных направлениях вдоль оси. Первый — от соплового сечения к дросселю, второй — в обратном направлении. Распределение параметров осредненного потока существенно неравномерно как по сечению, згак и по длине камеры энергоразделения. Радиальные градиенты статического давления и полной температуры уменьшаются от соплового сечения к дросселю, а их максимальные значения наблюдаются в сопловом сечении. Распределение тангенциальных и осевых компонент скорости качественно подобны для различных сечений, однако, количественно вдоль трубы они претерпевают изменения. Поверхность разделения вихрей в большей части вихревой зоны близка к цилиндрической, о чем свидетельствуют пересечения осевых скоростей для различных сечений примерно в одной точке оси абцисс Т= 0,8 (см. рис. 3.9 и 3.10). Это хорошо согласуется с результатами исследований вихревых труб с диффузорной камерой энер-горазцеления, работающих при ц < 0,8, и позволяет в составлении аналитических методик расчета вихревых труб с дополнительным потоком вводить допущение dr /dz = О, а радиус разделения вихрей Tj для этого класса труб считать равным примерно 0,8. Как и у обычных труб, интенсивность закрутки периферийного потока вдоль трубы снижается -> 0), а возвратное при-осевое течение формируется в основном из вводимых дополнительно масс газа, скорость которых на выходе из трубки подвода дополнительного потока имеет осевое направление. По мере продвижения к отверстию диафрагмы приосевые массы в процессе турбулентного энергомассообмена с периферийным вихрем приобретают окружную составляющую скорости. Затухание закрутки периферийных слоев происходит тем интенсивнее, чем больше относительная доля охлажденного потока. Опыты показывают, что прй оптимальном по энергетической эффективности [c.112]

Наиболее распространенным являет я метод нахождения средних значений параметров р, Т и % при сохранении в исходном и осредненном потоках одинаковыми расхода газа G, полной энергии Е и импульса I. Условия G = onst, Е = onst и / = onst дают необходимые для решения задачи три уравнения с тремя неизвестными. Пусть в поперечном сечении исходного неравномерного потока известны (заданы пли измерены) поля температуры, полного и статического давлений. Тогда можно считать в каждой точке сечения известными полное давление р, температуру торможения Т и приведенную скорость %. По величине X для каждой точки сечения могут быть найдены газодинамические функции q(X), z X) и др. Для потока в целом расход, импульс и энергия определяются путем интегрирования соответствующих элементарных выражений по всему сечению. Так, например, расход газа равен [c.268]

Определив температуру торможения и приведенную скорость в осредненном потоке, найдем среднюю величину полного давления р из выражения для расхода гаэа [c.269]

Таким образом, при осреднении указанным способом параметров потока с большими сверхзвуковыми скоростями и постоянной по сечению температурой торможения одновременно с высокой степенью точности удовлетворяются четыре интегральных соотношения, выражаюш,их равенство полной энергии, расхода, импульса и энтропии в исходном и осредненном потоках. Условие Т = onst является в данном случае весьма суш е ственным, так как иначе величина q X), полученная из уравнения расхода, будет зависеть от закона распределения температуры торможения и может сколь угодно отличаться от величины д(Х), найденной из уравнения импульсов, в которое величина Т не входит. Физический смысл полученного результата заключается в том. [c.274]

Величина Тдоп по закону независимости действия сил и напряжений должна быть добавлена к тому чисто вязкостному напряжению, которое действует между отдельными слоями турбулентного осредненного потока. [c.81]

Из этого следует, что при не очень больших числах Рейнольдса, например не слишком превышающих критическое число Рейнольдса при отсутствии магнитного поля, наложение магнитного поля может существенно затормозить турбулентный механизм диссипации энергии (так как начальным этапом этого процесса является отбор энергии от осредненного потока про-дольны.ми турбулентными пульсациями, а последние подавляются поперечным магнитны.м полем). Поэтому поток жидкости при указанных условиях в отношении сопротивления движению будет ближе к ламинарному другими словами, наложение поперечного магнитного поля приведет к у.меиьшению коэффициента сопротивления. [c.663]

Пульсация давлений. Осредненный поток (модель Рейнольдса — Бусси-неска). Как показывает опыт, пульсация скоростей сопровождается пульсацией давлений р, т. е. изменением во времени величин р в точках [c.145]

Для расчета турбулентного потока О. Рейнольдс (в 1895 г.) и Ж. Буссинеск (1897 г.) предложили заменять этот поток некоторой воображаемой моделью, представляющей собой условный (фиктивный) поток жидкости, частицы которой движутся со скоростями, равными осредненным местным (продольным) скоростям (и), гидродинамические же давления в различных точках пространства, занятого эгтм потоком, равны осредненным местным давлениям р. Такой воображаемый поток будем называть осредненным потоком или мо-делью Рейнольдса - Буссинеска. Как видно, поперечные актуальные скорости (Ue)j при переходе к такой модели исключаются из рассмотрения, т. е. исключается из рассмотрения так называемое турбулентное перемешивание (поперечный обмен частицами жидкости между отдельными продольными ее слоями). [c.146]

Надо отметить, что живые сечения осредненного потока, также как и живые сечения действительного ламинарного потока, не являютр поверхностями равного напора Н . Осредненный поток дает нам вихревое (не потенциальное) движение. [c.146]

Рис. 4-28. Обтекание преграды урбулентным потоком а - действительный поток, б - осредненный поток (неполная воображаемая модель Рейнольдса -Буссинеска) поперечными стрелками показан поток энергии, поступающий в водоворотную зону со стороны транзитной струи в — схема изменения величины (z + р/у) вдоль стенки ef (у которой всюду и — 0)

Движение металла активизирует тепло- и массообмен путем прямого макроскопического конвекционного переноса тепла и компонентов расплава с движущимся потоком, а при турбулентном характере движения также за счет повьпдения коэффициентов теплопроводности X и диффузии D в связи с локальным перемешиванием материала турбулентными пульсациями. При развитом турбулентном движении вдали от твердых стенок (режим свободной турбулентности ) пульса-ционный обмен может стать определяющим фактором. Следует, однако, отметить, что в условиях электропечи конвективный перенос с осредненным потоком обычно оказывает не менее существенное влияние на обменные процессы. [c.52]

Определение интегральных параметров осредненного потока по средней струйке, совпадающей с геометрической осью межлопаст-ного канала, может быть теоретически обосновано только в предположении равноскоростного меридионального потока и бесконечно большого числа лопастей. В этом случае можно считать, что геометрия лопастных колес совпадает с геометрией осредненного потока жидкости. Положение средней струйки, определяемое радиусами 1г 1 и Гп2, зависят от вида эпюры скоростей в меридиональном сечении (равноскоростной, потенциальной, обратнопотенциальной и др.), при построении которой используется условие равенства суммарной энергии в заданном сечении и энергии осредненного потока, отнесенной к средней струйке с радиусом г . [c.11]

Турбулентный поток можно представить как движение некоторых в определенной мере обособленных масс — вихрей, беспорядочно перемещающихся друг от друга, возникающих и растворяющихся в общем потоке и имеющих различные размеры, скорость перемещения относительно осредненного потока w, время жизни т, длину пути смешения I и тому подобйые характеристики. Для упрощения математического описания можно принять осредненные значения этих характеристик так, чтобы они в среднем во времени давали такое же действие, как и актуальные вихри. [c.592]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...