Перемежающаяся турбулентность

Более тонкие исследования показывают, что в пределах изменения числа Рейнольдса от 2000 до 4000 происходит периодическая смена турбулентного и ламинарного режимов (так называемая перемежающаяся турбулентность). Поэтому более точными условиями ламинарного и турбулентного режимов течения в трубах следует считать следующие [c.140]

При значениях Re = 2000 -ь 4000 (Ig Re = 3,3 ч- 3,6) в области перемежающейся турбулентности наблюдается большой разброс опытных точек и кривая на рис. 95 здесь проведена,условно. [c.164]

Параллельное соединение труб 231 Параллельноструйное движение 85 Параметр кинетичности 531 Перемежающаяся турбулентность 162 Перемычки 427 [c.657]

Рис. 137. Перемежающаяся турбулентность в диффундирующей струе

В области перемежающейся турбулентности потери напора на трение зависят от коэффициента перемежаемости у, т. е. от отношения поверхности участков с турбулентным движением ко всей поверхности трубопровода [c.38]

В горизонтальном канале пузырьковый режим отличается от перемежающегося лишь характерным размером паровых пузырьков. В [71] принято, что паровые снаряды дробятся за счет турбулентных пульсаций в жидкой фазе, интенсивность которых пропорцио- [c.308]

В работе [105] экспериментально обнаружено, что при турбулентном режиме течения пограничного слоя у стенки происходят перемежающиеся выбросы дискретных жидких элементов в область с большими скоростями. Жидкие элементы, выброшенные из области низких скоростей, турбулизируют всю, пристенную область. Поэтому явление выбросов интенсифицирует теплопередачу. Метод исследования теплоотдачи, основанный на явлении выбросов, изложен в работе [70]. [c.170]

Течение в переходной области не является стабильным. Турбулентность появляется в некоторой части пограничного слоя, затем турбулентно текущая жидкость уносится потоком. Смена ламинарных и турбулентных состояний течения происходит через неравномерные промежутки времени. Такое перемежающееся течение характеризуют коэффициентом перемежаемости . Коэффициент перемежаемости указывает, какую долю некоторого промежутка времени в определенной области жидкости существует турбулентное течение. Следовательно, коэффициент (0=1 означает, что течение все время турбулентное, а коэффициент <в = 0 показывает, что течение все время ламинарное. Таким образом, граничные значения л кр и х р2 приобретают характер осредненных во времени значений. [c.191]

Наиболее интенсивно проявляется нестационарность течения во входных патрубках насосов из-за наличия дополнительных факторов, турбулизирующих поток. Такими факторами являются автоколебания в системе насос — сеть, нестационарные турбулентные пульсации потока из-за периодических срывов потока со стенок, колебания потока, возбуждаемые перемежающейся кавитацией, колебания потока, связанные с образованием вращающегося вихря на входе в колесо. Л [c.97]

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 профиле осредненной скорости в турбулентном пограничном слое на гладкой стенке различают три зоны (рис. 12-5,aj. К самой стенке прилегает зона, где зависимость й от у весьма близка к линейной. Это — зона, где осредненное во времени касательное напряжение определяется динамической молекулярной вязкостью ц. Недавние исследования Л. 2] показали, что структура течения в этой области существенно трехмерна с перемежающимся образованием винтообразных вихрей, простирающихся по направлению течения. Одиако энергия флуктуаций в этой зоне практически очень невелика, 248 [c.248]

Экспериментально проверено, что принцип инерциального моделирования приближенно справедлив при режимах, соответствующих широкому диапазону изменений Re. Однако он сразу перестает быть справедливым, когда появляются перемежающиеся вихри и турбулентность в пограничном слое (например, вблизи 1/Re —0,02 и 0,00005, см. 28). [c.142]

Новые весьма тщательные экспериментальные исследования перехода ламинарного течения в трубе в турбулентное показали, что в определенной области чисел Рейнольдса течение в окрестности критического числа Рейнольдса носит перемежающийся характер, т. е. временами является ламинарным, а временами — турбулентным. На рис. 16.2 изображены результаты, [c.417]

Физический характер такого перемежающегося течения можно хорошо описать посредством коэффициента перемежаемости у, указывающего, какую долю некоторого промежутка времени в определенном месте трубы существует турбулентное течение. Следовательно, коэффициент 7 = 1 означает, что течение все время турбулентно, а коэффициент у = О показывает, что течение все время ламинарно. На рис. 16.3 изображена зависимость коэффициента перемежаемости от расстояния х от входа в трубу для различных чисел Рейнольдса. При постоянном числе Рейнольдса коэффициент перемежаемости непрерывно возрастает с увеличением расстояния от входа [c.417]

Из рассмотрения графика можно сделать следующие выводы. В области начальной части кривой А В обязателен ламинарный режим, в области конечной кривой F — турбулентный, а в области ВС возможны оба режима движения в зависимости от характера изменения скоростей (увеличение или уменьшение их). Однако режим движения в области ВС неустойчив и легко нарушается под влиянием самых незначительных причин. Особенно неустойчивым является ламинарный режим. Кроме того, как следует из опытов Нику-радзе, в этой области на отдельных участках трубы возникают зоны трубулентного режима, которые разрастаются, а затем исчезают и появляются снова. В связи с этим эту область иногда называют зоной перемежающейся турбулентности. Такая область неустойчивого режима называется также переходной областью между двумя режимами. [c.104]

В п. 6.6 мы уже указывали на перемежаемость турбулентности во внешних частях турбулентного пограничного слоя. В свободных турбулентных течениях зона перемежающейся турбулентности оказывается, однако, значительно более широкой, чем в пограничных слоях если в пограничных слоях перемежаемость практически наблюдается в пределах расстояний от стенки от 0,46 до 1,26, то, например, в плоском турбулентном следе, согласно Корсину и Кистлеру (1954), она имеет место в зоне от 2 = 0,41 (х) (где 2 — поперечная координата) по меньшей мере до г = 3,2Ь(х). Кроме случаев свободной турбулентности внешней части турбулентного пограничного слоя (во многом схожей со свободными турбулентными течениями) перемежаемость турбулентности и четкие подвижные границы между турбулентной и нетурбулентной частями течения наблюдаются, как мы знаем, и в случае течений в трубах и пограничных слоях при не слишком малых, но и не слишком больших числах Рейнольдса, способствующих возникновению турбулентных пробок и пятен (см. выше п. 2.1), а также и в некоторых других случаях (см., например, обзор Коулса (1962а)). Можно думать, что подобные явления вообще [c.318]

В конце п. 5.9 части 1 мы уже подчеркивали, что перемежающаяся турбулентность наблюдается очень часто и играет важную роль в процессе перехода ламинарных течений в турбулентные, во внешних областях турбулентного пограничного слоя и во всевозможных свободных турбулентных течениях. Теперь мы видим, что перемежаемость распространена значительно шире, чем это указывалось в части 1, и играет еще более важную роль. Приведенные выше данные делают правдоподобным представление, согласно которому мелкомасштабная турбулентность почти всегда или даже всегда является перемежающейся (в частности, опыты Сэндборна показали, что в турбулентном пограничном слое мелкомасштабная турбулентность оказывается перемежающейся, начиная практически от самой стенки, в то время как полное поле скорости имеет такой характер лишь на значительных расстояниях от нее). Есть основания предполагать также, что с ростом числа Рейнольдса интервал масштабов (или волновых чисел), для которых имеет место заметная перемежаемость, все более и более расширяется. С этим предположением, в частности, хорошо согласуется то обстоятельство, что в природных турбулентных течениях, характеризуемых особенно большими Не, а именно в свободной атмосфере и в океане, многими авторами отмечалось наличие чередующихся областей интенсивной турбулентности и областей относительного покоя, т. е. перемежаемость даже и возмущений, содержащих основную долю энергии турбулентности (см., например, Кречмер, Обухов и Пинус (1952) или Грант, Стюарт и Моильет (1962)). [c.529]

Необходимо отметить, что точные данные опытов последних лет показали несовершенство по-луэмпирических теорий турбулентности. Основные допущения этих теорий заключаются в принятии постоянства пути смешения или коэффициентов турбулентного обмена поперек струи или следа. Игнорируется сам факт существования перемежающейся турбулентности. Эти недостатки теорий усугубляются тем, что наряду с переносом импульса, как правило, имеет место перенос тепла, растворенных веществ и т. д. При наличии плотностной стратификации методы замыкания ПОС уже не дают близкого совпадения опытных и расчетных данных. При расчете сложных течений, на которые воздействуют различные физические факторы, необходимо использовать такие методы замыкания, как ОЭТ. [c.219]

В случае свободных Т. т. область пр-ва, занятая завихрённым Т. т., в каждый момент времени имеет чёткую, но очень неправильную форму границ, вне к-рых течение потенциально. Зона перемежающейся турбулентности оказывается здесь значительно более широкой, чем в пограничных слоях. [c.770]

Турбулентные пульсации обеспечивают смешение достаточно крупных порций топлива с окислителем, создавая перемежающиеся объемы топлива, окислителя и продуктов сгорания (макросмешение). Однако для горения необходимо смешение на молекулярном уровне. В каждом из этих объемов реагенты путем молеку- [c.133]

В переходной области распределение скоростей попеременно становится то турбулентным, то ламинарным /261, 366/, смена ламинарных и турбулентных состояний происходит через неравномерные промежутки времени. Физический характер такого перемежающегося движения можно описать коэффициентом перемежаемости /, указывающим, какую долю некоторого промежутка времени в определенном месте 1гру-бы существует турбулентное движение. По измерениям И. Ротта /368/ при постоянном числе Рейнольдса коэффициент перемежаемости возрастает с увеличением расстояния от входа в трубу наоборот, частота смен ламинарного и турбулентного состояний с увеличением расспгоя-ния от входа в трубу уменьшается. При числах Рейнольдса, лежащих вблизи Ке 2000, окончательный переход ламинарного движения в турбулентное происходит на очень большой длине трубы. При боль- [c.11]

Второе представление. Экспериментальные исследования П. В. Рун-стадля и других /373/ показали, что структура движения в вязком подслое трехмерная с перемежающимися образованиями винтообразных вихрей, простирающихся по направлению движения. Во второй зоне вязкое движение подвергается влиянию интенсивных турбулентных [c.24]

В некоторых случаях течение жидкости имее-г перемежающийся характер в одной и той же точке пространства происходит смена ламинарного режима турбулентным через неравномерные промежутки времени. Это так называемая "переходная область течения". Переход ламинарного режима течения жидкости в турбулентный связан с потерей устойчивости ламинарного движения при наложении на него малых возмущений в виде двумерных колебаний, распространяющихся в направлении основного течения, [c.22]

Такой характер движения наблюдается при относительно малых закритических числах Рениольдса. Возникновение рывков может быть объяснено тем, что течение в трубе до полного его перехода в турбулентное состояние имеет перемежающийся характер турбулентное движение охватывает отдельные участки жидкости по длине трубы — образуются так называемые турбулентные пробки , которые сносятся по направлению течения. Более подробные сведения об этом случае движения жидкости можно найти в книге Г. Шлихтинга [Л. 5 ]. (Прим. ред.) [c.170]

Полностью развитое, или равномерное, течение в трубах и каналах может расматриваться как особая разновидность течения с пограничным слоем. Как и в общем случае турбулентного пограничного слоя, основную роль в формировании профиля осредненной скорости играет турбулентность, генерирующаяся из-за сдвигового течения вблизи твердой стенки. Имеется, вообще говоря, одно существенно отличие при турбулентном течении в трубах и каналах турбулентность распределена по поперечному сечению непрерывно, и перемежающегося вторжения нетурбулизованной жидкости в область максимальной осредненной скорости не происходит. Тем не менее осредненные характеристики полностью развитого течения в трубах и каналах имеют много общего со свойствами пограничных слоев, рассмотренных в гл. 12. [c.281]

Следует заметить, что, вообще, о внешней границе турбулентного слоя, так же как и о границе между вязким подслоем и турбулентным ядром, можно говорить только как о некоторых, малых по поперечной толщине зонах, заполненных то ламинарными, то турбулентными по своей внутренней структуре протуберанцами , пронизывающими пограничный слой со стороны внешнего потока и вязкого подслоя и придающими всему потоку перемежающийся характер. Во внешней зоне—так называемом надслое — происходит резкое изменение степени турбулентности потока от значительной, по сравнению с внешним потоком, величины до малой степени турбулентности во внешнем потоке. [c.537]

Турбулевтное пятно Эммонса. Процесс перехода ламинарного пограничного слоя в турбулентный на плоской пластинке происходит перемежающимся образом путем самопроизвольного случайного возникновения турбулентных пятен. Размер каждого пятна растет примерно пропорционально расстоянию при движении пятна вниз по потоку, которое идет со скоростью, составляющей некоторую долю скорости свободного пото- [c.66]

Если интенсивность турбулентности на входе в трубу мала, то сначала образуется ламинарный пограничный слой, затем сравнительно небольшой участок с перемежающимся движением и, наконец, турбулентный пограничный слой. При сильно турбулизованном потоке на входе (на- [c.132]

Получено уравнение для плотности вероятности концентрации пассивной примеси в турбулентном потоке с поперечным сдвигом. В той области потока, где отсутствует перемежаемость, рептения этого уравнения близки к нормальному закону. В области, где течение носит перемежающийся характер, уравнение имеет нетривиальное рептение липеь при определенных значениях входящих в него параметров. Вычислена интенсивность пульсаций концентрации во вполне турбулентной жидкости. [c.361]

G. Перемежающееся возникновение турбулентности. Уже Рейнольдс заметил, что во многих случаях (особенно в более узких трубах) внезапное перемешивание окрашенной струи воды с остальной водой происходит не по всей трубе до ее конца, а только в некоторой ее части. Именно, как только осторожным открыванием крана достигалась критическая скорость, соответствуюи ая имеющимся возмуп еииям, ламинарный режим на некотором участке трубы (начиная примерно с расстояния 30 диаметров от входа в трубу) внезапно перечодил в турбулентный, в то время как дальше, вниз по течению, окрашенная струя оставалась видимой. Как только турбулентная масса мсидкости, двигавшаяся через трубу подобно пробке, вытечала из трубы, на прежнем месте образовывалась новая турбулентная область и т. д. [c.45]

Перемежающееся возникновение турбулентности 45 Пе еход ламинар 01 0 течеиия в турбулентное 44 Пито трубка 2Н [c.282]

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

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...