Осреднение течений в каналах

Осреднение течений в каналах 88 — характеристик турбулентного движения 247 [c.564]

В прикладной магнитной гидродинамике с самого начала одной из самых важных явилась проблема осреднения течений в каналах и переход к квазиодномерным "каноническим" задачам. Основой для решения этой проблемы стала известная статья Л.И. Седова и Г.Г. Черного, но применение ее идей для течений в МГД-каналах оказалось более трудным делом, нежели можно было ожидать как и в проблеме пограничного слоя, "дополнительные степени свободы" (обусловленные направлением магнитного и электрического полей, замыканием токов, различной проводимостью стенок канала и т.д.) потребовали немалой изобретательности, прежде чем Григорию Александровичу удалось в принципе справиться с задачей. Было предложено характеризовать течение в каналах некоторым набором параметров, зависящих от координаты по оси канала. Набор параметров и связывающие их уравнения выбирались в зависимости от поставленной задачи по-разному, в том числе и путем деления области течения на части. Эффективность этого способа описания МГД-течений была продемонстрирована им в ряде работ и с успехом использовалась другими исследователями. [c.8]

Случай течения в плоском канале с отношением сторон Р<С1 (поле направлено вдоль длинной стороны сечения) особо выделяется среди течений в каналах прямоугольного сечения. Этот случай эквивалентен течению в кольцевом канале с магнитным полем, ориентированным по азимуту ф, поэтому такая ориентация поля в дальнейшем называется азимутальной (fiвзаимодействие поля и осредненного течения отсутствует, так как в этом случае электромагнитная сила jXB = 0, что связано с характером замыкания индуцированных токов. Следовательно, здесь в чистом виде проявляется эффект гашения полем турбулентных пульсаций, как и при течении в продольном магнитном поле, и переход к турбулентному режиму критический. На рис. 3.13 приведена зависимость /.(Re, На) для течения в канале с отношением сторон р = 0,031 [13] сплошные линии — расчет по формуле (3.14), численные параметры — см. табл. 3.3. [c.75]

Перейдем теперь к рассмотрению турбулентного пограничного слоя на длинной плоской пластинке при постоянной скорости и набегающего течения. Осредненное движение в таком пограничном слое будет стационарным и почти плоскопараллельным во многом оно будет близким к течению в трубе, радиус которой равен толщине б пограничного слоя, а скорость на оси — скорости и вне этого слоя. Имеются, однако, по крайней мере две причины, нарушающие аналогию между течениями в трубах и в пограничном слое. Во-первых, ясно, что физические условия на внешней границе пограничного слоя весьма отличны от условий в центре трубы. Во-вторых, характеристики пограничного слоя зависят не только от нормальной к пластине координаты г, но также (хоть и сравнительно слабо) и от продольной координаты. V, отсчитываемой вдоль пластины. Указанные причины приводят к тому, что с теоретической точки зрения течение в пограничном слое оказывается значительно сложнее течений в канале или трубе. [c.273]

Гидравлический подход к расчету течения в канале связан с определенным мысленным осреднением параметров потока в плоскости поперечного сечения канала. Отсюда следует, что ряд эффектов (концевые эффекты, связанные со входом и выходом газа из магнитного поля или из электродной зоны неоднородности в распределении полей и токов, вызванные неоднородным распределением электропроводности вторичные течения, вызванные электромагнитными силами, действующими в плоскости поперечного сечения канала и т. д.), связанных с неоднородным распределением параметров по сечению, не может быть рассчитан или оценен в рамках гидравлического приближения. [c.446]

В последние годы внимание уделяется исследованию стабилизированного турбулентного движения в трубах сложного поперечного сечения (прямоугольного, треугольного и т. п.). Теоретическое исследование такого рода ламинарного течения было опубликовано Л. С. Лейбензоном еще в 1931 г. В 1936 г. В. А. Гавриленко и Н. Н. Павловский построили приближенный инженерный метод расчета распределения осредненных скоростей в каналах сложного поперечного сечения, ограниченного любым многоугольным контуром. Результаты их расчета оказались в удовлетворительном соответствии с экспериментальными исследованиями И. Никурадзе для прямоугольных, треугольных и трапециевидных труб. [c.793]

Теоретические и экспериментальные исследования течений газа в каналах, учитывающие существенную неравномерность параметров потока в поперечных сечениях, потребовали разработки научно-обоснованных приемов осреднения неравномерных потоков. В этом направлении был выполнен ряд работ. В наиболее законченном виде проблема осреднения освещена Л. И. Седовым и Г. Г. Черным (1954). Применительно к течениям в каналах параметры осредненного потока должны правильно характеризовать расход газа через поперечные сечения, поток полного теплосодержания — для вычисления подвода энергии — и поток энтропии — для вычисления потерь полного давления. Упомянутыми авторами рассмотрены различные способы осреднения применительно к конкретным условиям работы разнообразных устройств, причем показано, что при осреднении часть свойств потока неизбежно утрачивается и при неправильном выборе осредняемых величин осредненное течение может оказаться гидродинамически невозможным. В практических расчетах введение осредненных параметров неравномерного течения позволяет использовать соотношения одномерной газодинамики. [c.806]

Во-вторых, указанные допущения позволяют описывать макроскопические процессы в гетерогенной смеси (распространение в них волн, взрывов, пламени течения смесей в каналах и различных устройствах обтекание тел гетерогенной смесью деформации насыщенного жидкостью пористого тела, или композитного образца), как и в однофазной или гомогенной в рамках представлений сплошной среды с помощью совокупности нескольких (по числу фаз) взаимопроникающих и взаимодействующих континуумов, заполняющих один и тот же объем (область движения). При этом в каждом континууме определены свои макроскопические параметры, присущие каждой фазе (скорость, плотность, давление, температура и т. д.). Результаты исследования микропроцессов при этом будут отражаться в континуальных уравнениях с помощью некоторых осредненных параметров, отражающих, в частности, взаимодействие фаз. Построению таких уравнений и посвящены гл. 1—4. [c.13]

Уравнение движения в канале при действии магнитных полей Вх, О, 0) и (0, о, Вг), когда в осредненном течении электромагнитная объемная сила отсутствует, согласно (225) и (231), имеет следующий вид [c.256]

При значениях Ке, , > 1600 ламинарно-волновой режим течения пленки сменяется турбулентным. При этом так же, как и в обычных турбулентных потоках (например, в каналах), слой жидкости, непосредственно прилегающий к стенке, сохраняет черты ламинарного течения, а за пределами этого слоя пленки действует механизм турбулентного перемешивания. Это позволяет исключить из рассмотрения влияние волновых процессов, вязкости и поверхностного натяжения жидкости на касательные напряжения и связь между толщиной пленки и плотностью орошения. Анализ и результаты экспериментального изучения закономерностей течения тонких пленок показывают, что для свободно стекающей пленки можно записать равенство осредненных или локальных значений веса пленки и касательных напряжений на стенке в виде [c.173]

В инженерных расчетах перепада давлений при течении жидкостей в каналах используется обычно так называемое гидравлическое приближение, когда рассматриваются осредненные по сечению параметры потока, а уравнения сохранения упрощаются до одномерных. [c.318]

Второе допущение позволяет описывать макроскопические процессы в гетерогенной смеси (распространение в них волн, течение смесей в каналах, обтекание смесями тел, деформацию пористого тела, поликристаллического или композитного образца) методами механики сплошной среды с помощью осредненных или макроскопических параметров. [c.17]

Соотношения полуэмпирической теории турбулентности. Прандтль предложил более удобную формулу для определения турбулентного касательного напряжения по сравнению с (7.53), где —сложная функция скорости. Прандтлю удалось заменить коэффициент величинами, имеющими более простую зависимость от скорости. Рассмотрим вывод формулы для определения касательного напряжения в турбулентном потоке, предложенный Прандтлем, на примере течения в прямоугольном канале. В этом простом течении выполняются следующие условия для составляющих осредненной скорости (рис. 7.10) [c.132]

Как видно, изложенные выше решения задачи получаются при условии потенциальности потока, т. е. для идеального рабочего агента при изоэнтропных процессах течения. При желании учесть в расчетах и наличие трения можно подойти к интегральным зависимостям в процессе течения путем осреднения параметров потока по его поперечным сечениям. Рассмотрим этот вопрос для плоского течения (см. рис. 56). Возьмем в канале две бесконечно близкие контрольные поверхности / и Пусть с будет местная составляющая скорости точек, нормальная контрольной поверхности. Тогда можно дать следующее определение средним значениям параметров потока [c.184]

Используя законы Ньютона и Фурье, интегральные характеристики колеблющегося потока при одномерном описании течения жидкости в канале можно представить в следующем виде осредненный по времени коэффициент сопротивления трения [c.30]

Для того чтобы определить влияние периодического возмущения скорости на осредненную по времени теплоотдачу, необходимо мгновенные значения тепловых потоков, температуры жидкости и стенки проинтегрировать по всему циклу колебаний. Согласно приведенной выше методике расчета нестационарная теплоотдача практически симметрична как относительно продольной оси х, так и относительно полупериода колебаний. Следовательно, средняя теплоотдача практически мало отличается от соответствующего стационарного значения. Такая ситуация может иметь место только при сравнительно малых значениях относительной амплитуды и частоты колебаний. При сравнительно больших амплитудах колебаний, во-первых, в канале могут возникать обратные или вихревые течения, а во-вторых, в пределах цикла колебаний может возникать переход ламинарного течения в турбулентное. Такая ситуация возникает в том случае, если в момент ускорения потока мгновенная средняя скорость жидкости достигнет значения, которое соответствует критическому числу Рейнольдса (Re > [c.133]

Поскольку при высокочастотных колебаниях течение жидкости в канале носит характер пограничного слоя, будем считать, что осредненное по времени касательное выражение на стенке канала [c.202]

В работе последовательно рассматриваются плоское течение чере г решетки невязкой. несжимаемой жидкости и газа осредненное осесимметричное течение невязкой сжимаемой жидкости через пространственные решетки турбомашин и двумерное (неплоское) течение в межлопаточных каналах плоское и пространственное течения вязкой жидкости при больших числах Рейнольдса. Значительное внимание [c.6]

Особенностью движения потока в каналах сложной формы поперечного сечения является наличие конвективного переноса поперек потока, вызванного движением крупномасштабных вихрей и вторичными течениями (рис. 2-4) Это обстоятельство, а также переменная шероховатость стенок канала приводят к неравномерному распределению напряжения трения на границах потока. Поэтому наиболее точный расчет коэффициентов сопротивления трения может быть получен при переходе от характеристик потока, осредненных по сечению канала (средней скорости, числа Рейнольдса, средней относительной шероховатости, среднего касательного напряжения), к локальным характеристикам (местным относительным шероховатостям, местным числам Рейнольдса, местным [c.66]

УП-64), где Аа — сложная, функция скорости. Прандтлю удалось заменить коэффициент Аа величинами, имеющими более простую зависимость от скорости. Рассмотрим вывод формулы для определения касательного напряжения в турбулентном потоке, предложенный Прандтлем, на примере течения в прямоугольном канале. В этом простом течении выполняются следующие условия для составляющих осредненной скорости (рис. 11-9) [c.154]

Теоретический анализ МГД течений в 1950-б0-е гг. наталкивался на значительные трудности, и поэтому вначале исследование течений проводилось в одномерном приближении. Но такой подход оказался некорректным из-за наличия специфических пространственных МГД эффектов, связанных с неоднородностью магнитного поля, электрофизических свойств стенок канала и т.д. Поэтому столь значительный резонанс получила работа А.Б. Ватажина и С. А. Регирера ([13] и Глава 12.1), в которой впервые были развиты приближенные методы расчета пространственных МГД эффектов в каналах, основанные на задании гидродинамических полей и переходе к уравнениям эллиптического типа для расчета электрических полей. Развита процедура осреднения, позволяющая получать двумерные формулировки задач. В дальнейшем предложенный метод широко использовался во многих исследовательских организациях при проектировании и анализе работы энергетических МГД устройств. [c.517]

Известно, что магнитное поле оказывает сильное стабилизирующее воздействие на течение проводящих жидкостей в каналах. Изучению этого явления посвящено значительное число экспериментальных и теоретических работ [1-10]. Теоретические работы можно разделить на две группы в соответствии с используемым способом замыкания уравнений, описывающих осредненное движение в турбулентных потоках. В первой группе [c.564]

Исходя пз сформулированного предположения или принципа аналогии о том, что осредненное течение и процессы переноса в пленке аналогичны этим процессам в пристенной области эквивалентного или приведенного однофазного установившегося потока жидкости во всем канале, можно вывести соотношения для коэффициентов сопротивления и теплообмена между пленкой и стенкой канала в зависимости от средних параметров пленки. Легко видеть, что это предположение справедливо для ламинарных пленок без волн. Для волновых и турбулентных пленок результат такого подхода, основанного на сформулированном принципе или гипотезе об аналогии, должен быть проверен сравнением с экспериментом. [c.195]

ЛюбоТт И.З названных видов процедуры осреднения преобразует осредняемые характеристики в гладкие непрерывные функции своих аргументов с непрерывными первы.ми производными. Перейде.м к выводу осредненных по объему уравнений движения для неустановивгаегося многофазного течения в канале с постоянной площадью сечения (рис. 56). Осреднение локальных функций будем проводить при помощи следующих формул [c.193]

Ко второй категории автомодельных течений, близких к абсолютному равновесию, относится течение в каналах с медленно изменяющейся шириной. В таких каналах поток в каждом сечении должен самоприспосабливаться к локальной ширине и в соответствии с принципом автомодельности числа Рейнольдса будет иметь место распределение скорости и касательного напряжения в автомодельной форме (7-25). В уравнениях для течения этой категории члены, выражающие конвективный перенос энергии осредненным движением, пренебрежимо малы. [c.192]

Мзложенный способ расчета представляет собой естественное обобщение одномерного или гидравлического расчета течений в каналах, производимого, по существу, в средних параметрах. Применение наряду с осредненным уравнением неразрывности (50.5) осред-ненного уравнения отсутствия вихрей (50.6) позволяет вычислить, кроме среднего значения скорости в канале, также главную часть ее изменешая поперек канала. В порядке следующего приближения можно, опираясь на результаты произведенного расчета, вычислить отброшенные члены порядка f q и разбить течение в канале на две или три отдельные струйки после этого к каждой из струек вновь применима изложенная приближенная методика расчета, если использовать дополнительно условия равенства всех функций на границах струек. [c.365]

Компланарным называется поперечное поле, ориентированное вдоль длинной стороны сечения плоского канала. Для данной конфигурации соотношение сторон Р = 6/а 1, поскольку здесь, как и ранее, Ь — длина стороны, перпендикулярной магнитному полю (см. рис. 1.46, в). Рассматриваемый случай эквивалентен течению в кольцевом канале с магнитным полем, ориентированным по азимуту в плоскости поперечного сечения этого канала, поэтому компланарная ориентация поля также называется азимутальной. Для течения в канале с отношением сторон Р 1 взаимодействие поля и осреднен-ного течения (эффект Гартмана) отсутствует, что связано с характером замыкания индуцированных токов [8]. В этом смысле течение в компланарном поле аналогично течению в продольном поле (см. рис. 1.46, а), а не в поперечном (рис. 1.46,6). [c.59]

Г. Г. Черный выполнил исследования, сыгравшие ключевую роль в создании и развитии простых ( инженерных ) моделей течения. В связи с проблемой квазиодномерного описания течений в каналах Л. И. Седов и Г. Г. Черный в 1954 г. обосновали процедуру осреднения параметров с сохранением интегральных характеристик потока. Путем линеаризации уравнений закрученного течения Г. Г. Черный в 1956 г. получил критерий, определяюгций коэффициенты расхода и тяги сопла. Как много позже показали двумерные расчеты, этот критерий применим при закрутках, уменьшаюгцих коэффициент расхода на десятки процентов. В те же годы в рамках модели радиально уравновешенного течения он сформулировал и решил ряд задач оптимизации ступени турбомашины. [c.11]

Из соотношений (1.1) следует, что направления главных осей тензоров uiUj) и Sij совпадают. Этот вывод, однако, экспериментально не подтверждается даже для простых турбулентных течений с поперечным сдвигом [1]. Так, например, в пограничном слое и в однородном сдвиговом течении углы направлений главных осей этих тензоров могут различаться в 2 раза. В двумерных сдвиговых течениях в каналах, струях и следах осредненное течение определяется лишь одной компонентой тензора напряжений — (г lг 2) Поэтому отмеченная принципиальная неточность зависимости (1.1) может быть скорректирована удачным выбором эмпирических постоянных, входящих в модель для определения турбулентной вязкости. Однако дефекты соотношения (1.1) все равно остаются при описании анизотропной турбулентности даже в простейших течениях. Так, например, в бес-сдвиговом пограничном слое над движущейся стенкой [2, 3] градиенты скоростей отсутствуют (Sij = 0) и, следовательно, зависимость (1.1) не позволяет учитывать анизотропию турбулентности. Однако эксперименты [2, 3] показывают существенную разницу между компонентами пульсаций скорости. [c.577]

Проблема осреднения закрученное течение в сопле радиально уравновешенное течение в турбине типы перехода через скорость звука в МГД течениях в канале переменной плош ади оптимальная задача для МГД генератора профилирование сверхзвуковой камеры сгорания и сопла, реали-зуюш их максимум тяги при фиксированной обш ей длине. [c.16]

В 1950-х годах в ЛАБОРАТОРИИ выполнен ряд псследованпй, сыгравших подчас ключевую роль в создании и развитии квазиодномерных моделей течения в каналах и в ступени лопаточной машины. Л. И. Седов и Г. Г. Черный ([1] и Глава 1.1) обосновали способы перехода от двумерных или пространственных течений в канале к одномерным с помогцью процедуры осреднения с сохранением отве-чаюгцих рассматриваемой задаче интегральных характеристик (инвариантов) течения. Г. Г. Черный ([2] и Глава 1.2), с помогцью линеаризации уравнений закрученного течения в сопле получил критерий, определяюгций интегральные характеристики, в частности коэффициенты расхода и тяги, таких течений. Как установил почти через 20 лет П. П. Славянов ([3] и Глава 1.3) этот критерий работает не только при малых, но и при весьма больших закрутках, при которых в дозвуковой части сопла возникает стационарный тороидальный вихрь, а коэффициент расхода уменьшается на десятки процентов. [c.16]

При изучении течений в каналах ВРД во многих случаях наибольший интерес представляет знание расхода, подвода энергии и потерь на различных участках тракта двигателя. Развивая и обобгцая указанный выше метод осреднения путем перехода к покою, при переходе к однородному потоку нужно принять равенство в рассматриваемом и осредненном потоках потока энтропии 5", потока полного теплосодержания /о и расхода Q. Описание неравномерного потока газа посредством трех параметров То и ро позволяет правильно определять по осредненным параметрам энергию, сообгцаемую единице массы газа, величину необратимых потерь между двумя сечениями канала и расход газа через канал. [c.28]

В последнее десятилетие очень тщательные измерения турбулентных пульсаций были выполнены также для пограничного слоя на продольно обтекаемой плоской пластине. На рис. 18.5 изображены некоторые результаты, полученные П. С. Клебановым для пограничного слоя на пластине при числе Рейнольдса Ре = иоохЬ = 4,2 10 и при очень малой (0,02%) степени турбулентности набегающего течения (см. 4 главы XVI и 6 настоящей главы). Профиль осредненной по времени скорости и имеет примерно такую же форму, как при течении в канале (рис. 18.3). Распределение про- [c.510]

В 1950-х годах Л.И. Седов и Г.Г. Черный вьшолнили исследования, сыфавшие ключевую роль в создании и развитии квазиодномерных моделей течения в каналах. В [1] ими обоснованы способы перехода от двумерных или пространственных течений в канале к одномерным с помощью процедуры осреднения с сохранением отвечающих рассматриваемой задаче интегральных характеристик течения. В [2] с помощью линеаризации уравнений закрученного течения в сопле Г.Г. Черный получил критерий, определяющий интегральные характеристики таких течений (в частности, коэффициенты расхода и тяги). Как было установлено почти 20 лет спустя, этот критерий работает не только при малых, но и при больших закрутках, при которых в дозвуковой части сопла возникает стационарный тороидальный вихрь, а коэффициент расхода уменьшается на десятки процентов. В [3, 4] в рамках модели радиально уравновешенного течения Г.Г. Черный сформулировал и решил ряд задач оптимизации ступени турбомашины. [c.4]

Уравнение (5.23) с равным основанием можно применять для линий тока ламинарного и осредненного турбулентного течений (см. п. 5.4), учитывая лишь различия в способах выражения члена к . В дальнейшем будем использовать его только для неустано-вившихся течений, в которых форма линий тока не изменяется во времени. К таким течениям относится большинство потоков несжимаемой жидкости в трубах и каналах с жесткими (недефор-мируемыми) стенками. Для них уравнение (5.23) можно распространить на поток конечных размеров подобно тому, как это было сделано для установившегося движения. Выполним необходимые операции с инерционным напором h l, имея в виду, что усреднение остальных членов не отличается от аналогичного усреднения членов уравнения Бернулли для установившегося движения. [c.188]

Развитие новой техники требует изучения локальных, интегральных и турбулентных свойств закрученного потока в специфических условиях—в каналах с изменяющейся по длине площадью поперечного сечения, при диафрагмировании выходного сечения и т. д. Между тем закономерности течения, тепло -и массообмена в осесимметричных каналах с местной закруткой потока изучены недостаточно. Имеющиеся в литературе результаты в подавляющем большинстве относятся к исследованию осредненных характеристик течения и теплообмена в непроницаемых трубах с частными законами начальной закрутки. Так мно- гочисленные результаты исследований по гидравлическому I сопротивлению и среднему теплообмену достаточно полно от-( ражены в [ 67]. [c.7]

Рассмотренное выше влияние диафрагмирования на макроструктуру закрученного потока тесным образом связано с изменением в структуре осредненного течения. Известно (см. гл. 3), что в приосевой зоне конического канала (диафрагмы) закрученный поток испытьшает сильный разгон, что приводит к ускорению потока в приосевой и центральной областях цилиндрического канала и образованию радиальных течений, направленных к оси канала. Под воздействием ускорения, которое с ростом интенсивности закрутки захватьшает все большую часть сечения, и происходит уменьшение интенсивности продольных пульсаций в канале. [c.84]

Во внешних областях турбулентного пограничного слоя профиль скорости определяется в основном рей-нольдсовыми, а не вязкими напряжениями. Это подтверждается тем, что для этих областей выполняется так называемый закон дефицита скорости, который был установлен на основе наблюдений сначала применительно к течениям в трубах и каналах н затем Применительно к течению в пограничном слое на стенке. Было замечено, что разность между скоростью свободного потока и осредненной скоростью в данной точке [c.253]

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]

На практике приходится часто встречаться с равномерным течением в круглых трубах. Наличие осевой симметрии позволяет трактовать этот случай как особую разновидность двумерного течения. Осредненное течение характеризуется здесь параллельностью линий тока, а профиль осредненной скорости на каждом диаметре может быть представлен в виде двух зеркально отраженных профилей, типичных для пограничного слоя. Двумерное течение в прямом поггимании этого термина редко встречается в каналах некруглого сечения. Однако [c.281]

Осредненное течение жидкости теперь описывается средней скоростью и (объемный расход потока, деленный на площадь поперечного сечения), и, следовательно, конвективный перенос вещества, обусловленный осреднен-ным течением в направлении оси х, выражается членом Ud Aldx. Подразумевается также, что концентрация са представляет собой среднюю по всему поперечному сечению величину. В потоках со сдвигом, которые можно наблюдать в трубах ли открытых каналах, распределение скорости не является однородным. Разность продольного конвективного переноса вещества, который связан с действительным распределением скоростей, и переноса. вещества, который вычисляется по средней скорости, должна быть, следовательно, учтена диффузионным членом. Этот эффект известен как продольная дисперсия, и символ Ет используется, чтобы отличить коэффициент продольной дисперсии от коэффициента турбулентной диффузии Е . [c.455]

Явление дисперсии показано схематически на рис. 16-10. В момент / = 0 некоторое количество вещества-индикатора вводится мгновенно равномерно по сечению канала. Пусть жидкость в канале (трубе) движется с одинаковой ло поперечному сечению осредненной скоростью и. Тогда индикатор, перемещаясь вниз по течению, будет рассеиваться в продольном направлении благодаря турбулентному перемешиванию, как это видно по продольным профилям концентрации индикатора, построенным для нескольких последовательных моментов времени (рис. 16-10,а). В реальном течении со сдвигом, показанном на рис. 16-10,6, смежные слои жидкости движутся с различными продольными скоростями в то же время имеет место перенос в поперечном направлении благодаря турбулентному перемешиванию. Это приводит к гораздо более сильному продольному рассеиванию (чем при течении с однородным распределением KOipo-сти) это видно по профилям концентрации на рис. 16-10,6. [c.455]

Невозможность точного расчета пространственных течений газа в каналах ВРД различной формы приводит к необходимости гидравлического расчета таких течений с использованием параметров, осредненных по сечениям канала. Кроме того, даже тогда, когда отдельные агрегаты ВРД (диффузор, компрессор, камеры сгорания, турбина, реактивное сонло) рассчитываются с учетом пространственного характера потока, связь между ними нри анализе работы двигателя устанавливается гидравлически - по средним значениям параметров. [c.23]

Математическая модель и метод численного решения задачи. Сверхзвуковое по продольной координате течение в элементарном канале рассматривается в рамках стационарной осредненной параболизованной системы уравнений Навье-Стокса [10] для многокомпонентной среды в квазиламинарном приближении. Эта система получена из полной системы уравнений Навье-Стокса отбрасыванием членов, содержащих вторые производные по продольной координате. Возможность использования такого приближения для расчета сверхзвуковых струйных течений была продемонстрирована ранее [11, 12. Для замыкания задачи используется однопараметрическая дифференциальная модель турбулентной вязкости [13, 14]. Эти уравнения решаются совместно с уравнениями химической кинетики. Кинетическая схема включает 30 реакций для восьми компонент Н2, О2, Н, ОН, [c.339]

Сформулирована задача о расчете турбулентного магнитогидродинамического (МГД) пограничного слоя в каналах высокотемпературных МГД-устройств с помощью замыкающего дифференциального уравнения для турбулентной вязкости. Показано, что в первом приближении оно сохраняет такой же вид, как в обычной газовой динамике, а влияние магнитного поля на характеристики пограничного слоя проявляется через МГД-силовые и тепловые источники, учитываемые в осредненных уравнениях движения и энергии. Предложена приближенная модель учета джоулева тепловыделения вблизи холодной электродной стенки канала. Проведены расчеты МГД-пограничных слоев для двух режимов при постоянной скорости внепЕнего потока и при постоянном давлении. При достаточно больпЕих электрических токах пограничный слой в первом случае характеризуется увеличением числа Стантона на электродной стенке и коэффициента трения на изоляционной стенке. Во втором случае происходит отрыв пограничного слоя на электроде, а на изоляционной стенке течение безотрывно практически при произвольном торможении внепЕнего потока. [c.551]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...