Область турбулентного потока развитого

Коррозия чугуна при 60° также зависит от скорости течения моногидрата (см. рис. 54). В области турбулентного потока, характерной для производственных условий, эта зависимость резко отличается от подобной зависимости при коррозии стали. В этом случае с ускорением течения моногидрата скорость коррозии увеличивается значительно медленнее. Очевидно, это объясняется различием в скорости развития диффузионной стадии процесса. При коррозии чугуна дополнительным сопротивлением диффузии может явиться, прежде всего, слой его углеродистых составляющих (углерод, карбид железа), который остается на [c.153]

В турбулентном потоке разрушение первичных возмущений, возникновение которых связано с различными факторами, в том числе и влиянием твердых стенок (которое, по-видимому, является исходным для развития пульсаций), приводит к образованию вторичных (и последующих) возмущений или пульсаций. Это образование новых пульсаций в результате распада ранее существовавших происходит непрерывно и охватывает значительно большую область движения по сравнению с ламинарным потоком. Другими словами, в турбулентном потоке пульсации постоянно генерируются в самом потоке непрерывное образование турбулентных пульсаций во всех точках потока составляет отличительную черту турбулентного движения. [c.413]

С твердой стенкой органически связано наличие вязкого подслоя появление его обусловлено тем, что твердая стенка препятствует переносу импульса турбулентными пульсациями в направлении к стенке и приводит к затуханию последних по мере приближения к стенке. Таким образом, при обтекании турбулентным потоком жидкости твердых тел, при турбулентном течении жидкости по каналам и т. д. область развитого турбулентного движения всегда соседствует с областью вязкого движения (вязким подслоем), вследствие чего имеются не один, а два характерных геометрических размера движения во-первых, размер всего потока в целом Ь и, во-вторых, размер области вязкого движения, т. е. толщина вязкого подслоя. Естественно считать, что в рассматриваемых условиях именно эти характерные размеры будут определять масштаб турбулентных пульсаций сверху масштаб турбулентных пульсаций должен ограничиваться размером потока Ь, а снизу — [c.418]

Второй режим имеет место при достаточно больших значениях чисел Re. Здесь высота бугорков шероховатости значительно больше толщины ламинарного подслоя, т. е. А > б ,. Как видно из рис" XI. 14, б, бугорки обтекаются турбулентным потоком как плохо обтекаемые тела с образованием отрывных зон. Коэффициент сопротивления плохо обтекаемых тел не зависит от числа Re, и при этом в трубах устанавливается режим, который можно назвать режимом развитой шероховатости или областью квадратичной зависимости сопротивления от скорости. Коэффициент сопротивления при этом режиме зависит только от относительной шероховатости. [c.285]

Вторая форма обтекания осуществляется при числах Рейнольдса, примерно равных и больших Re>5-10 и характеризуется большим углом отрыва ср (около 120°), расположением точки отрыва в области турбулентного пограничного слоя и малым сопротивлением цилиндра в потоке. Следует отметить, что движение перестраивается постепенно по мере перемещения точки отрыва вверх положение точки при ср = 120° соответствует вполне развитой форме движения. [c.194]

В области чисел Re от 2000 примерно до 5000 режим течения жидкости в трубе отличается от режима течения при больших значениях критерия Рейнольдса, когда уже имеет место полностью развитое турбулентное течение в основной массе потока. В указанной области, переходной от ламинарного режима течения к развитому турбулентному, имеет место непрерывное возрастание степени турбулентности потока с ростом числа Re. [c.212]

В гл. 7 были рассмотрены механизм турбулентного переноса импульса и развитие турбулентного пограничного слоя несжимаемой жидкости на продольно обтекаемой гладкой поверхности, а в гл. 9 — теплообмен при турбулентном течении в длинных каналах постоянного поперечного сечения. Для расчета теплоотдачи использовалась аналогия между переносом тепла и импульса в турбулентном потоке. В настоящей главе методы аналогии применяются для расчета теплообмена между гладкой поверхностью тела и турбулентным пограничным слоем. Эта задача отличается от внутренней только тем, что при течении в каналах пограничные слои на стенках развиваются независимо лишь до определенного сечения, в котором они смыкаются. Вниз ио потоку от этого сечения течение устанавливается, т. е. безразмер-ные профили скорости и температуры в сечении не изменяются ио длине канала. В этой главе нас интересует область, в которой пограничный слой на поверхности тела развивается. Предполагается, что пограничный слой достаточно тонкий и не взаимодействует с другими пограничными слоями. [c.280]

Скорее всего, данный механизм может реализоваться в областях с сильно развитой турбулентностью. В этой связи представляет интерес механизм ускорения частиц на фронтах ударных волн, к-рый близок к рассмотренному выше механизму Ферми. Ускорение реализуется в том случае, если в окрестности ударного фронта имеются к.-л. рассеивающие центры. Тогда частица, пересёкшая ударный фронт, может снова возвратиться на него за счёт рассеивания на этих центрах. При каждом пересечении ударного фронта частица набирает энергию в сжимающихся потоках. Изменение энергии релятивистской частицы описывается ур-нием [c.245]

Для вполне развитого турбулентного потока длины волн волнообразных траекторий частиц, исключая область вблизи стенки, в значительной мере сравнимы с диаметром поля зрения. Поэтому были заметны яркие прямолинейные полоски, отклоняющиеся на различные з лы от среднего направления потока, однако вследствие инерции зрительного восприятия казалось, что они пересекают друг друга. Отклонение светящейся полосы от прямолинейного пути замерялось с помощью тонкой платиновой проволоки, установленной в фокальной плоскости окуляра. Ее поворот вокруг оси микроскопа, осуществляемый с помощью верньера, передавался указателю угловой шкалы. [c.121]

При вычислении теплоотдачи в турбулентном потоке жидкости в трубе можно принимать двухслойную (Прандтля — Тейлора) или трехслойную (Шваба — Кармана) динамическую схему потока. Предполагается, что в ламинарном подслое перенос тепла и количества движения определяется молекулярным процессом, в турбулентном ядре — молярным перемешиванием, а в переходной области (трехслойная схема) действуют оба механизма переноса. Применительно к высокотеплопроводным жидкостям, когда Рг 1 возникает необходимость учета молекулярного переноса и в области турбулентного ядра (Л. 7. 8]. В литературе при рассмотрении тепловых задач наряду с динамическим слоем вводится понятие о тепловом слое [Л. 1, 2, 6, 11]. Применительно к высокотеплопроводным жидкостям общая теория вопроса была изложена в [Л. 3]. В качестве расчетного выхода Левичем [Л. 3] была рассмотрена суперпозиция двухслойных динамической и тепловой схем потока. Дальнейшее развитие этой теории было сделано Боришанским [Л. 12], рассмотревшим суперпозицию трехслойных динамической и тепловой схем потока. В расчетном плане в этих случаях возникает вопрос [c.436]

Моделирование литниковых систем с целью определения коэффициента расхода. В развитом турбулентном потоке вязкостные сопротивления малы по сравнению с инерционными и при достаточно больших числах Re в автомодельной области потери напора вообще не зависят от вязкости. Здесь коэффициенты сопротивлений становятся независимыми от Re. Однако течение металла с высокой турбулентностью недопустимо для легких сплавов, поэтому при литье легких сплавов такие потоки являются исключением. В интервале значений Re, характерных для потоков в литниковых каналах, коэффициенты местных сопротивлений в большинстве случаев непостоянны и являются функцией числа Re (рис. 70), что необходимо учитывать при моделировании таких систем. [c.124]

В результате меняется только определение той пристенной области, которая является границей развитого турбулентного потока. [c.31]

В отличие от переходных явлений, рассмотренных в предыдущем параграфе, в пограничном слое наличие того или другого режима движения обусловлено развитием движения вдоль пограничного слоя. Так, начальный участок слоя обычно бывает ламинарным, за ним располагается переходная область, где одновременно сосуществуют турбулентные зоны потока с ламинарными, и, наконец, область развитого турбулентного потока, состоящая из турбулентного ядра и тонкого, вязкого подслоя граничащего с твердой стенкой. [c.528]

Влиянию гидродинамических факторов на производительность ЭХО посвящены многочисленные работы [32, 40, 161]. Увеличение скоростей электролита приводит к уменьшению возможности пассивирования анода, увеличению области активированного его растворения и снижению энергозатрат из-за интенсификации удаления продуктов реакции. В работах [30, 127] делается вывод о преимуществах турбулентного режима процесса, значительно уменьшающего диффузионные ограничения. Однако увеличение скорости электролита, начиная с определенной критической величины (тем меньшей, чем больше величина зазора), вызывает снижение плотности тока и увеличение энергозатрат, по-видимому, из-за повышения омического сопротивления при развитой турбулентности потока электролита [115]. [c.41]

Логарифмический закон распределения скоростей вполне удовлетворительно согласуется с экспериментальными данными для труб и открытых потоков, за исключением области вблизи стенок. Это и понятно, так как формула (6.8), на основе которой получена формула (8.23), соответствует условиям, имеющимся при развитой турбулентности, т. е. в ядре турбулентного потока. В пристенной области нельзя пренебречь вязкостными напряжениями, ибо здесь касательные напряжения должны определяться по (6.9). [c.156]

Как известно, непосредственное измерение турбулентности потока невозможно, и о ней судят по критерию Рейнольдса. Чем выше значения критерия Не, тем выше степень турбулентности потока, и при числах Не, значительно превышающих критическое его значение, наступает область сильно развитой турбулентности, в которой характер турбулентного течения уже не зависит от числа Ке (так называемая автомодельная область). [c.90]

В отличие от переходных явлений, рассмотренных в предыдущем параграфе, в пограничном слое наличие того или другого режима движения обусловлено развитием движения вдоль пограничного слоя. Так, начальный участок слоя обычно бывает ламинарным, за ним располагается переходная область, где сосуществуют турбулентные зоны потока с ламинарными, и, наконец, область развитого турбулентного потока. [c.670]

При увеличении скорости турбулентного потока толщина ламинарного подслоя в нем уменьшается, так что выступы шероховатости прорезают этот подслой и он может даже полностью исчезнуть. С момента прорезания выступами ламинарного подслоя начинается влияние выступов шероховатости на движение турбулентного потока. В начале развития турбулентного потока сопротивления в нем не достигают величин, соответствующих квадратичной области. Следовательно, движение происходит в переходной зоне, в которой сопротивления движению жидкости еще зависят от числа Рейнольдса, но уже начинает сказываться и влияние выступов шероховатости. При резком уменьшении толи и-ны ламинарного подслоя, а в отдельных случаях при полном его исчезновении турбулентный поток достигает полностью развитой турбулентности, т. е. совершается его переход в область квадратичного сопротивления или, что то же, в область шероховатого движения. [c.112]

Распределение скоростей в турбулентном потоке проще всего исследовать при развитой турбулентности, соответствующей движению в шероховатой области и относящейся к квадратичной области сопротив- [c.113]

Большое значение для решения проблемы турбулентность и волны сыграли как развитая в эти годы статистическая теория локально изотропной турбулентности, закон 2/3 Колмогорова— Обухова ( 7, гл. 1), так и выявление микроструктуры развитого турбулентного потока на основе непосредственных измерений в атмосфере. Эти работы способствовали дальнейшему развитию теории волн в турбулентной среде и решению ряда прикладных задач. Работы в этом направлении продолжают развиваться как в области эксперимента, так и в области теории и многообразных приложений. [c.171]

В области развитой турбулентности, т. е. в области, которая находится далеко от критического значения числа Рейнольдса, силы вязкости теряют свое значение и структура турбулентного потока характеризуется величинами, аналогичными тем, которые рассматриваются при процессах в ламинарном потоке. Так, например, молекулярное движение характеризуется длиной свободного пробега и скоростью молекул, подобно этому турбулентное движение характеризуется длиной пути смешения и пульсационной скоростью. [c.54]

Подход к анализу турбулентного течения неньютоновских жидкостей, связанный с использованием теории размерностей можно использовать и при определении поля осредненных скоростей. Предполагая, что турбулентный поток может быть представлен тремя зонами (ламинарный подслой у стенки трубы, переходная область и развитый турбулентный поток), можно осредненную скорость представить в виде следующей функции (Ре, р, Тст, у, к, п). [c.98]

Расчетные распределения St от Re и R g в отличие от экспериментальных данных немонотонны, и их кривые имеют минимум. В области полностью развитого турбулентного потока кривые распределений St(Re ) и St(Reg) в основном подтверждают соотношения подобия, хотя уровни значений расчетных кривых несколько выше. [c.89]

Состояние теплообмена на стенке характеризуют также пространственно-временные распределения температурного фактора Ке ) (фиг. 8), показывающие общую тенденцию его увеличения вниз по потоку, за исключением области перехода, где характер изменения немонотонен. В то же время темп роста при ламинарном режиме превосходит темп в развитом турбулентном потоке. Со временем локальный пик в распределении смещается вниз по потоку, несколько увеличиваясь по величине. С ростом продольной координаты Ке от этой локальной вершины при х = л следует более резкий провал в значениях и затем медленное увеличение с наименьшим темпом. Пик значений достигается в турбулентной области сначала в начальном сечении т = О и затем повторяется через период во времени. Максимальное влияние колебаний внешней скорости сказывается на распределении температурного фактора в переходной и турбулентной областях течения, где амплитуды его колебаний превосходят соответствующие значения амплитуд ламинарного режима. [c.94]

Создание теории взвешивания наносов и получение формулы для незаиляющей скорости на основе современного представления о турбулентности потока, что было бы дальнейшим развитием теории Н. Е. Жуковского, являются одной из современн1)1Х задач в области гидравлики. [c.195]

При прохождении сквозь плотный слой зернистого материала наблюдается перемешивание жидкости (газа), так называемое фильтрационное перемешивание или-диффузия. Простейшей схемой фильтрационного перемешивания является представление, что поток носит струйный характер и каждая струйка разветвляется, огибая разные частицы, и перемешивается с аналогично разветвляющимися соседними струйками [Л. 175 и 744]. Так, в монографии Чудновского Л. 175] отмечается, что на высоте двух рядов частиц Д газово го потока обменивается с соседними отверстиями на расстоянии d (диаметра частиц). Однако, исходя из подобных представлений, трудно объяснить, почему в ламинарной области фильтрации коэффициенты переноса меняются по ино му закону, чем в переходной. По-видимому, лучше выделяет основное в сложном механизме фильтрационного перемешивания иной подход (Л. 9 и 744], довольно четко развитый в работе Аэрова и Умник (Л. 9]. Они отмечают, что в слое уже при относительно малых Re наблюдается турбулизация (или, как они пишут, турбулентность) потока между частицами и в этих ограниченных смежными частицами пространствах преобладающее значение приобретает турбулентный механизм переноса. Конвективная составляющая коэффициента диффузии в слое [c.37]

Интересное исследование в этой области проведено в МЭИ В. А. Врублевской [4]. Ее теоретические исследования показали, что влияние турбулентности потока на развитие пограничного слоя зависит не только от уровня турбулентности, но и от соотношения между продольной и поперечной составляющими пульса-ционной скорости на границе пограничного слоя. Это указывает на необходимость при экспериментальном исследовании влияния турбулентности на эродинамические характеристики решетки обращать должное внимание на способ генерирования турбулентности потока. [c.80]

Это объясняется тем, что все турбинные ступени ЦВД работают в областях дозвуковых скоростей, начальной влажности и развитой турбулентности, а ступени ЦНД, работаюш,ие во влажном паре, наряду с повышенной турбулентностью имеют развитое пространственное течение и значительное изменение параметров по высоте, что существенно снижает процессы спонтанного образования влаги. В отдельных случаях на рабочих лопатках активного типа может происходить спонтанная конденсация пара не во всем потоке, а лишь в зоне спинки и косого среза, даже в случае, если процесс расширения пара на выходе не пересекает зону Вильсона. Размер частиц при этом может достигать Гд = (1—3)-10" м, т. е. выше, чем для условий спонтанноTi конденсации в соплах Гд 0,3-10 м. [c.268]

Ряд опытов на воде проводился при низких значениях скорости, когда числа Re были ниже критического. При таких числах Re полностью исчезают турбулентные пульсации температуры. Однако в центральной части потока продолжают происходить слабые колебания температуры очень низкой частоты. Такие колебания температуры можно объяснить влиянием естественной конвекции в жидкости, при увеличении тепловой нагрузки они возрастают. Колебания температуры отсутствуют в достаточно широкой пристенной области и в стенке трубы. С возрастанием скорости при достижении числа Re 2 300 начинают появляться турбулентные пульсации температуры с малой частотой и амплитудой. При более высоких числах НеягШ пульсации принимают вид, характерный для развитого турбулентного потока. Изменение средней частоты пульсаций температуры в потоке жидкости и в стенке трубы три возрастании чисел Re приведено на рис. 9. Средняя частота пульсаций резко возрастает от нулевых значений при [c.327]

Наиболее характерной закономерностью развитого турбулентного течения является квадратичный закон сопротивления. При этом величина силы трения зависит только от одного физического свойства среды—плотности. Влияние молекулярного трения проявляется только в области заторможенного течения, т. е. в непосредственной окрестности обтекаемого твердого тела. Вторым фундаментальным экснериментальным фактом является то обстоятельство, что осредненные во времени касательные напряжения в турбулентном потоке однозначно связаны с осредненной скоростью течения. При этом в области существенных градиентов скорости они решающим образом определяются производной dwjdy. Этот результат вытекает из факта существования логарифмического участка профиля скоростей в окрестностях тела, обтекаемого потоком несжимаемой жидкости. [c.13]

Характеристики турбулентности в температурно-стратифициро ванной среде, описываемой уравнениями (8.5), (8.6), ( 8 ) и условиями (8.7), (8.9), очевидно, могут зависеть только от небольшого числа физических величин. А именно, они могут зависеть от параметров /Го, ро, V и х входящих в указанные уравнения, от значений т (или / ) и задающих потоки импульса и тепла, идущие из бесконечности к поверхности 2 = 0 (или наоборот), и характеризующих динамическое и тепловое взаимодействие приземного слоя воздуха с подстилающей поверхностью,, а также от параметров шероховатости 2о и температурной шероховатости 20, суммарно описывающих геометрические свойства подстилающей поверхности. Не все эти параметры играют одинаково важную роль. В областях с развитой турбулентностью (практически всюду, кроме весьма тонкого подслоя, прилегающего к подстилающей поверхности) потоки тепла и импульса, обусловленные молекулярной теплопроводностью и вязкостью, очень малы по сравнению с турбулентными потоками тепла и импульса. Поэтому в этих областях слагаемые уравнений (8.5) и (8.8 ), содержащие коэффициенты V и х можно опустить. Тогда соотношения (8.7) и (8.9) можно переписать в более простой форме [c.377]

В турбулентном потоке распределение скоростей проще всего исследовать при развитой турбулентности, соответствующей движению в шероховатой области, т. е. относящиеся к квадратичной области сопротивления. Здесь вязкостное сопротивление цйихМу [см. уравнение (У.17)] можно считать пренебрежимо малым по сравнению с пульсационным сопротивлением Тпул и суммарное трение при большом значении числа Рейнольдса (Ке>100 000) определять по выражению [c.109]

В начале гл. 7 мы отмечали, что понятие изотропной турбулентности представляет собой математическую идеализацию, далекую от реальных турбулентных течений, встречающихся в природе или в технических устройствах. Тем не менее нельзя считать, что теория изотропной турбулентности вообще не имеет практического значения. Как будет разъяснено ниже, имеются веские основания ожидать, что совокупность достаточно мелкомасштабных возмущений любого развитого турбулентного потока (с числом Рейнольдса, много превосходящим Re r) в небольших пространственно-временных областях всегда будет практически однородной и изотропной. Поэтому реальную турбулентность часто можно считать обладающей определенными свойствами, родственными изотропии и позволяющими использовать при ее изучении некоторые результаты и методы гл. 7. Именно этому и будет посвящена ббльшая часть настоящей главы. [c.309]

Например, при теплоотдаче от цилиндра в поперечном потоке относительное увеличение теплообмена под действием звука (диаметр цилиндра меньше к/2) наблюдается не только при малых Рейнольдса числах (Яе< < 1000), т. е. в условиях, близких к естественной конвекции, но и при развитом турбулентном потоке Яе 8000—10 000), где имеет место усиление естественных вихрей акустич. колебаниями. Ускорение процессов Т. в у. п. зависит от интенсивности звука и от скорости процесса в обычных условиях (точнее, от превышения рабочего уровня звукового давления над пороговым), а также от ряда других факторов и может достигать 200— 300%. Как правило, для большинства процессов уровень р составляет 120—130 дБ, поэтому интенсифицирующее действие УЗ наблюдается при достаточно высоких плотностях потока акустич. энергии от 0,01—0,1 Вт/см и выше. Частотный диапазон, используемый при Т. в у. п., определяется гл. обр. необходимостью работать в неслышимор области и вместе с тем частотной зависимостью затухания звука в среде. Обычно оп лежит в области высоких звуковых и низких ультразвуковых частот (12—40 лГд). [c.341]

Согласно приведенным данным, граница дебаевского (электрически заряженного) слоя лежит внутри зоны полностью развитого турбулентного течения в пристеночной области. Однако отношение коэффициентов турбулентной и молекулярной вязкости на этой границе не слишком велико. Так как отношение ламинарных коэффициентов диффузии Ор/О, -10 > 1 и О, V, то отношение суммарных коэффициентов диффуз1ш электронов и ионов в турбулентном потоке остается достаточно большим. [c.106]

Одной из групп инчегральных методов, получивших широкое развитие в последнее время, являются методы с использованием понятия подсоса в пограничном слое, идея разработки которых принадлежит Хэду [3.63]. Предполагается, что нарастание турбулентного пограничного слоя происходит в результате подсоса невязкого свободного потока жидкости в область турбулентного течения. Уравнение для скорости подсоса получается путем интегрирования уравнения неразрывности поперек всего пограничного слоя от г/ = 0 до у = Ь. В дальнейшем Хэд [c.206]

Когда порядки толщин вязкого подслоя и высоты вы тупов шероховатости становятся равными, условия течения в окрестности стенки меняются. Однако это не сказывается на законах трения в турбулентном ядре течения. В результате меняется только определение размеров пристенной области, которая является границей развитого турбулентного потока. [c.28]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...