Перемежаемость ламинарных и турбулентных движений

Пелена вихревая за крылом 390 Перемежаемость ламинарных и турбулентных движений 667, 679, 680 Переменные безразмерные 457 [c.900]

Результаты экспериментов показывают, что процесс перехода от ламинарного режима в турбулентный имеет сложный характер и может быть описан с помощью коэффициента перемежаемости , представляющего отношение площади нормального сечения турбулентной части потока к площади всего потока при данном числе Рейнольдса в данный момент времени (для ламинарного режима движения О, а для развитого турбулентного движения у 1. В зависимости от величины ко- [c.52]

Распределение вдоль спиралей турбулентных пробок подчиняется качественно тем же закономерностям, что и в случае сметанного ламинарного-турбулентного движения по цилиндрической трубе. Коэффициент перемежаемости 7 на среднем радиусе принимает значения от 0,3 до 0,7. [c.527]

В то время как физика ламинарного движения достаточно хорошо изучена, о турбулентном и перемежаемом движениях этого сказать нельзя. Известный физик Р. Фейнман, говоря об отсутствии теории турбулентных потоков в трубе, указал, что ее создание является центральной проблемой, задачей номер один всей современной физики. Еще Г. Галилей указал, что легче изучать движение светил небесных, чем познать законы движения воды в ручейке . [c.244]

Отметим важный для дальнейшего факт выравнивания профиля скоростей при переходе от ламинарного движения к турбулентному. При этом на оси трубы скорость уменьшается, а на некотором фиксированном расстоянии от стенки трубы, наоборот, увеличивается. Помещая измеритель скорости на определенном небольшом расстоянии от стенки, можно по увеличению скоростного напора судить о переходе от ламинарного движения к турбулентному. Такой прием, как далее будет показано, с успехом применяется при экспериментальном исследовании перехода в пограничном слое. Более точное исследование перемежаемости связано с изучением возникновения и развития пульсаций скорости в потоке при помощи осциллографической записи показаний термоанемометра. [c.668]

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]

Перейдем к рассмотрению теплоотдачи при турбулентном движении жидкости в трубе. Развитый турбулентный режим течения в трубе осуществляется при Re lOOOO. В диапазоне 2300Re1 O в трубе наблюдается переходный режим течения — неустойчивый режим, характеризующийся сменой ламинарного и турбулентного потока. Такое состояние характеризуется так называемым коэффициентом перемежаемости, O io l, представляющим собой относительное время существования турбулентного потока величина 1—со приходится на долю ламинарного потока. Надежные рекомендации по расчету теплоотдачи при переходном режиме пока не разработаны. Поэтому возможны лишь оценки по минимальному и максимальному коэффициентам теплоотдачи для ламинарного и турбулентного режимов соответственно с учетом коэффициента перемежаемости. [c.386]

Опыты последних лет показали, что переход к турбулентному движению происходит постепенно. Вначале по мере приближения числа Re к критическому в ламинарном потоке образуются лишь отдельные очаги, или так называемые облачки , пятна или пробки , имеющие турбулентный характер. Затем их количество увеличивается и при числах Re больше критических весь поток становится полностью турбулентным. Это явление, имеющее место не только в трубе, но и во всех других потоках, как указывалось выше, называется перемежаемостью. [c.244]

В свою очередь обе области делятся еще на две подобласти собственно турбулентных движений (внутренняя и внешняя) и нетурбулентные внутри — ламинарный подслой и вне — над-слой перемежаемости. В табл. XIII.2 приведены характеристики областей турбулентного пограничного слоя. По структуре слой можно разделить на три области собственно турбулентное ядро (внутреннее и внешнее) подслой и надслой. Никаких резких границ между областями не существует. [c.327]

Описанный в этом параграфе характер течения и соответствующие ему зависимости имеют место только при устойчивом ламинарном режиме, т. е. при Re < Re p. При значениях Re > R kp возможно нарушение ламинарного характера течения и возникновение турбулентности. Механизм перехода от ламинарного течения к турбулентному достаточно сложен и, несмотря на многочисленные исследования, выяснен не полностью. Тем не менее можно дать хотя и схематичное, но достаточно близкое к реальной картине описание движения при околокритических числах Re, Так, при числах Re, немного меньших Квкр, в ламинарном потоке периодически появляются кратковременные очаги турбулентности, которые могут на отдельных участках заполнять все сечение потока, образуя турбулентные пробки . Этот переходный процесс можно характеризовать долей А/ некоторого интервала времени Т, в течение которой в данной точке потока существует турбулентный режим. Величину у = At/T называют коэффициентом перемежаемости. По мере возрастания числа Рейнольдса, а также при удалении от входа в трубу величина у непрерывно возрастает. [c.167]

Гидродинамический начальный участок наблюдается как при ламинарном, так и при турбулентном течении. Однако при Ке > Кекргтечение в начальном участке может развиваться своеобразно. В передней части трубы может существовать ламинарная форма течения. Образующийся ламинарный пограничный слой при достижении критической толщины переходит в турбулентный. Толщина последнего быстро растет, пока це заполнит все течение трубы. Зона начального участка в месте изменения режима течения характеризуется перемежаемостью движения. Изменение, режима течения может произойти и за пределами начального гидродинамического участка. [c.201]

Турбулентный П. с. По мере увеличения расстояния вдоль поверхности тела местное число Рейнольдса возрастает и начинает проявляться неустойчивость ламинарного течения по отношению к малым возмущениям. Такими возмущениями могут служить пульсации скорости во внеш. набегающем потоке, шероховатость поверхности и др. факторы. В результате ламинарная форма течения переходит в турбулентную, при этом на главное осреднённое движение жидкости или газа в продольном направлении накладываются хаотич., пульсац. движения отд. жидких конгломератов в поперечном направлении. В результате происходит интенсивное перемешивание жидкости, вследствие чего интенсивность переноса в поперечном направлении кол-ва движения, теплоты и массы резко увеличиваются. Потеря устойчивости и переход к турбулентному режиму течения внутри П. с. происходят при нек-ром характерном числе Рейнольдса, к-рое наз. критическим. Величина Яскр зависит от мн. факторов — степени турбулентности набегающего потока, шероховатости поверхности Маха числа М внеш. потока, относит, темн-ры поверхности, вдува или отсоса вещества через поверхность тела и др. Поскольку переход ламинарного режима течения в турбулентный связан с потерей устойчивости, то сам этот процесс не является достаточно стабильным, вследствие чего имеет место перемежаемость режима течения в пределах нек-рой области, к-руго называют областью перехода. [c.663]

Опыты показывают, что свободная турбулентность имеет двоякую структуру. Основная часть пульсаций имеет сравнительно малый масштаб и высокие частоты от нескольких килогерц до 200 Гц и содержат основную часть турбулентной энергии. На эту структуру налагается система больших вихрей с частотой пульсаций порядка 20.... 30 Гц. Расширение свободных турбулентных струй определяется движением этих вихрей, для которых справедлива зависимость (17.6). Большие вихри искривляют границы пограничного слоя с ядром постоянной скорости и с окружающей средой и осуществляют захват нетурбулентной жидкости. Эта модель предполагает наличие сравнительно резкой границы между турбулентной и нетурбулентной жидкостью, что подтверждается опытом. В тонком слое, в месте соприкосновения турбулентной и нетурбулентной жидкостей, должна проявляться вязкость, так как передача завихренности может происходить только за счет сил сдвига. Этот тонкий слой называется ламинарным надслоем, по аналогии с ламинарным подслоем в турбулентном пограничном слое на твердой поверхности. Очевидно, что в области границ струйного пограничного слоя течение имеет перемежающийся характер, так как через данную точку пространства хаотически во времени проходят моли жидкости различной степени турбулентности. На рис. 17.1 сопоставляются поле скорости и коэффициент перемежаемости у (см. п. 6.1) в сечении основного участка струи. Вблизи оси струи коэффициент перемежаемости равен единице, а в области границы он резко падает до нуля. Характерно, что ширина струи, определенная по пульсациям скорости, т. е. по у, всегда превышает ширину, определенную по осредненной скорости. График распределения степени турбулентности ги = ы Ыт по сечению основного участка струи показывает неравномерность этого распределения. Максимум интен- сивности примерно соответствует максимуму йи (1у. [c.333]

И Такенсу переход к турбулентности через последовательность бифуркаций удвоения (механизм Фейгенбаума) переход к турбулентности через перемежаемость турбулентного и ламинарного течений. Остается открытым вопрос о физических условиях, при которых оказывается возможным тот или иной путь перехода к турбулентности. Открытым, в частности, остается вопрос об области существования трехчастотных квазипериодических движений (трехмерных торов), которые наблюдаются, например, при течениях между вращающимися цилиндрами. [c.10]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...