Число рейнольдсово турбулентное

Сгущая узлы сеток в областях с большими градиентами решений и используя достаточно большие шаги вне этих областей, можно моделировать течения, в которых имеются области с несущественной ролью вязкости (в том числе и турбулентной), и области, в которых течение имеет вязкостный характер (ламинарный или турбулентный) в случае турбулентных течений в правую часть (1.1) следует внести рейнольдсовы напряжения, определяемые той или иной моделью турбулентности. [c.186]

Таким образом, рассматриваемая теория турбулентности хотя и оперирует со статистическими характеристиками, по своей сути является полуэмпирической, причем включающей большее по сравнению с теорией Прандтля—Буссинеска число эмпирических констант. Однако, несмотря на сравнительную сложность и необходимость привлечения обширных опытных данных по статистическим характеристикам, она лишена весьма принципиальных недостатков теории пути смешения, перечисленных выше. Что же касается эмпирических коэффициентов, то при современном уровне развития аэродинамического эксперимента их. определение не составляет большого труда. При этом их достоинством является универсальность для различных пристенных течений. Наконец, следует отметить, что рассматриваемую теорию не следует противопоставлять феноменологической теории Прандтля. Можно легко показать, в частности, что из уравнений для вторых моментов получается выражение для касательных рейнольдсовых напряжений с точностью до константы, совпадающее с соотношением Прандтля (1-8-41). Для этого достаточно в уравнениях (1-8-61) для стационарного полностью развитого течения типа пограничного слоя отбросить диффузионные члены и поло- [c.67]

На рис. 2.6 приведены профили средней скорости, трех компонент пуль-сационной скорости и рейнольдсова напряжения сдвига в сечении x/d = 8 турбулентной струи при числах Струхаля поперечного акустического облучения Sts = 0,39, Sts = 3,89 и Sts = О (при отсутствии возбуждения), при этом Re = 1,35 Ю" и v /uq = 0,1% [2.5]. [c.52]

Если на поверхности крыла за точкой минимума давления существует точка отрыва ламинарного слоя, то эта точка является самой нижней (по потоку) возможной точкой перехода, так как сорвавшийся слой почти мгновенно переходит в турбулентное состояние. С возрастанием рейнольдсова числа точка перехода перемещается вверх по потоку и оказывается расположенной выше по потоку, чем точка отрыва. При этом ламинарный отрыв перестает осуществляться и заменяется турбулентным, который либо образуется, но значительно ниже по потоку, чем ламинарный, либо совсем отсутствует. Точка перехода перемещается по направлению к точке минимума давления и затем переходит в конфузорную область слоя. Схематически это показано на рис. 201 для верхней поверхности крылового профиля с затянутым конфузорным участком слоя (точка минимума давления примерно на 45% хорды) там же для сравнения приведена кривая перемещения точки потери устойчивости. [c.532]

На рис. 202 приведены кривые влияния интенсивности турбулентности внешнего потока е на местное рейнольдсово число Re = U ox/v, составленное для абсцисс точек, отделяющих ламинарный участок пограничного слоя на продольно обтекаемой пластине от переходной области и области развитого турбулентного движения в пограничном слое. Как можно судить по этим кривым, при интенсивности турбулентности внешнего потока, не превосходящей 0,1%, границы ламинарного и турбулентного участков пограничного слоя не зависят от интенсивности турбулентности внешнего потока. [c.533]

Существующие так называемые несущие профили, имеющие обычно значительную кривизну, не обладают этим свойством. С поверхности такого рода крыловых профилей при больших углах атаки срывается турбулентный слой. На таких профилях возрастание рейнольдсова числа не приводит к увеличению критического угла атаки а р, а даже, наоборот, может привести к уменьшению их. Это объясняется уменьшением ламинарного участка на верхней поверхности крыла за счет смещения вверх по потоку точки перехода и, как следствие, утолщения турбулентного слоя, что приводит к смещению точки отрыва турбулентного слоя в направлении носка крыла, т. е. к ухудшению обтекания ). [c.543]

В формулы (129) ВХОДИТ учитывающая влияние молекулярных процессов переноса на молярные (турбулентные) процессы переходная функция / (Р) от локального рейнольдсова числа Р [c.594]

Полуэмпирическая формула Кармана представляет неявную зависимость между местным коэффициентом сопротивления и рейнольдсовым числом Ре, что для вычислений представляет некоторое неудобство. В связи с этим появились эмпирические методы расчета турбулентного пограничного слоя на пластине и раньше всех основанный на применении закона одной седьмой для профиля скоростей и одной пятой [см. далее формулу (163)] для сопротивления. Изложим простой эмпирический метод, охватывающий широкий диапазон рейнольдсовых чисел. [c.601]

Как показывают опыты, сопротивление давлений хорошо обтекаемого крылового профиля при наличии на его поверхности полностью ламинарного или полностью турбулентного пограничного слоя убывает с ростом рейнольдсова числа, что и естественно, так как при возрастании рейнольдсова числа толщина пограничного слоя уменьшается и внешний поток приближается к безвихревому обтеканию профиля идеальной жидкостью. [c.616]

Остановимся на рассмотрении турбулентного пограничного слоя на продольно обтекаемой газом гладкой пластине. Довольствуясь сначала случаем теплоизолированной пластины и оставляя в стороне вопрос о форме профилей скорости и температуры в сечениях слоя, поставим себе целью составление эмпирической формулы зависимости коэффициента местного сопротивления с от местного рейнольдсова числа Ре - Для этого используем известные эмпирические связи между f и Ре в изотермическом движении несжимаемой жидкости. В отличие от этого движения, где константы р и р одинаковы во всем потоке, в рассматриваемом случае величины р и р меняются в зависимости от изменения температуры по сечению слоя. Принимать р и р соответствующими температуре Гк> набегающего потока нет никаких оснований, так как, очевидно, вблизи поверхности пластины газ имеет температуру Т ,, при больших Мос значительно превосходящую Г, . Относить р и р к температуре поверхно- [c.716]

Некоторых упрощений в расчетах тепломассопереноса в турбулентном пограничном слое в газовом потоке больших скоростей можно добиться, пренебрегая влиянием рейнольдсова числа или учитывая это влияние ступенчато в каждом данном интервале рейнольдсовых чисел как одинаковое во всем ин- [c.726]

Можно провести некоторую аналогию между явлением перехода ламинарного движения в турбулентное в трубе и переходом ламинарного пограничного слоя в турбулентный на крыле. Если грубо качественно сопоставлять скорость на внешней границе пограничного слоя со скоростью на оси трубы, а толщину пограничного слоя с радиусом трубы, то следует ввести в рассмотрение рейнольдсово число пограничного слоя [c.584]

Если рассмотреть кривые зависимости коэффициента лобового сопротивления Сда от рейнольдсова числа I для какого-нибудь плохо обтекаемого тела, например цилиндра или шара, то можно заметить, чго существует такое значение числа Рейнольдса Кл-, вблизи которого происходит резкое уменьшение сопротивления (в четыре-пять раз). Величина сильно зависит от степени турбулентности набегающего потока. На рис. 182 приводим кривые (К) для шара, помещенного в аэродинамические трубы с различной турбулентностью на рисунке помещены лишь те участки кривых сопротивления, где происходит указанное резкое падение сопротивления. Разница между кривыми настолько отчетлива, что по значению можно судить об интенсивности турбулентности. Чтобы уточнить определение величины было принято полагать [c.590]

При Н меньших 1,5-10 во всех рассмотренных трубах на поверхности шара происходит отрыв ламинарного пограничного слоя, переходящего в турбулентный где-то вне шара в оторвавшемся слое. При возрастании рейнольдсова числа точка перехода, отметим ее буквой Г, перемещается навстречу потоку и приближается к поверхности шара. Как только точка Т достигнет точки 5 ламинарного отрыва слоя, внешний поток, благодаря возникновению вблизи точки отрыва турбулентного перемешивания, увлечет за собою пограничный слой, обтекание улучшится, и точка отрыва сместится вниз по потоку. Теперь уже точка отрыва. 5 будет соответствовать отрыву турбулентного слоя, так как точка перехода Т будет находиться выше по потоку, чем точка отрыва. Судя по характеру кривых рис. 183, можно думать, что в точке перехода Т происходит местный, не получающий дальнейшего развития отрыв ламинарного слоя, сопровождающийся обратным прилипанием пограничного слоя к поверхности шара с последующим развитым отрывом уже турбулентного пограничного слоя. Указанный местный отрыв ламинарного слоя служит источником возмущений (вихреобразований), заполняющих поток за точкой Т. [c.592]

Отсюда следует, что при турбулентном режиме профиль скоростей (рис. 191) располагается гораздо выше ламинарного или, как говорят, гораздо более заполнен , чем при ламинарном, который является более урезанным , причем заполнение увеличивается сростом рейнольдсова числа на рис. 191 этот факт виден достаточно отчетливо. [c.609]

Формулы (29) и (29 ) заключают в себе новую константу а, которая вместе с уже ранее введенной константой у. представляет совокупность двух характерных констант турбулентности. Определить эти две константы в настоящее время можно только из опытов, причем только опыты могут подтвердить тот основной факт, что -/ и а действительно представляют постоянные величины, не зависящие ни от физических свойств жидкости, ни от скорости движения, ни от размеров трубы, или, более точно, не зависят от рейнольдсова числа. [c.611]

Вопрос об определении положения точки Отрыва турбулентного пограничного слоя нуждается еще в дополнительных теоретических и экспериментальных исследованиях. Можно все же думать, что предложенное приближенное решение правильно оценивает характер явления. Сформулированный только что вывод относительно взаимного расположения точек отрыва ламинарного и турбулентного пограничных слоев хорошо подтверждается опытами. Достаточно вспомнить явление кризиса обтекания , объяснение которого было дано в 92. Точка отрыва ламинарного слоя при больших докритических значениях рейнольдсова числа не меняет своего расположения, что приводит практически к установившейся картине. плохого обтекания шара и сохранению коэффициента сопротивления на уровне сравнительно большого его значения. Как только точка перехода в своем движении вверх по течению достигнет точки отрыва, отрыв теряет свой ламинарный характер и сразу же начинает перемещаться вниз по потоку, улучшая тем самым обтекание тела и уменьшая его сопротивление. В конце кризиса точка отрыва установившегося турбулентного пограничного слоя располагается значительно ниже по потоку, чем точка отрыва ламинарного слоя, и в дальнейшем уже, если и перемещается, то крайне незначительно (за счет косвенных причин, связанных с изменением давлений при утолщении слоя и др.). [c.637]

Механизм свободных турбулентных движений полностью сводится к чисто турбулентному перемешиванию влияние обычной молекулярной вязкости при этом совершенно пренебрежимо, так что рассматриваемые ниже движения оказываются независимыми от рейнольдсова числа, в каком бы прямом или косвенном виде оно ни составлялось. [c.654]

Рейнольдсово число турбулентности R, если в нем за линейный размер принять масштаб L (или ), будет убывать со временем по закону [c.672]

Случай больших значений рейнольдсова числа турбулентности, когда недопустимо пренебрежение конвективным членом, содержащим функцию Н, был при допущении о локальном подобии турбулентности изучен акад. А. Н. Колмогоровым, 1 показавшим, что отвечающий формуле (142) масштаб турбулентности L в этом случае изменяется по закону [c.673]

Для того, чтобы метод инвариантного моделирования, развитый к настоящему времени для турбулентной однородной жидкости, обобщить на сжимаемые многокомпонентные химически активные среды, следует, помимо выведенного в предыдущем параграфе уравнения для тензора рейнольдсовых напряжений, дополнительно получить эволюционные уравнения переноса для одноточечных вторых моментов пульсирующих термогидродинамических параметров смеси, в том числе и для скорости диссипации турбулентной энергии. Хотя используемый ниже подход к выводу этих достаточно однотипных уравнений обладает определенной трудоемкостью, он представляется совершенно необходимым, поскольку позволяет не только получить вполне обоснованные соотношения для указанных корреляций, но и одновременно выявить присущие этим уравнениям ограничения. С целью разработки методики моделирования коэффициентов турбулентного обмена, входящих в линейные реологические соотношения для турбулентных потоков, мы проанализируем здесь случай локально-равновесного приближения полученных эволюционных уравнений переноса и приведем численные значения эмпирических констант, входящих в аппроксимирующие соотношения для моделируемых неизвестных корреляций. [c.187]

В настоящем параграфе под большими числами Рейнольдса понимаются такие ограниченные сверху их значения, когда повсюду на поверхности тела и в следе за ним движение еще сохраняет свой ламинарный характер. На известных кривых сопротивления цилиндра или шара это соответствует первому участку постоянства коэффициента сопротивления, ограниченному слева областью спадания кривой при средних значениях рейнольдсовых чисел, а справа началом спада кривой сопротивления, обусловленным возникновением и дальнейшим развитием явления перехода ламинарного движения в турбулентное. [c.517]

Критическое рейнольдсово число = 580, V = Х/4 = 4// 2) для ламинарных потоков (/ < 580), Хд = Хц/4 = 0,05594 1// для турбулентных потоков при гладких стенках (i >580), у = 10-2 (к для турбулентных потоков при шероховатых стенках 1-го рода, X =Х ц.5 для турбулентных потоков при шероховатых стенках 2-го рода, [c.417]

Вопросы в.тщяния рейнольдсова числа и турбулентности потока на максимальную подъемную силу крыла подробно рассмотрены в нашей монографии Аэродинамика погракичного слоя , Гостехиздат, 1941, стр. 250—262. Там же можно найти и результаты некоторых опытов по искусственной турбулизации потока. [c.594]

Для ИПХТ-М, как и для ИТП, характерен турбулентный режим течения, и при определении движения расплава решающее значение имеет турбулентная вязкость v . Расчет поля скоростей движения в меридиональных плоскостях (v) ведется полуэмпирическим методом (методика 8) решается уравнение движения Навье—Стокса (с учетом дополнительных рейнольдсовых членов) совместно с уравнением несжимаемости жидкости, причем в решение вводится поле эффективной вязкости Нэ> базирующееся на экспериментальных данных о распределении V в исследованных типичных объектах. Здесь = v + v , где V — физическое значение кинематической вязкости (обычно вводится через "эффективное число Рейнольдса Reg = Vq Во мно- [c.93]

Будущим теоретическим исследованиям по устойчивости ламинарных движений предстоит отразить основные детали тех сложных, граничащих со случайными движений, которые возникают при потере устойчивости изучаемого начального движения, а пока внимание многих ученых привлекает гидродинамический эксперимент, на современном уровне развития позволяющий глубоко проникнуть в процессы перехода ламинарных движений в турбулентные. Появившиеся в последнее десятилетие исследования в этом направ-.тении показывают, что нелинейные эффекты в вязких потоках крайне своеобразны. Чрезвычайно характерны в этом смысле явления, возникающие в круглой трубе при переходе рейнольдсова числа через критическое значение. Явления эти аналогичны и другим случаям ламинарного движения вязкой жидкости, в частности куэттовскому движению между движущимися параллельными плоскостями, между поверхностями вращающихся соосных цилиндров и в пограничных слоях. [c.525]

Тщательное исследование потока в трубе при рейнольдсовых числах, близких к критическим, показало, что в одном и том же фиксированном сечении трубы и при том же значении рейнольдсова числа Re = u pdlv может происходить чередование ламинарных и турбулентных режимов. Это явление получило наименование перемежаемости (intermitten y). Причина перемежаемости режимов течения заключается в том, что турбулентность, как показали тщательные опыты, образуется вначале в дискретных областях потока в виде облачков или пятен (spots), в случае трубы заполняющих поперечное сечение трубы пробками , которые могут достигать протяженности вдоль трубы порядка нескольких десятков диаметров трубы, причем эта протяженность зависит от рейнольдсова числа потока. [c.525]

Наряду с движением вязкой жидкости в круглых цилиндрических трубах Д. Колзом были изучены также и переходные движения в пространстве между соосными вращающимися цилиндрами ). При переходе через некоторое значение рейнольдсова числа устойчивое вначале круговое движение частиц жидкости в плоскостях, перпендикулярных оси вращения, сменяется движением с ячеистой структурой замкнутых вторичных течений, расположенной периодически в направлении, параллельном оси вращения. Такое — его обычно называют тэйлоровским — движение образуется в случае доминирующего вращения внутреннего цилиндра. В случае же доминирующего значения вращения внешнего цилиндра устойчивое круговое движение частиц переходит в спиральное, смешанное ламинарно-турбулентное движение. Эти периодически расположенные в пространстве спирали, сохраняя свою форму и взаимное расположение, вращаются как одно целое вокруг общей оси цилиндров с угловой скоростью, близкой к среднему арифметическому угловых скоростей цилиндров. [c.527]

Сходство явлений дерехода ламинарных движений в турбулентные в круглой цилиндрической трубе и в куэттовском круговом движении распространяется и на движение вязкой жидкости в пограничных слоях на поверхности твердых тел, в струях и следах за телами. Если условиться при сравнительно грубом подходе количественно сопоставлять скорость на внешней границе пограничного слоя со скоростью на оси трубы, а толщину пограничного слоя с радиусом трубы, то следует ввести в рассмотрение рейнольдсово число пограничного слоя [c.528]

В опытовых судостроительных бассейнах применяли такого рода турбулизаторы, чтобы их эффектом заменить недоступное для бассейна увеличение рейнольд-сова числа и тем самым приблизить лабораторные условия к натурным. Не всегда, конечно, увеличение степени турбулентности потока приводит к тому же изменению сопротивления или подъемной силы, что и увеличение рейнольдсова числа ). Это особенно относится к крыловым профилям, вблизи лобовой точки которых развиваются явления кризиса, подобные тем, которые имеют место на поверхности круглого цилиндра. [c.542]

Для вывода искомой формулы сопротивления, т. е. связи между коэффициентом сопротивления и рейнольдсовым числом Ре = иорС /у, воспользуемся одним из следующих двух приемов применим формулу скоростей (96), выведенную из условия сращивания турбулентного ядра потока с вязким подслоем, к оси трубы (и = и ах у — о) или формулу скоростей (99), при выводе которой использовано граничное условие на оси трубы, к границе вязкого подслоя. И в том и в другом случае получим одну и ту же формулу [c.583]

В первой из этих областей продолжим аналогию с ламинарным пограничным слоем. Вспомним, что множитель Ре , обеспечивавший параметру в случае ламинарного слоя независимость от рейнольдсова числа, оставался одним и тем же при наличии и отсутствии продольного изменения давления в слое. Допустим, что в рассматриваемой сейчас первой области это свойство сохраняется и в случае турбулентного слоя примем в качестве универсализирующего множителя величину С (Ре ), обратно пропорцио- [c.610]

Опуская графики спектров частот и коэффициентов корреляций — они имеются в большом количестве в цитированной книге Ш. Конт-Белло, — покажем лишь один общий график (рис. 252) (экспериментальные точки опущены их разброс сравнительно с другими графиками значителен) распределений продольного а, И двух попербчных Ly и масштабов турбулентности по сечению трубы а /П =118 при рейнольдсовом числе Re = 120 000. Продольный масштаб значительно превосходит по величине оба поперечных. [c.632]

Другая работа того же автора К определению турбулентности (Журнал Русского физ.-хим. об-ва, часть физич. Т. LXI. Вып. 3, 1929) посвягцена классификации турбулентных движений с точки зрения характера тех добавочных ограничений, которые приходится накладывать на скорости основного турбулентного движения при осреднении. Например, движение, в котором выполняются условия й = й, uv = О, А. Изаксон называет турбулентным движением первого рода, или рейнольдсовым если, кроме того, выполняются некоторые другие условия (в том числе u v w = 0), то получается турбулентное движение второго рода или движение в смысле Фридмана-Келлера и т.д. Этой классификации предгаествует весьма подробное и довольно сложное исследование, носвягценное [c.157]

В начале настоящей главы было показано, что в развивающемся вдоль поверхности крыла пограничном слое наблюдается как ламинарная, так и турбулентная части. Расположенная между ними переходная область, внутри которой законы движения жидкости еще мало изучены, при больших рейнольдсовых числах невелика и в первом приближении может быть заменена точкой перехода . Это позволяет порознь рассчитывать сначала ламинарный участок пограничного слоя, для чего применяются методы, изложенные в конце гл. VIII, затем турбулентный слой — по законам установившейся турбулентности и, наконец, сращивать оба решении вдоль сечения, проведенного через точку перехода. [c.621]

Выведем уравнения переноса для составляющих тензора рейнольдсовых напряжений и уравнение баланса турбулентной энергии < в >, (которое следует из уравнения для К, при / = ) в случае сжимаемой многокомпонентной смеси. Эти уравнения, получаемые из общего эволюционного уравнения (4.1.9) для одноточечных парных моментов, являются точными, однако привлечение ап-проксимационных соотношений с эмпирическими константами связи для моделирования ряда входящих в них неизвестных корреляций делает их модельными, справедливыми только для определенного класса течений. Многообразие достаточно обоснованных гипотез замыкания, существующее в настоящее время, привело в конечном счете к разработке большого числа моделей подобного рода (см., например, Турбулентность Принципы и применения, 1980 Турбулентные течения реагирующих газов, 1983 Маров, Колесниченко, 1987). [c.174]

Вместо простейшего плоского кругового движения вязкой жидкости между двумя вращающимися цилиндрами при повышении рейнольдсова числа, как известно, образуется последовательность переходных ламинарных движений, от известного тейлоровского, с характерными для нег поперечными вторичными движениями, до граничащего с развитым турбулентным движением, но еще ламинарного спирального движения. Вопрос о теоретическом изучении этой заполняющей переход от ламинарного режима к турбулентному последовательности движений представляет значительный интерес и заслуживает постановки систематических исследований. [c.511]

Тщательное исследование потока в трубе при рейнольдсовых числах, близких к критическим, показало, что в одном и том же фиксированном сечении трубы и при том же значении рейнольдсова числа Re= = U pdlv может происходить чередование ламинарных и турбулентных режимов. Это явление получило наименование перемежаемости (in-termitien y) и в настоящее время служит предметом серьезных исследований ). Причина такой перемежаемости режимов течения заключается [c.667]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...