Степень турбулентности эффективная

В двухфазных течениях, включающих светорассеивающие частицы (капли), эффективно используется лазерная доплеровская анемометрия — бесконтактный оптический метод измерения скорости движения жидкой фазы. Этот метод можно использовать для прямого измерения коэффициента скольжения жидких (или твердых) частиц, их размеров, степени турбулентности несущей фазы. [c.52]

Результаты исследований, проведенных при дифференцированной раздаче охлаждающего воздуха по охлаждающим каналам и при измененной геометрии поперечного сечения, свидетельствуют об удовлетворительной эффективности принятой схемы охлаждения. Так, для низкой степени турбулентности набегающего потока при относительном расходе охлаждающего воздуха на ступень около 1% (рис. 91), Т стержня лопатки оказывается ниже Т торможения газа в корневом сечении на 320, в среднем — на 250 и в периферийном — на 180 град. Максимальная температура оболочки наблюдается на вогнутой части лопатки и равна соответственно в корневом, среднем и периферийном сечениях 900, 950 и 1000 К при Т газа 1115 К- [c.198]

Стоящая здесь высокая степень отношения и/с приводит к тому, что при и/с < 1 эффективность турбулентности как излучателя звука низка. [c.409]

Если отношение давлений меньше предельного (еа< т), то с уменьшением Re скачки смещаются по потоку. При а, блИЗ-ких к предельному, скачок несколько смещается против потока. Аналогичное поведение адиабатических скачков наблюдается и в том случае, когда перед ними возникают скачки конденсации. Обнаруженное влияние числа Re легко может быть объяснено изменением физической тол-" щины пограничного слоя (толщины вытеснения). С уменьшением числа Рейнольдса толщина вытеснения растет и эффективные сечения расширяющейся части сопла уменьшаются. В соответствии с этим уменьшается и эффективное значение параметра /эф = Лэф// кр скачки перемещаются к выходному сечению сопла. В режимах, близких к предельному, решающее значение имеет изменение характеристик вблизи горлового сечения. Так как при уменьшении Re область прямого перехода ламинарного слоя в турбулентный смещается по потоку, то отношение площадей /аф изменяется в меньшей степени, чем при больших числах Re, когда переход происходит вблизи горла. Следовательно, при больших Re скачки вблизи горла также смещены по потоку. [c.232]

Электрохимический метод защиты находит все более широкое применение. Вместе с тем ряд вопросов, возникающих при внедрении этого весьма эффективного метода защиты, требует настоятельного решения. Прежде всего следует отметить проблему распределения тока по поверхности разнообразных конструкций и аппаратов, а также проблему защиты металла в условиях турбулентного течения жидкости, когда благодаря высокой степени аэрации кислород выступает в качестве пассиватора. [c.84]

Характерным представителем многокомпонентной природной среды служит верхняя атмосфера планеты, отличительной особенностью которой является непосредственное воздействие радиационных факторов при одновременных разнообразных химических превращениях в сочетании с процессами тепло- и массопереноса. Под воздействием интенсивного солнечного электромагнитного излучения происходят разнообразные фотохимические процессы - фотоионизация, фотодиссоциация, возбуждение внутренних степеней свободы (в том числе возбуждение электронных уровней) атомов и молекул. Эти процессы сопровождаются обратными реакциями ассоциации атомов в молекулы, рекомбинации ионов, спонтанного излучения фотонов и ударной дезактивации. Свойства газа формируются в гравитационном и электромагнитном полях при этом важную роль играют процессы молекулярной и турбулентной диффузии и теплопередачи (в том числе и излучением) при различной степени эффективности коэффициентов молекулярного и турбулентного обмена на разных высотных уровнях. Возникающие температурные, концентрационные и барические градиенты приводят к развитию разномасштабных гидродинамических движений, характер которых до основания термосферы сохраняется турбулентным. Определенное воздействие на состав, динамику и энергетику верхней атмосферы оказывает также солнечное корпускулярное излучение и некоторые дополнительные источники энергии (такие как приливные колебания, вязкая диссипация энергии магнитогидродинамических и внутренних гравитационных волн и др.). [c.68]

По характеру изменения степени черноты факела пламени от оптической толщины его можно разделить на четыре вида. При изменении оптической толщины в интервале 0<Ви<1 пламя является оптически прозрачным. Это — несветящееся пламя при горении газа и светящееся пламя при горении жидких и твердых топлив малых характерных размеров. Второй вид пламени находится в интервале изменения числа 1<Ви 6, и степень его черноты не зависит от числа Ви. Это — ламинарное и слабо турбулентное светящееся пламя. Для первого и второго вида пламени в качестве эффективной температуры берется ее максимальное значение. Третий и четвертый виды пламени относятся к развитому турбулентному пламени с оптически плотной газовой средой, что приводит к уменьшению эффективной температуры по (4.105). [c.182]

При переходе к турбулентности число сильно возбужденных степеней свободы может быть очень большим. Однако и в этом случае число эффективно действующих свободных величин может быть не очень велико. Известно, что фрактальная размерность эффективного фазового пространства, как правило, не велика мелкомасштабные степени свободы просто подстраиваются под крупномасштабные и выполняют роль более интенсивной диссипации. [c.341]

Ричардсон высказал эти общие соображения лишь в качественной форме и не сделал из них никаких выводов, формулируемых на точном языке математики. Но сила его интуиции была столь велика, что в работе 1926 г. он сумел тем не менее чисто эмпирическим путем установить один из общих количественных законов мелкомасштабных турбулентных движений, вытекающих из математической теории, основанной на представлениях о каскадном процессе передачи энергии по совокупности турбулентных движений разных масштабов. Этот закон заключается в том, что эффективный коэффициент диффузии облака примеси в среде с развитой турбулентностью пропорционален размеру облака в степени четыре трети. В 1941 г., когда Колмогоров и Обухов сформулировали основные положения количественной теории мелкомасштабных компонент турбулентности, [c.21]

Следовательно, акустический к.п.д. (равный отношению энергии, излучаемой в виде звуковых волн, к энергии, переходящей в тепло в результате вязкого трения) пропорционален пятой степени числа Маха. Разумеется, перед множителем (Ма) в выражении этого к. п. д. может еще стоять довольно значительный числовой коэффициент (так как оценки, приведшие к формуле (20.33), являются весьма грубыми), но даже и в этом случае наличие в формуле числа Маха в пятой степени все равно будет приводить к тому, что при малом и/оо эффективность турбулентности как излучателя звука будет очень низкой. [c.304]

В ламинарном подслое демпфирующее действие молекулярной вязкости на турбулентные пульсации в этой модели переноса характеризуется степенью убывания слагаемого при ->0. В соответствии с экспериментальными данными модель вязкости (6.27) дает четвертый порядок убывания при ->-0. Имеем Й4р,т 0(5 ). Используя выражение для эффективной вязкости Цэф, учитывающее взаимодействие молекулярного и молярного переносов в пристеночной области, представим трение следующим образом [c.324]

Неудачи расчетов коэффициента теплопередачи, обусловленные неучтенными эффектами образования вихрей Гёртлера и высокой степени турбулентности в ядре потока, а также низкая эффективность охлаждения и возможность радиального смещения струй охлаждающего воздуха на корытце лопатки помогли объяснить, почему в процессе разработки двигателя постоянно возникает проблема перегрева корытца турбинной лопатки. [c.277]

Большинство известных способов интенсификации теплообмена в каналах приводит к повышению гидравлического сопротивления. При этом для конкретного теплообменного устройства в зависимости от критерия оценки эффективности интенсификации положительный эффект достигается при соблюдении определенного условия между отношениями чисел Нуссельта Nu /Nu и коэффициентов сопротивления для каналов с интенсификацией (Nu, ) и без нее (Nu, ). Так, например, в [ 13] показано, что при интенсификации теппообмена в турбулентном потоке в каналах трубчатого теплообменного аппарата положительный эффект интенсификации, оцениваемый тремя различными критериями, достигается при выполнении степенной зависимости / < (Nu /Nu) . [c.123]

В теории Тейлора переноса завихренности, формально от-вечаюш.ей равенству <з = 0,5, было получено качественное согласие с опытом расчетные профили температуры по этой схеме оказались более заполненными", однако степень совпадения расчета с опытом все еще оставалась неудовлетворительной. В частности, следует напомнить, что при эксперименте в свободных турбулентных течениях всегда наблюдается большая толщ.ина эффективного теплового слоя, чем динамического, и более быстрое падение температуры по оси струи, чем скорости. Иными словами, турбулентная диффузия тепла (вещества) протекает быстрее, чем количества движения. [c.82]

Мурашкевич Ф. И. Влияние гидродинамических и геометрических параметров на эффективность улавливания частиц в турбулентном промывателе. Автореф. дне. на сонск. учен, степени канд. техн. наук. М., 1960, 23 с. (МИСИ). [c.156]

Наиболее эффективны мокрые золоуловители с турбулентпым коагулятором Вентури. состоящие из турбулентного коагулятора и скруббера каплеуловителн типа ЦС диаметром "до 4100 мм (рис. 7-81, а). Эти золоуловители менее подвержены забиванию. При скорости дымовых газов в горловине трубы Вентури 60—80 м/с и расходе воды на орошение 0,13 м на 1000 газа степень очистки газа достигает 95—97%. [c.521]

Таким образом, акустическое гармоническое возбуждение турбулентной струи при сравнительно малых амплитудах является эффективным средством управления ее статистическими характеристиками. В настоящей главе рассматривается реализация такого управления при различных начальных условиях истечения (уровня возбуждения, режима течения в начальном пограничном слое, начальной турбулентности потока, модового состава акустических возмущений, числа Маха истечения, степени неизо-термичности струи, влияния отклонения формы управляющего сигнала от гармоничности и др.). [c.56]

В химической промышленности находят применение медноникелевые сплавы, содержащие 10, 30 и 63—70% Ni, а также другие металлы, в частности Fe и Мп. При скорости движения морской воды 0,30 м/с и менее коррозия таких сплавов имеет в основном равномерный характер со слабой тенденцией к пит-тингообразованию. Наименее подвержены коррозии сплавы Си (90), Ni (10) и Си (70), Ni (30). При больших скоростях движения морской воды стойкость медно-никелевых сплавов несколько повышается вследствие снижения коррозионного действия различного рода загрязнений воды и отложений на поверхности металла. В частности, при скоростях 1,5—4 м/с, соответствующих движению морской воды в насосах и теплообменниках, сплавы Си (70), Ni (30) и Си (90), Ni (10) подвержены лишь незначительной коррозии в зонах с турбулентным режимом движения. Противокоррозионные свойства этих сплавов могут быть улучшены введением в их состав 1—3% Fe. Однако присутствие в сплаве Си (70) и N1(30) более 1% Fe увеличивает вероятность питтингообразования. Достаточно эффективно введение в состав сплава Си (70), N1 (30) добавок алюминия. Склонность к коррозии в зонах турбулентности в большей степени присуща никельсодержащим сплавам, чем чистому никелю. При очень высоких скоростях движения среды (от 4 до 40—50 м/с) скорость коррозии медно-никелевых сплавов выше, чем при более умеренных скоростях. [c.31]

Скорость коррозии чугунов в водных средах зависит от их состава и в значительной степени от содержания кислорода. В насыщенной воздухом неподвижной морской или пресной воде скорость коррозии составляет 0,05. .. 0,1 мм/год. В жесткой воде скорость коррозии ниже, нежели в смягченной воде. Крайне агрессивны по отношению к чугуну шахтные воды с высоким содержанием кислот, образующихся при гидролизе железных солей сильных кислот, в основном сульфатов. Ионы железа могут действовать как эффективные деполяризаторы. Б ряде случаев использование чугуна в шахтных водах недопустимо. Снижение концентрации кислорода в среде увеличивает стойкость чугунов. Однако в деаэрированных средах могут присутствовать сульфатовосстанавливающие бактерии, которые могут действовать как эффективные деполяризаторы. В такой ситуации скорость коррозии чугуна достигает 1,5 мм/год. При этом происходит интенсивное обогащение поверхности чугуна углеродом. Такой процесс иногда называют графитовой коррозией (графитизацией чугуна). Движение коррозионной среды интенсифицирует подвод кислорода к поверхности и тем самым способствует увеличению скорости коррозии. Турбулентный поток вызывает местную коррозию чугуна. Подземная коррозия чугунных труб зависит от электропроводности почв. Обычно считается, что почва с удельным сопротивлением более 3000 Ом. см не агрессивна. При уменьшении удельного сопротивления агрессивность почвы быстро повышается. В неагрессивных почвах влажность составляет менее 20 %. Скорость общей коррозии в почве близка к 0,1 г/(м .сут), скорость местной коррозии до 1,75 мм/год в песчаных грунтах с удельным электрическим сопротивлением НО Ом. см. Скорость коррозии серого чугуна в городской, промышленной и морской атмосфере близка к 1 г/(м .сут). [c.486]

В случае присоединенных каверн избыточное количество воздуха может привести к нежелательному расширению зоны кавитации, которое оказывает на течение такое же влияние, как уменьшение параметра К. В сущности это и есть уменьшение К, достигаемое не путем снижения а путем повышения эффективного значения Напомним, что первоначально при введении понятия К (разд. 2.6) в числителе стояла разность Роо — Рь, где рь означало давление в каверне. Затем рь было заменено на pv в предположении, что давление в каверне равно давлению насыщенного пара. Во всех случаях, когда давление в каверне может отличаться от давления насыщенного пара, следует использовать действительное значение рь- При введении в зону кавитации воздуха или другого неконденспрую-щегося газа степень кавитащш будет увеличиваться до тех пор, пока способность потока уносить газ (благодаря увеличению поверхности раздела и, возможно турбулентности) не увеличится настолько, что он сможет уносить добавочный воздух при новой стационарной форме каверны. [c.423]

При турбулентном течении снижение потерь напора за счет увеличения диаметра трубопровода еще более эффективно. Так, например, в зоне гидравлически гладких труб потери напора обратно пропорциональны диаметру в степени 4,75, а в квадратичной зоне — диаметру в степени 5,25. В этом легко убедиться, если в формулу Дарси—Вейсбаха подставить значения % из формул Блазиуса и Шифринсона. [c.110]

Подобно верхней атмосфере Земли, сток тепла обусловлен спонтанным излучением молекул и атомов в видимой и инфракрасной областях спектра и турбулентной теплопроводностью. Интенсивность излучения в линиях и полосах, наблюдаемого в виде атмосферных эмиссий в спектрах свечения дневного и ночного неба, зависит от степени неравновесности среды и эффективности столкновительной релаксации возбужденных состояний атмосферных компонентов Маров и др., 1997). [c.46]

Описанный выше режим течения жидкости, при котором передача теплоты и сил трения поперек потока происходит за счет движения молекул, называется л а-минарным (слоистым). При определенных условиях— малой вязкости жидкости, большой скорости, большом диаметре трубы — течение жидкости становится неустойчивым и ламинарный режим течения переходит в турбулентный (бурный). При этом отдельные струйки жидкости теряют свои очертания, макрочастицы жидкости движутся в хаотическом беспорядке, совершая неустойчивые колебания. Как и при ламинарном режиме, у стенки трубы выполняется условие прилипания и профиль скорости качественно сохраняет свой вид, однако он становится более плоским, чем при ламинарном режиме. Это происходит потому, что скорость в поперечном сечении турбулентного потока выравнивается в большей степени, чем в поперечном сечении ламинарного, так как передача количества движения по радиусу происходит теперь не за счет молекул, а за счет поперечных неупорядоченных движений макрочастиц жидкости (каждая макрочастица содержит большое количество молекул, поэтому ее эффективность как носителя возрастает). Профиль температуры при турбулентном движении также становится более плоским, чем при ламинарном, потому что и теплота переносится поперек потока макрочастицами, и не молекулами. [c.221]

Технически Р. м. осуш ествляется путем придания частицам материала определенной скорости движения внутри сосуда. Важным условием при этом является то, чтобы скорости частиц в смежных слоях возможно больше различались по своей величине. Создание мош ных правильных потоков постоянного направления (циркуляция)—мало продуктивный способ Р. м. оно допустимо лишь при больших скоростях, когда вследствие трения о стенки внутри такого потока возникают интенсивные вихревые движения. Обычно стремятся придать движению частиц б. или м. беспорядочный характер—при по-мош и турбулентных потоков,встречных и пе-ресекаюш ихся струй или ударов потока о неподвижное препятствие. Для этой цели применяются чаш е всего враш аюш иеся м е-ш а л к и различных типов или иные механич. приспособления. Эффективность таких устройств в огромной степени зависит от их конструктивного оформления и от свойств подвергаемых размешиванию объектов этим объясняется многочисленность и разнообразие суш ествуюш их конструкций мешалок, причем каждая из них применима лишь к определенной категории материалов и определенному типу технологич. процессов. Объектами размешивания материалов могут быть сыпучие материалы вязкие жидкости п массы тестообразной или мазеобразной консистенции однородные жидкости неоднородные системы с жидкой дисперсионной средой, где дксперсная фаза может быть жидкой, твердой или газообразной, и наконец газы. [c.446]

В течение первой фазы происходит формирование фронта пламени из отдельных очагх)в, возникших в зоне электрического разряда. Длительность первой фазы зависит от мощности электрического разряда и физико-химических свойств горючей смеси. Вторая фаза сгорания характеризуется резким увеличением скорости распространения фронта пламени за счет интенсивной турбулизации смеси. В этой фазе происходит основное выделение тепла, я она длится от момента начала нарастания давления (точка б ) до момента достижения максимального давления (точка в ). Скорость сгорания топлива зависит от степени сжатия, угла опережения зажигания, состава смеси, физико-химических свойств топлива и других факторов. Третья фаза начинается, когда давление снижается. Основная масса топлива к этому моменту уже сгорела, поршень движется вниз и объем камеры сгорания увеличивается. В третьей фазе под действием турбулентных пульсаций фронт пламени искривляется и распадается на отдельные очаги горения. Время догорания в отдельных очагах зависит от состава смеси и скорости распространения фронта пламени. От количества смеси, догорающей в третьей фазе, зависят эффективность рабочего процесса, а соответственно и максимальная мощность и экономичность двигателя, так как при теоретическом рабочем цикле двигателя предполагается сгорание всей смеси вблизи [c.124]

ГJ ea=igef 2 йК —К)- Иначе говоря, в рассматриваемом случае виртуальный коэффициент диффузии облака примеси пропорционален эффективному радиусу облака в степени ЩЗ. Этот важный закон носит название закона четырех третей или закона Ричардсона, так как он был установлен (чисто эмпирически) в работе Ричардсона (1926) (об этом см. ниже). Указанный закон является непосредственным следствием общих физических представлений о мелкомасштабной структуре турбулентности. Действительно, во всех случаях турбулентного перемешивания, создаваемого вихрями (т. е. турбулентными неоднородностями) с масштабами, ограниченными каким-то типичным масштабом 1 , для значений 1 из инерционного интервала коэффициент обмена К, характеризующий интенсивность перемешивания, будет определяться лишь параметрами е и 1 . Поскольку [c.492]

Итак, дисперсия смещений жидкой частицы за достаточно большое время пропорциональна дисперсии эйлеровой скорости В и (0), лагранжевому времени корреляции 7 и времени блуждания. Среднее смещение частицы пропорционально средней эйлеровой скорости и времени блуждания. Таковы результаты анализа первых двух моментов вектора случайных смещений жидкой частицы. Для того чтобы использовать эти моменты для количественных оценок, необходимо указать способ определения лагранжевых времен корреляции Т по информации об эйлеровом поле скоростей. К сожалению, этот вопрос практически не изучен, нет надежных экспериментальных данных, не имеется адекватной теории. Аналогичная ситуация в теории турбулентности описана в работе [21]. Констатируя отсутствие эффективных методов измерения лагранжевых статистических характеристик турбулентности, авторы приводят метод Ламли, дающий в принципе возможность найти моменты лагранжевых характеристик в виде бесконечного ряда по степеням (/ — о), коэффициентами в котором являются громоздкие комбинации эйлеровых одноточечных характеристик. Однако сложность метода Ламли не позволила построить разложение высокого порядка, вычисленные же члены до порядка (/ — /о) дают представление о лагранжевых характеристиках [c.214]

В основе спектрального метода лежит стандартный математический аппарат, позволяющий приближенно решать дифференциальные уравнения в частных производных. Решение ищется в виде разложения по ряду базисных функций от пространственных переменных с конечным числом членов ряда п. Эффективный способ применения спектральных методов к решению нелинейных дифференциальных уравнений, описывающих гидродинамические процессы, предложен Орсегом 30]. Преимуществом спектрального метода является возможность точного удовлетворения граничных условий при правильном подборе базисных функций, впрочем, только для областей с простой геометрией. Кроме того, этот метод в определенных условиях позволяет получить более точное решение по сравнению с методом, основанным на интегрировании по контрольному объему. Однако применение спектрального метода к решению системы уравнений Навье—Стокса встречает значительные трудности. Число базисных функций п вычисляется как отношение наибольшего характерного геометрического масштаба поля течения к наименьшему. Например, в случае течения в ограниченной области пространства наибольший масштаб имеет порядок размеров этой области, а наименьший определяется толщиной вязкого слоя вблизи стенки. Для сложных пространственных задач и течения с большими числами Рейнольдса указанное отношение может быть достаточно велико. Очевидно, ошибка численного решения уменьшается с ростом числа базисных функций п. Приемлемая точность решения часто не может быть достигнута из-за непомерно возрастающего с ростом п объема вычислений. Кроме того, при применении спектрального метода ошибка решения носит глобальный характер (т.е. появление погрешности решения в какой-либо точке приводит к распространению ошибки на всю область независимых переменных). С увеличением степени нелинейности уравнений эффективность спектральных методов снижается. Поэтому спектральные методы используются в основном для исследования однородной или изотропной турбулентности или для расчета течения в областях простой формы. [c.197]

Как отмечалось ранее, при движении струи в воздухе ее средняя скорость и плотность с увеличением расстояния I от струеформирующего устройства уменьшаются. В этом случае при натекании на перпендикулярную оси струи поверхность, согласно формуле (9.2) сила Р также должна уменьшаться. Однако опыты показывают, что Р Д1) имеет максимум при I - опт, т.е. вначале сила Р возрастает, а после достижения максимума при / > опт начинает монотонно уменьшаться. Подобное изменение Р связано с турбулентностью струи, в результате чего не происходит спокойного растекания ее по поверхности, как показано на рис. 9.16, с плавным поворотом вектора скорости от перпендикулярного направления к касательному. При ударе струи о твердую поверхность, даже если она достаточно гладкая, имеет место частичное отражение потока в виде брызг, особенно, если он является раздробленным. В результате средняя скорость потока после встречи с препятствием оказывается направленной по отношению к исходному на уголр > 90°. Причем этот угол тем больше, чем более раздробленной является струя, т.е. увеличивается с ростом /. И лишь когда становится больше опт на величине Р в большей степени начинает сказываться уменьшение скорости, чем эффект отражения. Опыт показывает, что эффективное разрушение массивов гидромониторными струями диаметром 30 мм, истекающих при давлениях 10-12 МПа, сохраняется на расстояниях 8-10 м от выходного сечения насадка. [c.147]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...