Структурная функция скорости

Уже первые измерения структурных функций скорости ветра обнаружили их хорошее согласие с законом 2/3 . На рис. 7 приведены образцы структурной функции скорости ветра, полученные в работе Обухова [38]. По оси абсцисс отложена величина [c.118]

Рассмотрим общий вид осредненных по всем направлениям вектора г продольной и поперечной структурных функций скорости (г) и структурной функции температуры (г) и взаимной структурной функции температуры и вертикальной скорости (г) при г . В этом интервале все указанные характеристики могут зависеть только от г, г, N к glT . Поэтому из соображений размерности получаются соотношения [c.357]

Рис. 56. Продольная и поперечные структурные функции скорости, отвечающие гипотезе о постоянстве асимметрии.

К таким диаграммам относятся рассмотренные ранее обобщенные диаграммы структурных состояний, на которых приведены характеристики структуры в функции скорости и температуры деформации и последующей термической обработки. [c.386]

Ф° —функция, обратная реологической Ф). Однако в отличие от структурной модели скорости деформации ё j в различных точках конструкции в общем случае неодинаковы. С учетом выражения (8,58) получим [c.200]

Критическое напряжение акр является функцией скорости коррозии структурных составляющих, внутренних напряжений, а также распределений растягивающих напряжений, т. е. [c.88]

Развитие статистической теории турбулентности идёт по двум различным направлениям 1) в направлении использования моментов связи проекций скоростей различных порядков или коэффициентов корреляций и связанных с этими понятиями структурных функций или корреляционных функций, определяющих в известной мере масштабы элементов турбулентности в предположении однородности и изотропности потока, и 2) в направлении использования спектральных функций или спектрального тензора, связанных с пульсациями кинетической энергии и статистическим распределением этой энергии по волновым числам. В частных случаях спектральные функции и корреляционные функции связаны обычным преобразованием Фурье. [c.503]

Та часть равновесного интервала масштабов, для которой справедлива вторая гипотеза подобия Колмогорова, обычно именуется инерционным интервалом, так как здесь режим компонент турбулентности полностью определяется действием сил инерции. В этом интервале, например, из выражения (4.1) для структурной функции поля скорости должен выпасть [c.492]

На первом листе проекта отражают результаты работы по синтезу структурной и кинематической схемы механизма, определению передаточных функций скорости движения звеньев, определению параметров динамической модели и закона движения [c.177]

Теперь можно найти вид структурной функции флуктуаций скорости. Она должна быть изотропной и иметь размерность (eL)2/3 [c.286]

Поскольку скорость У(г) представляет собой векторное поле, нужно рассматривать структурные функции, в которые входят разные компоненты. Однако можно показать, что все компоненты выражаются через структурную функцию компоненты V вдоль т Ог г) = ([Уг(г1 + г)— г г1)]2). В этом случае постоянная С в (В.6а) равна 1,2 [336]. [c.286]

Остановимся более подробно на связи спектральной плотности поля скоростей с кинетической энергией турбулентности. Предположим на премя, что турбулентность однородна и изотропна. Тогда наряду со структурными функциями поля скоростей существуют и корреляционные функции. Формула, аналогичная (25.8) для следа корреляционного тензора поля скоростей, принимает вид [c.68]

Таким образом, вид структурных функций поля скорости при малых значениях г определяется скоростью диссипации кинетической энергии турбулентности е и вязкостью V. [c.71]

Уже первые измерения структурных функций О, (г) и От (г) в атмосфере позволили определить характерные значения пульсаций скорости ветра и температуры в приземном слое атмосферы. Случайная разность скоростей Дув двух точках, располагающихся на одной высоте г на расстоянии г друг от друга порядка г — 0,52, имеет характерное значение Д у — у,. Для грубой оценки у, можно использовать формулу у, 0,1вг=2ли где — средняя скорость ветра на высоте 2 лi. Таким образом, характерное значение Ду имеет порядок нескольких десятков см/сек. Аналогичная величина ДГ для температурного поля сильно зависит от температурной стратификации и может достигать 1° С. Характерная величина е в приземном слое атмосферы составляет [c.118]

Образец структурной функции иоля скорости был приведен на рис. 7. На рис. 15 в безразмерных координатах приводится частотный спектр флуктуаций вертикальной составляющей скорости ветра, полученный в [49] усреднением по большому коли- [c.130]

Полная картина поведения структурной функции поля скоростей в зависимости от расстояния г между точками наблюдения изображе- [c.30]

В законе двух третей следует обратить внимание на то, что в нем берется среднее квадратичное разности скоростей в двух точках потока, или так называемая структурная функция поля скоростей. В этом заложен глубокий смысл. [c.31]

Отметим здесь, что нам удалось получить формулу для сг9 в явном виде — через значение характеристики турбулентности С ,, параметров звукового поля ы, с, параметров задачи L я Ь при том непременном условии, что мы воспользовались конкретным видом структурной функции полей пульсаций скоростей и температур турбулентной среды. Эта функция использовалась в виде закона 2/3 Колмогорова — Обухова. [c.176]

Измерения пространственных структурных функций скорости ветра и температуры в ирнземном слое атмосферы [c.117]

Первые измерения микроструктуры скорости ветра в атмосфере были выполнены в работах Гедеке [37, Обухова [38], Креч-мера [39] и др. [40, 41]. Для измерений в этих работах применялся термоанемометр, представляю-П1,ий собой тонкую платиновую нить (диаметром в 10—20 мк, длиной порядка 1 см), нагреваемую током до темиературы в несколько сотен градусов Цельсия. При постоянном нагревающем токе температура, а следовательно, и сопротивление нити сильно зависят от скорости обтекающего ее воздушного потока. По измеренным значениям сопротивления нити можпо, имея тарировочную кривую термоанемометра, определить и скорость ветра. Постоянная времени термоанемометра в воздухе обычно имеет порядок одной сотой секунды (в воде постоянная времени термоанемометра значительпо меньше). При измерениях структурной функции скорости ветра два термоанемометра включаются в противоположные плечи моста, что позволяет измерять разность скоростей. [c.117]

Рис. 62. Эмпирическая поперечная структурная функция скорости по данным Гедеке (1935).

Рекорд и Крамер наряду со структурными функциями скорости измерили также величины — uw = ul и ди/де и с их помощью смогли привли-жеино оценить значение универсального коэффициента С в за.крн вух третей . С этой целью они использовали соотношение е w—u w -ди/де, являющееся точным в случае безразличной стратификации (при условиях, разъясненных в гл. 4 ч. 1 см., в частности, пп. 7.1 и 7.5), йо. согласно данным Рекорда и Крамера, неплохо выполняющееся и при умеренных отклонениях стратификации от безразличия. В результате они получили оценку С 2, хорошо согласующуюся с выводами других исследователей, о которых будет речь ниже. [c.425]

Графики, аналогичные приведенным, названы Ю. В. Вайнблатом диаграммами структурных состояний сплавов эти диаграммы дают информацию о структуре сплава в функции скорости и температуры деформации в состоянии непосредственно после горячей деформации (Рдая), а также образовавшейся при последующем нагреве деформированных изделий (Рст). [c.378]

На основе соображений подобия и размерности статистическая теория локально-изотропной турбулентности, развитая Колмогоровым, дает возможность определения так на.чываемых структурных функций. Так, имеется закон /з для пульсаций скоростей, полученный Колмогоровым и Обуховым [2, 10], закон Vs для пульсаций поля давления [2] и ряд других закономерностей микроструктуры развитого турбулентного потока. [c.399]

Пульсации индекса рефракции N вызваны, главным образом, пульсациями поля температуры и давления оценка влияния пульсаций влажности на показатель преломления в оптическом диапазоне длин волн показывает, что она не играют существенной роли. В условиях развитой турбулентности пульсации скорости ветра, как известно, имеют колмогоровский спектр (типа (8.2.13)), в то же время параметры р я Т пульсируют хаотически и не обязательно следуют турбулентному движению. Наряду с этим, известно также (см. Гл 1), что такие комбинации этих параметров, как потенциальная температура 0 = (А +gz)I переносится в поле скоростей турбулетности без заметного изменения, т. е. величина 0 формально может рассматриваться как пассивная примесь, а потому так же, как и скорость потока, она подчиняется колмогоровскому спектру (8.2.13). В частности, для структурной функции пульсации 0 " потенциальной температуры 0 также справедлив закон двух третей (формула (8.2.11) при замене параметра [c.291]

Выше, говоря об исследовании структуры поля скоростей в области наименьших масштабов I X, мы упоминали также некоторые работы, посвященные исследованию подобной же сверхтонкой структуры поля lO (ас, t) температуры или концентрации пассивной (не влияющей на динамику) примеси, перемешиваемой турбулентным течением. Однако вклад советских ученых в изучение структуры указанного поля вовсе не ограничивается лишь вопросом о деталях структуры в крайней области предельно малых масштабов. Первое исследование структуры поля пульсаций температуры lO в случае турбулентности с достаточно большими числами Рейнольдса Re = ULIv и Пекле Ре = UL I% (где — типичный масштаб неоднородностей осредненного поля температуры О х, t), а. % — коэффициент молекулярной температуропроводности) принадлежит А. М. Обухову (1949), указавшему, что к возмущениям поля из равновесного интервала масштабов I min (L, Z. >) также должна быть применима первая гипотеза подобия Колмогорова, в формулировке которой только надо еще добавить к числу определяющих параметров наряду с s и v среднюю скорость выравнивания температурных неоднородностей N = = X (VO) и коэффициент х- Отсюда для структурной функции температуры (г) при г min (L, L ) получается формула [c.496]

Проектирование структурной и кинематической схем. рычажного механизма и определение киня тических передаточных функций скорости выходного и промежуточных звеньев. [c.16]

То обстоятельство,что в уравнении (6), помимо функции 0 (г), появилась новая неизвестная функция 0 г г), не позволяет проинтегрировать это уравнение. При попытке получить дополнительное уравнение для функции Оггт мы столкнемся с аналогичной трудностью в уравнение для Олг войдут новые неизвестные функции — моменты четвертого порядка разности скоростей. Таким образом, попытки получить замкнутую систему уравнений для определения структурных функций наталкиваются на принципиальные затруднения. В связи с этим все дальнейшие результаты теории турбулентности связаны с применением дополнительных гипотез, основанных на тех или иных соображениях физического характера. [c.73]

Эквивалентность закона двух третей и закона пяти третей совершенно очевидна в идеализированном случае локально изотропной турбулентности с бесконечно большим внешним масштабом L и равным нулю внутренним масштабом т). Этому случаю отвечает локально изотропное поле скорости, имеющее степенные структурные функции D i г) — и Одгдг (г) — а следовательно, и степенной спектр E k) - Идеализированная модель турбулентности с L — O а Т1 = 0 очень удобна также для выяснения связи между постоянными С, С,, и самом деле, здесь функции ф( ). f и ф2( ) цра всех даются формулами (21.24), и из формул [c.326]

Другой способ приближенной теоретической оценки степени точности гипотезы Тэйлора для изотропной турбулентности, переносимой с постоянной скоростью и, был предложен Огура (1953, 1955). Этот способ опирается на использование довольно искусственной полуэмпирической гипотезы (родственной в некоторых отношениях гипотезе Огура и Миякода (17.12)) об эволюции компонент изотропной турбулентности с различными волновыми числами в процессе их переноса средним течением. Произведенный на этой основе Гиффордом (1956) численный расчет структурной функции Dii( г) для одной специальной модели изотропной турбулентности показал, что если сделанные предположения справедливы, то в случае / / 0,3 функция о1 (т) во всей области х < Ци практически не отличается от Оц их) и даже в случае и и = Ъ она отличается от ) ,д( /т) не более чем на 10%. Однако следует иметь в виду, [c.335]

Как и поле ускорения, поле вихря скорости (ле, 0 = го1и(д ,/) = = V X и ( О в случае локально изотропной турбулентности является в малой пространственно-временной области изотропным и стационарным случайным полем. Продольная и поперечная корреляционные функции поля вихря Е и. г) и б5улг(/ ) выражаются через структурные функции Оц(г) и DJ J (r) с помощью формул (11.81) и (13.71). В силу этих формул и формул (21.16), (21.17 ), (21.19) и (21.19 ) [c.343]

Начнем с простейшего уравнения для структурных функций поля скорости. Воспользуемся тем, что в случае изотропной турбулентности соответствующие продольные корреляционные функции второго и третьего порядков (г, 1) и (л, I) должны удовлетворять уравнению Кармана—Ховарта (14.9). Но изотропное случайное поле и(х, t) всегда одновременно является и локально изотропным, причем его структурные функции в этом случае определяются формулами D . . (г, 0 = 2 [ (0, 0-5 (л. 01 и t)=QBLL.Lir. О (см. п. 13.3). Предположим, что число Рейнольдса рассматриваемой изотропной турбулентности настолько велико, что ее мелкомасштабные [c.363]

Уравнение (14.29) связывающее корреляционную функцию лапласианов давления с четвертым моментом производных скорости, может быть переписано в виде, содержащем только структурные функции (второго и четвертого порядков) полей р х, t) и а(х, t). Если мы применим гипотезу Миллионщикова к правой части этого уравнения, то в предположении локальной изотропии получим [c.374]

Заметим, впрочем, что в работе Уберои (1957) указывается на нарушение локальной изотропии в пограничном слое около стенок трубы, а в работе Уберои (1963) подвергается сомнению также и точное выполнение условий локальной изотропности турбулентности в центральной части аэродинамической трубы за решеткой — возможно, это связано с тем, что числа Рейнольдса в этих опытах были недостаточно велики. Впрочем, и в других упоминавшихся выше экспериментах числа Рейнольдса были относительно небольшими. Однако в последние годы благодаря усовершенствованию экспериментальной техники удалось провести ряд измерений спектров турбулентности при больших Re, при которых уже определенно следует ожидать локальной изотропии турбулентных потоков. Полученные при этом результаты оказались подтверждающими теоретические представления о локальной изотропии развитой турбулентности. Так, например, одновременные измерения спектров вертикальной и горизонтальной компонент скорости ветра на 70-метровой метеорологической вышке, выполненные в Институте физики атмосферы АН СССР, привели к значениям отношения одномерных спектральных плотностей г( ) и Ei(k), удовлетворительно согласующимся с предсказаниями, вытекающими из предположения о локальной изотропии (см. ниже стр. 428). Хорошо согласуются с этими предсказаниями и значения отношений структурных функций D (г) и D i (г), построенных по данным измерений пульсаций скорости в морском проливе, выполненных Данном (1965). Напомним также про результаты Кистлера и Вребаловича (1966), о которых упоминалось в сноске на стр. 418. Наконец, специальное внимание проверке локальной изотропии было уделено в работах М. Гибсона (1962, 1963). измерившего с помощью малоинерционного термоанемометра одномерные спектры продольной и поперечной компонент скорости и E ik) в осесимметричной воздушной турбулентной струе с числом Рейнольдса Ud — b- 10 , где d — начальный диаметр струи, U — скорость на оси струи на расстоянии 50d от ее начала (см. рие. 61а). Измеренные в опытах Гибсона спектр внергии Bi(fe) и спектр диссипации энергии t Ei k) почти не перекрывались, так что здесь следовало ожидать не только локальной [c.420]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...