Турбулентности минимальный масштаб

Тепловая функция 14, ИЗ Трубка лучевая 50 Турбулентности минимальный масштаб 72 Турбулентность атмосферы 56 и Д. [c.205]

При больших значениях Re велики также и значения Re крупномасштабных пульсаций. Однако большие числа Рейнольдса эквивалентны малым вязкостям. Следовательно, вязкость жидкости становится существенной только для мелкомасштабных пульсаций, где значения Re, имеют порядок, равный приблизительно 1. Именно, в этих мелкомасштабных пульсациях, незначительных с точки зрения обш,ей картины движения в турбулентном потоке, и происходит диссипация энергии. Поэтому пульсации, входящие в формулу (186), относятся к мелкомасштабным. Большие завихрения, которые образуются за препятствием (см.,, например, рис. 81 и рис. 102), являются крупномасштабными пульсациями. Их кинетическая энергия переходит в пульсации меньшего масштаба практически бе рассеивания энергии, пока они не станут достаточно малыми. Так возникает своеобразный каскадный процесс, при котором энергия осредненного движения последовательно передается все меньшим пульсациям вплоть до движений минимального масштаба, где превалирует влияние вязкости. [c.155]

Как видим, турбулентность с коэффициентом турбулентной вязкости v можно рассматривать в качестве эффективного механизма диссипации кинетической энергии для движений синоптического масштаба, или характерного размера крупномасштабных вихрей L. При этом минимальный масштаб синоптических [c.13]

Итак, в области возмущений достаточно малых масштабов, по-видимому, должен господствовать однородный, изотропный и практически стационарный статистический режим, характеризуемый наличием определенного среднего притока энергии г к наиболее крупным возмущениям и равной ему диссипации энергии в теплоту под действием вязкости, сосредоточенной в основном в области возмущений минимального масштаба. Исходя отсюда, Колмогоров сформулировал гипотезу о том, что статистический режим достаточно мелкомасштабных компонент любой турбулентности с большим числом Рейнольдса универсален и определяется лишь двумя размерными параметрами — средней скоростью дис- [c.17]

Константа Кт называется турбулентным коэффициентом вязкости. Важно понимать, что скорость диссипации энергии е связана не только с минимальным масштабом турбулентности /о [см. (В.46)], но и с поведением средней скорости [см. (В.7)]. [c.286]

Показать, что пульсации температуры в вихрях турбулентного течения с масштабом / пульсации скорости (см. (8.5)), пропорциональны Число Прандтля Рг при этом предполагается порядка единицы. [c.157]

Пульсации температуры, которые также имеются в динамическом турбулентном потоке (температурные неоднородности), перемешиваются пульсациями поля скоростей. Для скалярного температурного поля пульсаций также действует механизм измельчения неоднородностей пульсациями поля скоростей размер наименьших те.мпературных неоднородностей ограничивается действием теплопроводности, подобно тому как в поле пульсаций скоростей минимальный масштаб вихрей определяется вязкостью. [c.30]

Следует заметить, что существует минимальный масштаб турбулентности [c.72]

В турбулентном потоке существуют вихри самых различных масштабов, максимальный размер которых определяется размерами системы и средней скоростью движения, а минимальный - вязкостью, которая гасит самые мелкие вихри. Так, при у 100 м/с минимальный масштаб вихрей приблизительно равен 1 мм. [c.305]

Впервые гипотеза о физическом механизме турбулентного перемешивания была высказана английским ученым Л. Ричардсоном в 1922 г. Условно турбулентное движение принято рассматривать как совокупное движение отдельных структур, называемых молями либо вихрями, совершающими как поступательное, так и вращательное движение. По Ричардсону развитая турбулентность представляет собой иерархию вихрей . При зарождении вихри имеют большие размеры, соизмеримые с размерами канала. Затем за счет потери устойчивости они распадаются на более мелкие, передавая при этом им свою энергию. Возникает каскадный процесс, в котором энергия осредненного потока последовательно передается вихрям все более мелких масштабов. В конечном итоге образуются вихри минимального масштаба, которые далее не разрушаются. При этом нижний размер вихря (турбулентного образования) определяется вязкостью среды. В самых малых вихрях кинетическая энергия турбулентности за счет сил вязкого трения превращается в тепло, т.е. происходит диссипация энергии. Это указывает на необратимый характер процесса. [c.90]

Режимы движения жидкости в натурном и модельном потоках должны быть одинаковыми (либо оба ламинарные, либо оба турбулентные). При моделировании турбулентных потоков минимально допустимый масштаб модели, на основании опытных данных, принимают [c.64]

Турбулентность принадлежит к числу очень распространенных и, вместе с тем, наиболее сложных явлений природы, связанных с возникновением и развитием организованных структур (вихрей различного масштаба) при определенных режимах движения жидкости в существенно нелинейной гидродинамической системе. Прямое численное моделирование турбулентных течений сопряжено с большими математическими трудностями, а построение общей теории турбулентности, из-за сложности механизмов взаимодействующих когерентных структур, вряд ли возможно. При потере устойчивости ламинарного течения, определяемой критическим значением числа Рейнольдса, в такой системе возникает трехмерное нестационарное движение, в котором, вследствие растяжения вихрей, создается непрерывное распределение пульсаций скорости в интервале длин волн от минимальных, определяемых вязкими силами, до максимальных, определяемых границами течения. На условия возникновения завихренности и структуру развитой турбулентности оказывают влияние как физические свойства среды, такие как молекулярная вязкость, с которой связана диссипация энергии в турбулентном потоке, так и условия на границе, где наблюдаются тонкие пограничные вихревые слои, неустойчивость которых проявляется в порождении ими вихревых трубок. Турбулизация приводит к быстрому перемешиванию частиц среды и повышению эффективности переноса импульса, тепла и массы, а в многокомпонентных средах - также способствует ускорению протекания химических реакций. По мере накопления знаний о разнообразных природных объектах, в которых турбулентность играет значительную, а во многих случаях определяющую роль, моделирование этого явления и связанных с ним эффектов приобретает все более важное значение. [c.5]

При моделировании турбулентного потока минимально допустимый масштаб можно определить из зависимости [c.508]

Если Е >0 (Ке>1), то силы инерции превосходят силы вязкости. В таком интервале скоростей, называемым инерционным интервалом, вихри распадаются на более мелкие, у которых число Рейнольдса Ке 1. При минимальных скоростях течения V 1 см/с такому числу Рейнольдса соответствует I мм, что по порядку величины совпадает с внутренним масштабом турбулентности. [c.74]

Турбулентность внешнего потока характеризуется интенсивностью и масштабом турбулентности. Интенсивность турбулентности определяется как отношение среднеквадратичной пульса-ционной составляющей скорости к скорости осредненного движения. Под масштабом турбулентности мы будем понимать размер пульсирующего образования — моль. В турбулентном потоке существует целый спектр масштабов турбулентности от минимального до максимального, определяемого размером и условиями течения среды. Актуальность задачи расчета теплообмена при ламинарном пограничном слое, существующем в условиях внешнего турбулентного потока, определила появление большого количества исследований этого явления. При этом в большинстве случаев анализ результатов исследования проводился на основании только параметров турбулентности невозмущенного внешнего потока, т. е. параметров турбулентности, которые существуют в потоке вдали от тела. Следует отметить противоречивость полученных в этом случае результатов исследования. [c.393]

Если поток в натуре турбулентный, то он должен быть турбулентным и на модели (Re > > Re p) при этом минимально допустимый масштаб модели [c.316]

Аналогичные рассуждения о фрактальности применимы к полю скорости диссипации турбулентной энергии, которая в основном сосредоточена в объемах минимального масштаба г и вследствие локальной изотропности пропорциональна (duldx) (см. VIII раздел в томе 2). Фрактальной размерностью поля диссипации можно назвать величину d = g N Ig (L/r ), где N= ( / П) — числа [c.163]

I—длина свободного пробега, длина трубки, масштаб турбулентного течеиня /о — минимальный масштаб турбулентного течения Ь —длина пути, кулоновский логарифм X — длина волиы, теплопроводность т — масса электрона М — масса молекулы, масса частицы Ма —число Маха — коэффициент теплового скольжения, приведенная масса частиц п —число столкновений N — концентрация молекул — концентрация электронов Ni — концентрация иоиов Ыи —число Нуссельта [c.220]

В газогидродинамике дискретная молекулярная структура игнорируется и среда рассматривается как сплошная. Понятие сплошная среда" тесно связано с понятием вязкость . Для отдельных молекул понятие вязкость физического смысла не имеет. Вязкость также теряет физический смысл, когда размеры патока меньше размеров свободного пробега молекул. Вязкость можно рассматривать как проводимость количества движения между отдельными точками ( слоями ) движущегося потока /191/. Такое представление вязкости является общим независимо от того, какие частицы - молекулы или более крупные образования -являются носителями количества движения между точками движущегося потока. При ламинарном движении количество движения между отдельными точками переносится молекулами, а при турбулентном движении - турбулентными молями (частицами), возникающими из-за беспорядочного пульсирующего или вихревого движения турбулентного потока. При этом масштабы турбулентных молей изменяются от максимальной величины, сопоставимой с размерами потока, до минимальной, определяемой вязкостью. [c.48]

Прежде чем приступить к описанию вклада в теорию турбулентности, внесенного Колмогоровым и Обуховым, представляется необходимым, соблюдая исторический принцип изложения, назвать двух их предшественников. Одним из них явился английский ученый Льюис Ричардсон (1922, 1926), а вторым — уже упоминавшийся выше Дж. Тэйлор (1935а). Ричардсон в книге, опублико-ванн й в 1922 г., высказал глубокие соображения (мало кем замеченные в то время) о физическом механизме турбулентного перемешивания при большом числе Рейнольдса. Согласно его представлениям, развитая турбулентность представляет собой иерархию вихрей (т. е. возмущений или неоднородностей) разных порядков, в которой вихри данного порядка возникают за счет потери устойчивости более крупных вихрей предыдущего порядка, заимствуют у них энергию и, в свою очередь, теряя устойчивость, порождают более мелкие вихри следующего порядка, которым передают свою энергию. Таким образом возникает своеобразный каскадный процесс , при котором энергия осред-ненного течения последовательно передается движениям все более и более мелких масштабов, вплоть до движений минимального [c.15]

Однако в турбулентных течениях всегда имеется некоторый минимальный ( внутренний ) масштаб длины г = L (Re) такой, что в меньших масштабах е < г] турбулентные неоднородности поля скорости сглаживаются под действием молекулярной вязкости (см. VIII раздел в томе 2 для скалярных полей следует [c.161]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...