Турбулентность вычислительные теории

В последнее время, используя теорию пограничного слоя и электронно-вычислительные машины, удалось решить много важных задач теплообмена и в том числе о переносе теплоты в турбулентном пограничном слое. В дальнейшем, по-видимому, методы расчета теплообмена с применением электронно-вычислительных машин будут развиваться, и, следовательно, при подготовке инженеров на них следует обратить особое внимание. Автор старался изложить эти методы как можно полнее. [c.3]

Предлагалось много моделей турбулентности, начиная от простейшей концепции вихревой вязкости Прандтля (см. Шлихтинг [1968]) и кончая теориями замыкания высокого порядка, включающими систему из десяти и более взаимосвязанных дифференциальных уравнений в частных производных. Недостатками концепции вихревой вязкости являются отсутствие универсальности входящих в нее коэффициентов и передача энергии только от осредненного движения к турбулентным вихрям, в то время как в экспериментах обнаружены ситуации, когда имеет место обратный процесс. К недостаткам более сложных теорий можно отнести именно то, что они слишком сложны и предположения, которые необходимо сделать для замыкания, весьма не очевидны. Орсаг [1970] дал обзор недостатков теории замыкания. Некоторые из наиболее интересных современных подходов настолько тесно срослись с методом конечных разностей (например, применение теории вихревой вязкости только в масштабах размера ячейки расчетной сетки), что их можно назвать вычислительными теориями турбулентности. (Орсаг даже употребляет слово ompulen e , т. е. турбулентность, моделируемая вычислительными средствами.) [c.461]

В основе приближенных полуэмпири-ческих теорий турбулентного тепло- и массообмена лежат эмпирические гипотезы, связывающие кажущиеся вязкость и теплопроводность с осредненными во времени скоростями и температурами. Каждая из таких теорий содержит опытные константы и может быть использована для расчета определенного вида турбулентного течения. В настоящее время с помощью вычислительной техники на основе результатов непосредственных измерений турбулентных пульсаций изучаются различные модели турбулентности, позволяющие получить более детальную информацию о локальной структуре турбулентных течений. [c.117]

На рис. 5 дано сравнение расчетов по формуле (124) с результатами вычислений Дорранса (Л. 68], основанных на полуэмлирической теории турбулентности и выполненных на вычислительной мащине. [c.124]

Вот как вспоминает о начале этих работ Станислав Улам [117] После войны, во время одного из своих частных посещений Лос-Аламоса, Ферми заинтересовался развитием и потенциальными возможностями электронных вычислительных машин. Он неоднократно обсуждал со мной характер будущих задач, которые можно было бы решать с помощью таких машин. Мы решили подобрать ряд задач для эвристической работы, когда в отсутствие замкнутых аналитических решений экспериментальная работа на ЭВМ, возможно, помогла бы понять свойства решений. Особенно плодотворным это могло бы оказаться в случае задач, касающихся асимптотического — долговременного или глобального — поведения нелинейных физических систем... Решение всех этих задач послужило бы подготовкой к установлению, в конечном счете, модели движений системы, в которой должно было бы наблюдаться смешивание и турбулентность . Целью всего этого явилось получение скоростей смешивания и термализация в надежде, что результаты расчета смогут дать намеки на будущую теорию. Пожалуй, можпо высказать догадку, что одна из побудительных причин такого выбора задач идет от давнего интереса Ферми к эргоднческой теории... . [c.141]

Не представлялось возможным коснуться в монографии обратных задач, связанных с нелинейными эффектами взаимодействия оптического излучения с компонентами атмосферы [14, 45], атмосферной рефракцией [1] и турбулентностью [14]. С учетом этого обстоятельства следует признать, что название монографии несколько шире содержащегося в ней материала. Вместе с тем, если акцентировать внимание на математических аспектах теории оптических обратных задач, то в монографии рассмотрены практически все виды тех интегральных уравнений и их систем, к которым сводятся обратные атмосферно-оптические задачи независимо от их конкретного физического содержания. В частности, если вести речь о некорректных задачах, то в монографии изложены эффективные алгоритмы обращения интегральных уравнений Фредгольма, Вольтерра, простейшие нелинейные уравнения, а также интегральные уравнения в форме интеграла Стилтьеса. Особое внимание уделено построению вычислительных схем численного решения систем функциональных уравнений, включающих и интегральные с ядрами, зависящими от неизвестных параметров. В этом отношении содержание монографии обладает достаточной общностью. На примере обратных задач светорассеяния представилось возможным рассмотреть методы численного решения тех функциональных уравнений, к которым сводятся наиболее распространенные обратные задачи оптики атмосферы. Подобные аналогии указываются в тексте монографии и сопровождаются соответствующими ссылками на литературу. [c.12]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...