Турбулентность пульсация

ЗдеСь фт — коэффициент трения частиц о стенки канала о т — амплитуда турбулентных пульсаций скорости частицы относительно ее средней величины v-r- [c.65]

РАСПРЕДЕЛЕНИЕ КОНЦЕНТРАЦИИ И СКОРОСТИ ЧАСТИЦ ТУРБУЛЕНТНЫЕ ПУЛЬСАЦИИ В ПОТОКАХ ГАЗОВЗВЕСИ [c.75]

Твердый компонент равномерно распределен в несущей фазе. Турбулентные пульсации приводят газовые и твердые частицы к поперечным перемещениям из ядра потока к пограничному слою. Для однофазных потоков вязкий подслой пограничного слоя обычно определяют как безвихревую зону, полагая, что под действием вязкостных сил пульсации там уже угасли. В двухфазных потоках такая картина, по-видимому, не сохраняется. Действительно, твердые частицы, обладающие большей инерционностью, способны проникать и в вязкий подслой, достигая стенок канала и соприкасаясь с ними. Кроме того, возможно продольное движение частиц у стенки канала, которое влияет на структуру, теплоемкость и теплопроводность вязкой зоны. [c.180]

Здесь G, G t — расход массы сплошного и дискретного компонентов потока в поперечном направлении,вызванный крупномасштабными турбулентными пульсациями f— поверхность нагрева txt, v , и.гт — температуры и скорости компонентов потока в районе турбулентного ядра s, s t — касательные напряжения, относящиеся к непрерывной и дискретной среде потока. [c.188]

Примем для газовзвеси ввиду малой концентрации Pj = 0. Также учтем перенос тепла турбулентными пульсациями частиц и молей жидкости с помощью соответствующих турбулентных аналогов теплопроводности [c.203]

Зависимость (6-57) получена для условий, когда и Ф1)=Ф( = 1. Последнее означает наличие полного межкомпонентного температурного равновесия. Для оценки Ф( согласно 6-5 необходимо сопоставление времени п с временем турбулентных пульсаций частиц Тт. При этом необходимо также сопоставить время поперечных пульсаций несущей среды Г с Тт или с характеристическим временем т а- Выражения (6-36), (6-37) для т а, и Т, а также для размера частиц способных участвовать в турбулентных перемещениях, некорректны. По существу т а является временем релаксации ( 2-6), которое в обще 1 случае равно [c.208]

Полагают, что при т а<7 частицы могут успевать за турбулентными пульсациями среды, а при х >Т частицы не смогут быть увлечены этими турбулентными пульсациями. Тогда (гл. 3) [c.209]

Течение в закрученных потоках существенно необратимо, причем необратимость увеличивается с ростом интенсивности закрутки. Часть запаса полной энтальпии, имеющейся у газа на входе в закручивающее устройство, расходуется на преодоление трения, другая — на генерацию турбулентных пульсаций и перестройку течения в процессе продвижения по каналу и за его пределами для случая свободно затопленной струи. В [62] вводится параметр v, который предложено называть коэффициентом потока кинетической энергии кольцевого закрученного потока. Такие течения наиболее часто формируются во фронтовых устрой- [c.24]

При анализе устойчивости широко используется метод Рэлея [196], основанный на анализе условий активного и пассивного влияния центробежных сил. При активном характере центробежная сила способствует развитию случайных возмущений в потоке, а значит приводит к усилению турбулентных пульсаций. С использованием этого метода для плоского вращательного движения показано, что центробежные силы активно воздействуют [c.144]

Выражение (4.27) соответствует описанным физическим представлениям. В развитой турбулентности, характеризующейся наличием инерционного участка спектра турбулентных пульсаций значения турбулентного числа Рейнольдса достаточно велики, хотя бы из-за интенсивных пульсаций скорости. Напротив, в выродившейся турбулентной структуре, представленной только мелкими вихрями, малы значения турбулентного числа Рейнольдса, а коэффициент диссипации соответственно высок. Зна- [c.173]

Удельный тепловой поток, совпадающий с градиентом давления и обусловленный турбулентными пульсациями скорости [c.180]

В соотношениях (2. 10. И), (2. 10. 12), (2. 10. 17), (2. 10. 18) учитывалось влияние на движение пузырька турбулентных пульсаций скорости всех масштабов. Однако движение сферического пузырька определяется только теми турбулентными пульсациями, масштаб которых больше размера пузырька. Обозначим через сТз характерную частоту пульсаций скорости жидкости, масштаб которых равен размеру пузырька Л [c.86]

Вудем предполагать, что размер турбулентных пульсаций жидкости I много меньше диаметра пузырька газа Я, т. е. [c.130]

Перейдем к теоретическому анализу дробления пузырька. В разд. 2.6 были даны постановка и решение задачи в свободных колебаниях поверхности газового пузырька, находяш егося в жидкости. Очевидно, что такие колебания могут быть вызваны турбулентными пульсациями жидкости, частота которых совпадает с частотой собственных колебаний поверхности пузырька. Условие совпадения частот колебаний приводит к резонансу колебаний поверхности и к последующему дроблению пузырька газа. Рассмотрим линейные колебания поверхности пузырька. В соответствии с (2. 6. И) частота моды колебаний и-го порядка при малой их амплитуде определяется при помощи соотношения [c.130]

Теперь рассмотрим случай, когда частота турбулентных пульсаций жидкости соответствует одной из частот собственных колебаний поверхности пузырька (4. 2. 3) для п 2. Так как затухание собственных колебаний поверхности пузырька очень мало, газовые пузырьки в этом случае будут быстро деформироваться и дробиться. Приравнивая характеристическую частоту турбулентных пульсаций каждой такой резонансной частоте, получим выражение, позволяющее определить критические значения критерия Уе, соответствующие условиям резонанса. В общем случае для моды собственных колебаний и-го порядка из (4. 2. 1) и (4. 2. 5) следует выражение для критического значения е в виде [c.133]

Критический размер дробящегося пузырька при резонансе колебаний моды и-го порядка оказывается меньше, чем при возбуждении низшей моды колебаний поверхности (л=2), Зависимость В В от п, рассчитанная при помощи (4. 2. 17), показана на рис. 41. Таким образом, когда критерий Вебера достигает своего максимального критического значения (4. 2. 7), размеры пузырьков, соответствующие этому значению Уе= Уе2 (т. е. при л=2), оказываются связанными с характеристическими частотами высших мод турбулентных пульсаций жидкости (т. е. при л > 2). Эта зависимость В (л) объясняется тем, что турбулентные пульсации жидкости, частоты которых совпадают с частотами собственных колебаний поверхности пузырьков при л > 2, вызывают дальнейшее дробление дисперсной фазы, что ведет к образованию более мелких пузырьков газа с размерами В Т 2. [c.133]

В разд. 4.2 отмечалось, что в турбулентном потоке жидкости на поверхность пузырька действуют два типа сил — силы поверхностного натяжения, стремящиеся сохранить форму поверхности пузырька, и инерционные силы, связанные с турбулентными пульсациями жидкости II стремящиеся разрушить межфазную поверхность. Энергия сил поверхностного натяжения для газового пузырька с радиусом Я и коэффициентом поверхностного натяжения о будет определяться величиной А-кЯ о, а энергия, необходимая для дробления пузырька газа турбулентным потоком жид-4 [c.135]

Используя гипотезу о локально-изотропной турбулентности (4. 2. 11), представим энергетический спектр турбулентных пульсаций жидкости Е (к) в виде [c.135]

При сравнении различных сил, поднимающих вверх частицы со дна горизонтальной трубы, наиболее важными оказались силы Бернулли, обусловленные мгновенными разностями скоростей, связанными с турбулентными пульсациями. Согласно [373], действие этих сил локализовано в промежуточном слое, хотя отдельные частицы при разных режимах течения могут двигаться по различным траекториям. На основе анализа размерностей Томас выделил два типа закономерностей предельный случай минимального переноса частиц при бесконечно малой их концентрации и зависимость от концентрации. Функциональная связь величины п[c.167]

Итак, приведенные выше соотношения намечают путь решения задач об излучении, рассмотренных в предыдущем разделе, для которых требуется знать распределение частиц по размерам. Для определения турбулентных пульсаций концентрации авторы работы [656] использовали метод дымового рассеяния света. [c.255]

В число Рейнольдса R, определяющее свойства течения жидкости в целом, в качестве характеристических размеров входит длина /, Наряду с таким числом, можно ввести качественное понятие о числах Рейнольдса турбулентных пульсаций различных масштабов. Если X — масштаб пульсаций, а vx — порядок величины их скорости, то R . v k/v. Это число тем меньше, чем меньше масштаб движения. [c.186]

Наряду с пространственными масштабами турбулентных пульсаций, можно рассматривать также и их временные характеристики — частоты. Нижний конец частотного спектра турбулентного движения лежит при частотах и/1 Верхний же его конец определяется частотами [c.192]

Отсюда вытекает следующий результат. Вне области вихревого движения турбулентные пульсации должны затухать, причем тем быстрее, чем меньше их масштаб. Другими словами, мелкомасштабные пульсации ие проникают глубоко в область потенциального движения, В результате заметную роль в этой области играют лишь самые крупномасштабные пульсации, за- [c.208]

Как и при исследовании ламинарного следа в 21, обозначим посредством U скорость натекающего на тело потока и выберем ее направление в качестве оси Усредненную же по турбулентным пульсациям скорость жидкости в каждой точке будем писать в виде U + и. Обозначив посредством а некоторую поперечную ширину следа, мы определим зависимость а от х. Если при обтекании тела подъемная сила отсутствует, то на больших расстояниях от тела след обладает аксиальной симметрией н имеет круговое сечение величиной а может являться в этом случае радиус следа. Наличие же подъемной силы приводит к появлению некоторого избранного направления в плоскости у, и след уже не будет обладать аксиальной симметрией ни на каких расстояниях от тела. [c.217]

Турбулентные пульсации обеспечивают смешение достаточно крупных порций топлива с окислителем, создавая перемежающиеся объемы топлива, окислителя и продуктов сгорания (макросмешение). Однако для горения необходимо смешение на молекулярном уровне. В каждом из этих объемов реагенты путем молеку- [c.133]

Резкое местное сужение и дальнейшее расширение проход-лого сечения отдельной струи вызывает отрыв ее от поверхности твэла. Возникновение турбулентных пульсаций и, по мере увеличения скоростей, появление отрывного течения струек приводят к значительно болынему гидродинамическому сопротивлению при течении охладителя через шаровые твэлы, по сравнению с теченлем теплоносителя в трубах при одинаковом [c.39]

С. Г. Телетов в результате получает системы уравнений, которые учитывают силы взаимного сопротивления компонентов и фазовый переход одного компонента в другой. Однако в [Л. 123] отмечается, что временное осреднение не позволяет получить строгие уравнения дисперсоида. При этом показано, что и способ осреднения Франкля нуждается в улучшениях. Метод последовательного осреднения физических величин, предложенный в [Л. 123], заключается в том, что в каждый момент величины осредняются по объемам компонентов, а затем используется временное осреднение по промежуткам времени, соизмеримым с периодом характерных турбулентных пульсаций. В [Л. 113] осреднение фактически выполняется по объемам компонентов, составляющих объем элементарной ячейки потока AVn AVt = = РлАУп ДКт= (1—Рл)А п. При этом справедливо отмечается, что идея условного континуума лишь тогда может иметь физический смысл, если при этом хотя бы приближенно [Л. 113] отражаются особенности дисперсных лотоков (наличие подвижных внутренних границ, рассредоточенность по элементарным ячейкам сил межкомпонентного взаимодействия). Особый интерес представляет предложение Б. А. Фидмана дополнить пространственно-временное осреднение Франкля вероятностным осреднением основных величин дисперсных потоков [c.31]

I — силы термофореза 2 — силы Лоренца 3 — силы электростатического притяжения < —силы лучистого (светового) давления 5 —силы тяжести 6 — аэродинамические силы 7 —силы турбулентных пульсаций /—// — максимум геометрического и весового распределения частнц летучей золы lU—lV — диапазон радиуса частнц, движущихся инерционно (0,02—3 мм). [c.72]

В переходной области 0турбулентными пульсациями, и есл и при этом выполняется условие (6-19), т. е. [c.209]

Микро- и макроструктур закрученного потока представлякгг особый интерес для понимания физического механизма процессов течения и тепломассообмена. На структуру турбулентного течения существенно влияют особенности радиального распределения осредненных параметров и кривизна обтекаемой газом поверхности. При этом поле турбулентных пульсаций при закрутке всегда трехмерно и имеет особенности, отличающие его от турбулентных характеристик осевых течений [16, 27, 155, 156]. Одно из основных и характерных отличий состоит в том, что в камере энергоразделения вихревой трубы наблюдаются значительные фадиенты осевой составляющей скорости, характеризующие сдвиговые течения. Эти градиенты наиболее велики на границе разделения вихря в области максимальных значений по сечению окружной составляющей вектора скорости. Приосевой вихрь можно рассматривать как осесимметричную струю, протекающую относительно потока с несколько отличной плотностью, и естественно ожидать при этом появления эффектов, наблюдаемых в слоях смешения струй [137, 216, 233], прежде всего, когерентных вихревых структур с детерминированной интенсивностью и динамикой распространения. Экспериментальное исследование турбулентной структуры потоков в вихревой трубе имеет свои специфические сложности, связанные с существенной трехмерностью потока и малыми габаритными размерами объекта исследования, что предъявляет достаточно жесткие требования к экспериментальной аппаратуре. В некоторых случаях перечисленные причины делают невозможным применение традиционных [c.98]

Микроструктура закрученного потока представляет особый интерес для понимания физического механизма процессов течения и тепломассообмена. На структуру турбулентного течения в камере энергорааделения вихревых труб значительно влияют особенности радиального распределения осредненных параметров и кривизна обтекаемой газом поверхности. При этом поле турбулентных пульсаций закрученного ограниченного потока всегда трехмерное и имеет особенности, отличающие его от турбулентных характеристик незакрученных течений [15, 18, 30, 181, 196]. На рис. 3.11,а показаны интенсивность турбулентности е закрученного потока в системе координат, связанной с криволинейной линией тока, где — продольная, — поперечная и ц — радиальная составляющие турбулентных пульсаций в зависимости от относительного расстояния до стенки камеры энергоразделения y/R. [c.115]

Минимальное значение критерия Вебера, при котором происходит дробление пузырька, соответствует низшей моде колебаний его поверхности я =2. Минимальный размер турбулентных пульсаций, вызываюсцих эти колебания, можно считать равным размеру пузырька газа 1=2Н. Тогда [c.131]

Рассмотрим подробнее характер накладывающегося на усредненный поток нерегулярного, пульсационного, движения. Это двил<ение можно в свою очередь качественно рассматривать как результат наложения движений (турбулентных пульсаций) различных, как мы будем говорить, масштабов (под масштабом движения подразумевается порядок величины тех расстояний, на протяжении которых существенно меняется Kopo ib движения). По мере возрастания числа Рейнольдса появляются сначала крупномасштабные пульсации чем меньше масштаб движения, те. 1 позже такие пульсации появляются. При очень больших числах Рейнольдса в турбулентном потоке присутствуют пульсации с масштабами от самых больших до очень малых. Основную же роль в турбулентном потоке играют крупномасштабные пульсации, масштаб которых — порядка величины характеристических длин, определяющих размеры области, в которой происходит турбулентное движение в дальнейшем будем обозначать порядок величины этого основного (или внешнего) масштаба турбулентного движения посредством /. Эти крупномасштабные движения обладают наибольшими амплитудами. Их скорость по порядку величины сравнима с изменениями Ли средней скорости на протяжении расстояний I (мы говорим здесь о порядке величины не самой скорости, а ее изменения, поскольку именно оно характеризует скорость турбулентного движения абсолютная же величина средней скорости может быть произвольной в зависимости от того, в какой системе отсчета рассматривается движение) ). Что же касается частот этих крупномасштабных пульсаций, то они — порядка отношения и/1 средней скорости и (а не ее изменения А ) к размерам /. Действительно, частота определяет период повторяемости картины движения, наблюдаемой из некоторой неподвижной системы отсчёта. Но относительно такой системы вся эта картина движется вместе со всей исид-костью со скоростью порядка и. [c.185]

Тензор потока импульса, переносимого турбулентными пульсациями, называют тензором рейнольдсоаых напряжений-, это понятие было введено Рейнольдсом (О. Reynolds, 1895). [c.247]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...