Свободная турбулентность. Турбулентные струи

Таким образом, свободная плоская турбулентная струя неограниченно расширяется вниз по течению, а ее осевая скорость убывает обратно пропорционально корню квадратному из расстояния от полюса. [c.381]

Свободная турбулентность. Турбулентные струи. [c.348]

Свободные затопленные турбулентные струи [c.327]

Рис. 8.1. Схема движения свободной затопленной турбулентной струи

Таблица 8.1. Расчетные соотношения для свободной затопленной турбулентной струи

В дальнейшем автором была разработана теория, позволившая вычислять аналитически температурное поле в турбулентном потоке жидкости при отсутствии поперечного градиента скорости. На основе этой теории, при участии В. М. Боришанского, были сделаны соответствующие вычисления для свободно падающей цилиндрической струи. [c.68]

Оценка турбулентности производится главным образом масштабом вихрей. Если пренебречь малыми вихрями, равными или меньшими тоЛ щины свободного пограничного слоя струи, то первая зона рассмотренных в последнем разделе двухмерных струй может в целом считаться ламинарной. Из теории устойчивости ламинарной струи [3] известно, что возмущения подразделяются на симметричные и антисимметричные. Антисимметричные возмущения более неустойчивы, чем симметричные. Согласно теории устойчивости при низких значениях числа Маха потока увеличение М ведет [3] к неустойчивости антисимметричных возмущений. [c.78]

Таким образом, истечение струи рабочей жидкости из струйной трубки может происходить в среду с меньшей плотностью (в атмосферу) или главным образом в среду с равной плотностью (в рабочую жидкость). Струя несжимаемой рабочей жидкости, движущаяся в среде меньшей плотности, называется свободной незатопленной струей. Такая струя, двигаясь в воздухе, нарушает свою компактность, дробится на отдельные струйки, в которых содержится воздух. Струя несжимаемой рабочей жидкости, движущаяся в среде равной плотности, называется свободной затопленной струей. Такая струя, двигаясь в жидкости, не распадается на отдельные струйки. Однако в турбулентной затопленной струе, кроме осевого движения частиц, существует еще и поперечное их движение. Из-за этого между струей и окружающей ее средой происходит обмен частицами через пограничный слой, вызывающий увеличение массы движущегося потока и постепенное уменьшение скорости струи. На рис. 5.20 изображена структура свободной затопленной струи. Можно заметить, что процесс обмена масс не сразу охватывает всю струю. В начальном участке струи на-350 [c.350]

Рис. 3-9. Схема горения турбулентной газовоздушной струи в свободном пространстве.

В несколько упрощенном виде характер постепенной перестройки профиля скоростей по длине свободной турбулентной струи показан на рис. 5-3. По мере удаления от выходного сечения сопла газовый поток постепенно деформируется. Это выражается в том, что невозмущенное турбулентное ядро струи, где профиль скоростей можно считать плоским, суживается, тогда как окружающий ядро турбулентный пограничный слой, где скорости монотонно падают до нуля, непрерывно расширяется. На расстоянии /нач от среза сопла пограничный слой распространяется на все сечение струи, т. е. начинается падение скорости в центре струи. Длину начального участка (ядра струи) /нач можно считать равной kdo, где do — диаметр выходного сечения сопла, [c.73]

При горении турбулентной газовоздушной струи в туннеле, так же как это делалось для случая горения смеси в свободном пространстве (см. гл. 3), можно выделить три характерные зоны (левая част]з рис. 9-9). [c.159]

Шум свободной затопленной турбулентной струи при дозвуковых скоростях истечения создается в результате крупномасштабного и мелкомасштабного турбулентного перемешивания частиц газа, скорость которых близка к скорости истечения, с частицами окружающего газа. [c.27]

Турбулентность встречается большей частью в течениях со сдвигом, т. е. в течениях с неравномерным распределением осредненной скорости в пространстве. Течения со сдвигом могут быть классифицированы по следующему признаку происходит ли такое течение вдоль твердой поверхности или между зонами жидкости, движущимися с различными скоростями, например, как на границах свободной струи. Если турбулентность генерируется в течении со сдвигом вдоль твердой поверхности, то она называется пристеночной турбулентностью. Если же турбулентность генерируется благодаря разнице в скоростях между двумя смежными зонами течения, то она называется свободной турбулентностью. Турбулентность не может ни возникнуть самопроизвольно, ни существо- вать постоянно в отсутствие сдвига. Если сдвиг отсутствует, турбулентные флуктуации могут только вырождаться. [c.242]

Свободная турбулентность. Затопленные струи. Дальний след [c.560]

Г Л а В а 14 ТУРБУЛЕНТНЫЕ СВОБОДНЫЕ ПОГРАНИЧНЫЕ СЛОИ, СТРУИ И СЛЕДЫ [c.195]

СВОБОДНАЯ турбулентность плоская струя [c.655]

СВОБОДНАЯ ТУРБУЛЕНТНОСТЬ ПЛОСКАЯ СТРУЯ [c.657]

Для уменьшения чувствительности к низкочастотным вибрациям был предложен [100] турбулентный усилитель, в котором использовалась не свободная, а полуограниченная струя, т. е. струя, ограниченная с одной стороны плоской поверхностью (рис. 155, е). В этом случае поток по своим характеристикам оказывается подобным течению вдоль плоской стенки, которое, как известно [62], нечувствительно к низкочастотным возмущениям. Следует отметить, что использование полуограниченной струи позволяет не только уменьшить чувствительность к вибрациям, но и повысить давление питания элемента из-за более высокого предела устойчивости полуограниченной струи. [c.321]

Наиболее полно исследованы характеристики свободных затопленных турбулентных струй. Для воздуха такая струя при малых скоростях течения имеет такие же характеристики, как и для жидкостей. [c.467]

Проведено экспериментальное исследование интенсивности теплопереноса на водоохлаждающую плоскую поверхность (диск, пластина), расположенную на оси свободной осесимметричной турбулентной струи продуктов сгорания различных топлив в смеси с воздухом и с кислородом под различными углами и на различном удалении от сопла. Исследован теплоперенос в окрестности лобовой точки, распределение локальных коэффициентов теплопереноса по радиусу плоской поверхности, вычислена интенсивность интегрального теплопереноса в диапазоне температур потока 1000—2200° К. В опытах измерены скоростные и температурные поля свободной струи. Даны обобщенные расчетные зависимости. Библиографий 13. Иллюстраций 9. [c.404]

Крупномасштабные компоненты вносят основной вклад в передачу через турбулентную среду импульса и тепла, и потому их описание необходимо для расчетов сопротивления и теплообмена при обтекании твердых тел жидкостью или газом. Поэтому естественно, что при развитии теории турбулентности разработке методов описания крупномасштабных компонент было уделено первоочередное внимание. Неотложные нужды практики потребовали проведения большого числа экспериментальных исследований свойств крупномасштабных компонент турбулентности для течений в трубах, каналах, пограничных слоях и в свободных турбулентных течениях (струи, следы за обтекаемыми жидкостью телами и т. п.). На базе этих исследований были построены так называемые полу эмпирические теории турбулентности. Этот этап начался еще в середине 10-х годов текущего столетия, а его расцвет пришелся на 20-е и 30-е годы. Решающие шаги в развитии полу-эмпирического подхода к теории турбулентности были сделаны Джеффри Тэйлором (1915, 1932), Людвигом Прандтлем (1925) и Теодором фон Карманом (1930). [c.14]

Исследования турбулентных пульсаций в пограничном слое на пластине, выполненные П. С. Клебановым в работе [ ], показали также, что во внешних частях пограничного слоя турбулентность носит такой же перемежающийся характер, как и в начальном участке трубы (см. 1 главы XVI, рис. 16.2 и 16.3). Осциллографические записи турбулентных пульсаций показывают, что положение довольно четкой границы между сильно турбулентным течением в пограничном слое и почти свободным от турбулентности внешним течением сильно колеблется во времени. На рис. 18.6 показано распределение коэффициента перемежаемости у по сечению пограничного слоя на продольно обтекаемой плоской пластине. Значение у = 1 означает, что течение все время остается турбулентным, значение же у = О показывает, что течение все время остается ламинарным. Мы видим из этого рисунка, что турбулентность в пограничном слое, начиная от у = 0,56 и до у = 1,26, носит перемежающийся характер. Такое же явление наблюдается в свободной струе и в спутном течении. [c.511]

В дальнейшем будут рассматриваться только свободные затопленные турбулентные струи, поэтому для краткости они будут именоваться просто турбулентными струями. [c.12]

Схема струи, после того как она прилипла к стенке, представлена на рис. 16. В струе имеется ядро постоянных скоростей I (так же, как и у свободной затопленной турбулентной струи, см. стр. 12), которое не подвергается воздействию окружающей среды. Есть также внешняя зона смешения 2, аналогичная пограничному слою в свободной турбулентной струе. [c.19]

Сточные воды, выходящие из выпуска или поступающие в горизонтальный отстойник, представляют собой турбулентные затопленные струи. Для затопленной свободной струи характерны два участка начальный и основной эти участки разделяются переходным сечением (рис. 7.6). [c.168]

С целью учета образования и распределения в свободно истекающей турбулентной среде жидкой и газовой фаз многокомпонентной смеси, образующейся из высоконапорной и низконапорной сред, вышеописанная модель дополняется моделью структуры пограничного слоя струи, в основу которой положена ячеичная модель потока [31, в каждой ячейке которой поток идеально перемешивается. [c.102]

Определим характер изменения продольной скорости Ытах на оси свободной затопленной турбулентной струи. Так как статическое давление в любой точке струи есть величина постоянная, количество движения массы жидкости в единицу времени будет неизменным во всех сечениях струи , в том числе и в начальном. Следовательно, можно записать [c.333]

Максимальная скорость радиальной струи обратно пропорциональна радиусу г, а ширина струи прямо пропорциональна г. Поскольку турбулентная вязкость любого свободного турбулентного потока пропорциональна произведению характерной скорости на характерную длину, турбулентная вязкость радиальной турбулентной струи будет постоянной. Тогда можно полагать, что теория ламинарного потока в своих основных чертах может быть применена также и к турбулентному потоку при условии, что кинематическая вязкость заменяется турбулентной. Турбулентная вязкость зависит от количества движения струи, причем можно ожидать, что угловая ширина турбулентной струи и величина Ь для данного угла струи 6о будут постоянными. Если, например, поверхность полумаксимальной скорости образует с направлением струи углы в 0,1 рад, то й = 8,8. Изучение потока в турбулентной радиальной струе находится еще в стадии эксперимента. [c.56]

А. В. Арсеевым проведены многочисленные опыты [Л. 60] по зондированию горящих турбулентных струй генераторного газа при помощи тонких водоохлаждаемых газозаборных трубок. Отобранные пробы анализировались на содержание двуокиси углерода и кислорода. Результаты этих опытов послужили основой для уточнения схем свободного диффузионного факела, образующегося при горении турбулентной газовой струи в атмосфере неподвижного воздуха. Одна из таких схем и представлена на рис. 5-1,6. [c.69]

Анизотропная модель турбулентности позволяет с приемлемой для практики точностью рассчитывать сложные трехмерные турбулентные течения, которые не удается описать с помощью традиционных современных полу эмпирических моделей турбулентности, использующих простейшие определяющие соотношения между тензорами турбулентных напряжений Рейнольдса и скоростей деформации. Модель протестирована для достаточно широкого класса течений. В частности, проведены численные расчеты течений в беседвиговом пограничном слое, в двумерной пристеночной струе, в свободной трехмерной прямоугольной струе, в канале с квадратным сечением, в трехмерной пристеночной струе. Показано удовлетворительное согласование с известными экспериментальными данными. [c.593]

Укажем еш е некоторые из многочисленных отдельных журнальных статей Г. Л. Гродзовский, Решение осесимметричных задач свободной турбулентности по теории турбулентной диффузии, Прикл. матем. и мех. 14, в. 4, 19 50 О. Н. Б у ш м а-р и н. Турбулентная осесимметричная струя несжимаемой жидкости, вытекающая в спут- [c.572]

При составлении книги особое внимание было уделено современным методам гидравлического расчета русел и сооружений, результатам новых исаче-дований по гидравлике, в числе которых приведены разработки авторского коллектива. Ряд новых разделов гидравлики, учитывая их сложность, излагается более детально ( Турбулентные свободные пограничные слои, струи и следы , Стратифицированные течения и др.). [c.3]

Путем сопоставления значений коэффициентов теплоотдачи, вычисленных по формуле ( 111-45), с измеренными, установлено, что последние оказываются значительно больше первых, при некоторых условиях, в два и более раз. Высказано предположение о том, что такая большая разница между вычисленными и измеренными коэффициентами теплоотдачи обусловлена влиянием свободной турбулентности, натекающего потока газа на процесс переноса теплоты в пристеночном пограничном слое. Различают пристеночную турбулентность, возбужденную неподвижной стенкой, причем стенка оказывает на турбулентность постоянное влияние, и свободную турбулентность, которая возникает при отсутствии твердых стенок. Свободная турбулентность в струях возникает в результате взаимодействия струи с окружающей средой. Турбулентность в струях анизотропная, т. е. ее систематичес-ские характерные особенности зависят от направления. [c.186]

С помощью весьма наглядного опыта можно продемонстрировать внезапное увеличение сопротивления трубы при переходе от ламинарного течения к турбулентному. Схема этого опыта предетавлена на фиг. 185. Вода из напорного бака течет по резиновому шлангу и затем по длинной тонкой трубке. Из свободного конца этой трубки вода вытекает в виде струи. Перемещая напорный бак снизу вверх, можно наблюдать, что сначала с увеличением напора скорость истечения увеличивается и струя из трубки бьет все дальше и дальше. Но если, поднимая бак, достигнуть высоты, при которой ламинарное течение в трубке переходит в турбулентное, то струя начинает пульсировать и при дальнейшем увеличении напора расстояние, на которое бьет струя, уменьшается. Это свидетельствует о том, что потери на трение увеличились вследствие смены ламинарного режима течения турбулентным. Однако в некоторых случаях, как увидим в дальнейшем, влияние турбулентности потока в известном смысле слова обратно. Так, например, для неудобообтекаемых тел при переходе от ламинарного движения к турбулентному точка отрыва вихрей сдвигается в направлении потока и обтекание улучшается. Искусственно турбулизируя поток, можно, например, уменьшить сопротивление шара более чем в два раза. Положительную роль играет [c.465]

Выражение (12.45) для Ьр также получено С. Л. Трескуновым и на основании принятия другой исходной гипотезы. Считается, так же как и ранее, что ширина струи пренебрежимо мала по сравнению с радиусом кривизны оси струи. При этом условии принимается, что для каждой из струй при их встрече сохраняется то же количество движения, что и в выходном сечении соответствующего канала, из которого вытекает струя. Такое предположение, справедливое для свободных турбулентных затопленных струй, применительно к рассматриваемой схеме течения, представляется условным (оно использовалось и в других случаях, когда исследовалось движение струй со слабо искривленной осью [91]). Согласно принятой гипотезе количество движения результирующей струи в сечении 2—2 (рис. 12.7, а) [c.140]

При распространении турбулентной струи в при-стеночной области структура струи иная, чем при свободном течении, когда струя не ограничена стенками. Схема струи, ограниченной одной стенкой, или, как говорят, полуограниченной струи, показана на рис. [c.172]

Одной из работ, специально посвященных изучению пристеночных течений в рассматриваемых здесь элементах пневмоники, является работа Р. Е. Олсона [94]. Характеристики струи исследуются при принятии ряда упрощающих допущений. Не учитывается действие потока, вытекающего из канала управления. Приближенно принимается, что в направлении, перпендикулярном к оси струи, изменение давления определяется уравнением (1/р) X (ф/ у), где —радиус центральной линии струи, у — расстояние, отсчитываемое в направлении, перпендикулярном к оси струи, р — статическое давление, V — скорость течения. Одним из основных упрощений, сделанных в этой работе при определении границы циркуляционной зоны, является то, что вверх по течению от каждого данного сечения характеристики струи считаются такими же, как и для свободной плоской турбулентной струи. В результате сделанных выводов по- [c.178]

Плоская свободная струя. Впервые расчет турбулентной плоской струи был выполнен В. Толмином на основе формулы Прандтля (24.3) для длины пути перемешивания. Изложим здесь вкратце более простое решение на основе формулы Прандтля (24.5), полученное Г. Райхардтом и Г. Гёртлером [ ]. Измерения распределения скоростей выполнены Э. Фёрт-маном [ ] и Г. Райхардтом [ ]. [c.665]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...