Осреднение температуры и скорости потока

Осреднение температуры и скорости потока [c.330]

Ит, t, tr) падают до величин, характерных для пограничного слоя (п, v, t, tt), что способствует выравниванию поля температур и скоростей. Если эпюры скоростей и температур твердого и газового компонентов будут примерно эквидистантны друг другу, то соотношение между осредненными параметрами компоиентов — скольжение фаз потока по скорости фг, и по температуре Ф< — будет примерно постоянным по сечению канала [c.181]

Здесь X, у — координаты, направленные вдоль поверхности, обтекаемой жидкостью, и по нормали к ней р, Я, Ср, р, — плотность, теплопроводность, удельная теплоемкость и динамическая вязкость жидкости Ят, Рт — коэффициенты тур- булентного переноса теплоты и количества движения Т — осредненная во времени температура и, у — проекции вектора осредненной во времени скорости потока на координатные оси х я у соответственно и — скорость жидкости за пределами пограничного слоя. [c.67]

Поскольку в явлениях турбулентного переноса эффекты молекулярной вязкости и теплопроводности обычно пренебрежимо малы в сравнении с явлениями вихревого перемешивания (исключая случаи очень больших градиентов скорости и температуры), пульсации температуры в основном связаны с вихревым перемешиванием элементов жидкости, при котором сохраняются их первоначальные температуры. Если элементы жидкости имеют различные температуры, то необходимо ввести средний температурный градиент в потоке с осредненными свойствами. Можно предполагать поэтому, что статистические свойства пульсации температуры зависят от двух факторов 1) от среднего температурного градиента в поле потока и 2) от характера поля скоростей. Далее на простом примере будет показано, какую роль играют средний температурный градиент для пульсаций температуры и соотношения между соответствующими статистическими свойствами для переноса количества движения и тепла. Такой подход был впервые использован Коренном 1130] при изучении теплообмена в условиях изотропной турбулентности. Рассмотрим изотропный и однородный турбулентный поток с постоянным средним температурным градиентом вдоль оси у, перпендикулярной направлению основного потока — оси х. Необходимые допущения для описания турбулентного поля течения сводятся в данном случае к следующим [c.83]

Такая система позволяет по программе, введенной в ЭВМ, осуществлять накопление результатов измерений распределений по пограничному слою как значений температур, полных и статических давлений, так и пар этих значений, измеренных синхронно, распределение температур поверхности пластины по ее длине и т. д. Все экспериментальные данные могут быть записаны во внешнюю память УВК и обработаны тем или иным образом, в частности могут быть найдены распределения осреднен-ных значений скорости, температуры и давления по толщине турбулентного пограничного слоя, распределение теплового потока от пластины по ее длине и т. д., причем результаты могут быть выданы на любые периферийные устройства УВК. [c.62]

Осредненная скорость (температура и т. д.) в данной точке потока определяется интегралом [c.280]

Рассмотрим радиационно-конвективный перенос теплоты при турбулентном движении излучающей среды внутри цилиндрического канала. Канал имеет диаметр й=2га, длина его равна /, температура поверхности неизменна и равна Тс- Среда имеет заданную температуру на входе физические свойства, не зависящие от температуры, и равномерное распределение осредненной скорости Шх по сечению канала. Процесс теплообмена является установившимся во времени. Требуется определить распределение температуры в излучающей среде и тепловой поток [Л. 205]. [c.437]

Из анализа результатов численного решения для Рг = 0,72 (рис. 28), следует, что указанные выше факторы влияют по-разному. Конвективный перенос, характеризуемый функцией (h , o)i, увеличивает осредненный по времени тепловой поток, тогда как корреляция между колебаниями скорости и температуры при низкочастотных колебаниях (малые числа Sh), характеризуемая функцией h , 0)2. уменьшает тепловой поток. [c.113]

Зная распределение поля температуры, можно определить влияние колебаний теплового потока и скорости на осредненный по времени коэффициент теплоотдачи. [c.129]

При этом необходимо тем или иным способом учесть статистическую природу турбулентности. Опыт показывает, что инерционные приборы (например, трубка Пито), помещенные в турбулентный поток, дают достаточно устойчивые во времени показания, т. е. значения скоростей и температур в турбулентном потоке за достаточно большой промежуток времени в среднем остаются постоянными. Таким образом, при установившемся осредненном движении потока его средняя за некоторый промежуток времени Дг скорость течения w остается постоянной. Истинные же (актуальные) скорости элементов потока непрерывно отклоняются от этого среднего значения как по величине, так и по направлению. [c.36]

Весьма точным прибором, пригодным для измерения не только осредненных по времени скоростей, но также и мгновенных скоростей пульсирующего турбулентного потока, является термоанемометр, представляющий собой тонкую короткую проволочку, нагреваемую пропускаемым через нее электрическим током. При погружении в поток газа или жидкости проволочка охлаждается тем сильнее, чем больше скорость потока. С уменьшением же температуры проволочки увеличивается ее электрическое сопротивление, которое определяется по разности напряжений на ее концах, измеряемой милливольтметром или осциллографом. Проволочку изготовляют из платины, учитывая постоянство ее электрических и термических свойств, а также высокую температуру плавления. При измерении скоростей движения воды ввиду ее электропроводности (вследствие имеющегося в ней обычно загрязнения) проволочку запаивают в стеклянную трубку, толщину которой принимают с учетом величины и изменчивости измеряемых скоростей, а также силы тока, пропускаемого через проволочку. Диаметр проволочки должен быть равен примерно 0,1 мм, внешний диаметр стеклянной трубки составляет 0,25—0,3 мм, длина проволочки — около 10 мм. Такие малые размеры прибора позволяют измерять распределение скоростей в очень малых моделях и, что особенно ценно, в непосредственной близости от ограничивающих поток стенок. [c.66]

Условные обозначения и, у — осредненные продольная и поперечная составляющие скорости 7 —температура у — удельный вес — напряжение Рейнольдса д — поток тепла и, V — мгновенные составляющие скорости Ь — толщина по-м граничного слоя ф, т], — нормированные координаты с, а, а — константы к—постоянная Кармана П(х)—линейный масштаб ей Рейхардта О —набегающий поток оо—окружающая жидкость. [c.223]

Пусть во всех точках поперечного сеченпя сверхзвукового потока температура торможения Т постоянна. Определим средние значения параметров в таком потоке, пользуясь вторым из рассмотренных выше способов осреднения, при котором в осреднен-ном потоке сохраняются действительные значения полной энергии, энтропии и расхода газа. Из уравнения энергии получаем очевидный результат Т — Т. Из уравнения (143) найдем величину р. Третий параметр — среднюю приведенную скорость X — находим из выражения для расхода [c.273]

Турбулентное течение подчиняется статистическим законам, г. е. закономерностям теории вероятностей. Для математического описания турбулентный поток разделяют на осредненное и пульсационное движение. Тогда мгновенные значения скорости, давления и температуры будут определяться суммой осредненной и пульсационной составляющих. [c.256]

Определение Ргт методом дифференцирования осредненных полей скорости и температуры. Этот метод является основным методом определения Ргт. Для получения надежных результатов необходимо очень точное знание полей, что может быть достигнуто при наличии существенных градиентов скорости и температуры. Кроме того, необходимо обеспечить надежное определение плотности теплового потока и величины касательных напряжений вдоль измеряемых градиентов скорости и температуры. [c.284]

Дифференциальное уравнение энергии можно также записать с использованием осредненных во времени значений температур и скоростей. Интервал времени для осреднения актуальных параметров турбулентного потока выбирается таким, чтобы осредненное значение не зависело от величины интервала. При выводе уравнения энергии в осредненных параметрах плотность теплового потока можно оценить с помощью закона Фурье, если коэффициент 1епло- [c.259]

Путем осреднения фундаментального тождества Гиббса, справедливого для микродвижений многокомпонентной смеси, получена субстанциональная форма баланса средневзвешенной удельной энтропии для подсистемы осредненного движения турбулизованного континуума. Найден явный вид для осредненного молекулярного и турбулентного потоков энтропии, связанных с соответствующими потоками диффузии и тепла, а также для скорости локального производства осредненной энтропии, обусловленной необратимыми процессами внутри подсистемы осредненного молекулярного хаоса, и скорости обмена энтропией между подсистемами пульсационного и среднего движения. С помощью постулирования соответствующего тождества Гиббса введены параметры состояния для подсистемы турбулентного хаоса, такие, как температура и давление турбулизации. Проанализировано эволюционное уравнение баланса для энтропии турбулизации и найдены выражения для потока пульсационной энтропии, а также локального производства и стока энтропии подсистемы турбулентного хаоса. С использованием эволюционного уравнения переноса для полной энтропии турбулизованного континуума получены уточненные реологические соотношения для турбулентных термодинамических потоков в многокомпонентных средах. [c.233]

Таким образом, при осреднении указанным способом параметров потока с большими сверхзвуковыми скоростями и постоянной по сечению температурой торможения одновременно с высокой степенью точности удовлетворяются четыре интегральных соотношения, выражаюш,их равенство полной энергии, расхода, импульса и энтропии в исходном и осредненном потоках. Условие Т = onst является в данном случае весьма суш е ственным, так как иначе величина q X), полученная из уравнения расхода, будет зависеть от закона распределения температуры торможения и может сколь угодно отличаться от величины д(Х), найденной из уравнения импульсов, в которое величина Т не входит. Физический смысл полученного результата заключается в том. [c.274]

Обозначения a=s,/J, b Sg/J относит , поперечный и )дольный шаги лучка d - диаметр тй ы,м F - полная повертость, - поверхность ребер,1г p=F-Fpi ft.s.5 - высота,шаг И толщина ребра,м Q- тепловой поток,Вг i p - температура несущей трубы у основания ребра,°К f - температура потока,°К jiJ - скорость набегапцего потока,м/о - осредненная скорость потока,м/с 1а -скорость потока в наиболее узком сечении пучка,м/с СХ,СХ, - конвективный и приведенный коэффициент теплоотдачи,йг/i °К jSJt- параметр ребра [c.102]

Интенсивное электромагнитное перемешивание жид кого металла в печах промышленной частоты уменьшает срок службы футеровки Осредненная скорость движения жидкого металла при допущении одномерной модели тигельной печи и отсутствия концевых эффектов, подсчитанная по методике работы [74] для температуры жидкого сплава 1500° С, в центре печи равна 4,1 чюек Однако в реальной печи при турбулентном течении металла возле стенок тигля, где напряженность магнитного поля выше, мгновенная скорость потока металла больше, чем осред-нениая и может быть выше критической кавитационной скорости, равной 5,5 м сек [57] Поскольку шероховатость стенок тигля способствует возникновению явления кавитации, в практике эксплуатации печей промышленной частоты наблюдается разъедание футеровки, имеющее кавитационный характер Кроме того, перемещение твердых частиц шихты и шлака движущимся металлом вызывает механические повреждения и размыв футеровки Таким образом, с целью повышения стойкости футеровки следует избегать длительного интенсивного перемешивания жидкого металла в тигле печи [c.29]

С этой точки зрения прием выделения осредненного движения можно представить себе так. Действительное турбулентное движение с характерными для него извилистыми, хаотически переплетающимися линиями тока и траекториями, заменяется некоторым упорядоченным слоистым (но не будем говорить в этом случае ламинарным) движением. Такую замену можно выразить принятым в метеорологических применениях теории турбулентности термином стратификация (от латинского слова stratus — слой). Стратификация может производиться по различным характеристикам потоков скорости, плотности, температуре и др. В этом приеме имеется, конечно, некоторый произвол, обычно корректируемый интуицией исследователя. [c.551]

Вывод выражения для осредненной скорости химической реакции в турбулизованном потоке. В случае газовых смесей, содержащих малые примеси, и больших скоростей химических реакций, протекающих без значительного выделения или поглощения тепла, температуру и концентрации реагирующих примесных веществ часто можно рассматривать в качестве пассивных (и консервативных) компонентов в турбулентном потоке, т. е. как величины, не вносящие существенных изменений в динамические характеристи потока. При [c.140]

Для простоты будем рассматривать то строго стратифицированное по скорости турбулентное движение, параллельное безграничной плоскости, о котором была речь в 117. Легко сообразить, что такое движение будет также стратифицкровано и по осредненной температуре, причем наряду с доказанным для этого движения свойством постоянства полного касательного напряжения трения (тп = Тш) будет справедливо и аналогичное свойство для потока тепла = Яю)- Как было показано в 117, результаты расчета этого лишенного продольного перепада давления схематизированного движения хорошо применяются к движению в плоской и даже круглой цилиндрической трубе. [c.738]

При исследовании многих газодинамических проблем часть параметров, имеютттих не основное значение в рассматриваемой задаче, заменяют их осреднен-ными значениями. При этом следует иметь в виду, что при любом осреднении не могут быть сохранены все свойства потока, так как при осреднении часть информации о потоке неизбежно теряется. Осреднение представляет собой замену неоднородного потока однородным при условии сохранения наиболее суш,ественных для обсуждаемой задачи свойств течения. На практике часто приходится, например, рассчитывать газовые потоки в каналах с переменными в сечении параметрами. В ряде случаев эти потоки можно рассматривать как одномерные с некоторыми средними значениями параметров в каждом сечении. При этом возникает задача об осреднении параметров газа в поперечном сечении неравномерного потока. Иногда в качестве средних значений принимают осредненные но площади параметры (скорость, плотность, температура и т. д.). Однако такой подход может привести к заметным ошибкам в смысле соблюдения законов сохранения Ньютона (массы, количества движения и энергии). Поэтому при решении задачи осреднения [c.27]

Анализ результатов траверсирования различными зондами объема камеры энергоразделения позволяет выделить следующие характерные особенности распределения параметров в вихревой трубе с дополнительным потоком. Как и в обычных разделительных вихревых трубах, работающих при ц 1, четко различаются два вихря — периферийный и приосевой, перемещающиеся в противоположных направлениях вдоль оси. Первый — от соплового сечения к дросселю, второй — в обратном направлении. Распределение параметров осредненного потока существенно неравномерно как по сечению, згак и по длине камеры энергоразделения. Радиальные градиенты статического давления и полной температуры уменьшаются от соплового сечения к дросселю, а их максимальные значения наблюдаются в сопловом сечении. Распределение тангенциальных и осевых компонент скорости качественно подобны для различных сечений, однако, количественно вдоль трубы они претерпевают изменения. Поверхность разделения вихрей в большей части вихревой зоны близка к цилиндрической, о чем свидетельствуют пересечения осевых скоростей для различных сечений примерно в одной точке оси абцисс Т= 0,8 (см. рис. 3.9 и 3.10). Это хорошо согласуется с результатами исследований вихревых труб с диффузорной камерой энер-горазцеления, работающих при ц < 0,8, и позволяет в составлении аналитических методик расчета вихревых труб с дополнительным потоком вводить допущение dr /dz = О, а радиус разделения вихрей Tj для этого класса труб считать равным примерно 0,8. Как и у обычных труб, интенсивность закрутки периферийного потока вдоль трубы снижается -> 0), а возвратное при-осевое течение формируется в основном из вводимых дополнительно масс газа, скорость которых на выходе из трубки подвода дополнительного потока имеет осевое направление. По мере продвижения к отверстию диафрагмы приосевые массы в процессе турбулентного энергомассообмена с периферийным вихрем приобретают окружную составляющую скорости. Затухание закрутки периферийных слоев происходит тем интенсивнее, чем больше относительная доля охлажденного потока. Опыты показывают, что прй оптимальном по энергетической эффективности [c.112]

Наиболее распространенным являет я метод нахождения средних значений параметров р, Т и % при сохранении в исходном и осредненном потоках одинаковыми расхода газа G, полной энергии Е и импульса I. Условия G = onst, Е = onst и / = onst дают необходимые для решения задачи три уравнения с тремя неизвестными. Пусть в поперечном сечении исходного неравномерного потока известны (заданы пли измерены) поля температуры, полного и статического давлений. Тогда можно считать в каждой точке сечения известными полное давление р, температуру торможения Т и приведенную скорость %. По величине X для каждой точки сечения могут быть найдены газодинамические функции q(X), z X) и др. Для потока в целом расход, импульс и энергия определяются путем интегрирования соответствующих элементарных выражений по всему сечению. Так, например, расход газа равен [c.268]

Определив температуру торможения и приведенную скорость в осредненном потоке, найдем среднюю величину полного давления р из выражения для расхода гаэа [c.269]

Смотреть страницы где упоминается термин Осреднение температуры и скорости потока : [c.208] [c.195] [c.15] [c.89] [c.14] [c.32] [c.173] [c.267] [c.253] [c.38] [c.313] [c.315] [c.377] [c.183] [c.672] [c.313] [c.367] [c.387] [c.213] [c.28] [c.171] [c.268]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...