Полуэмпирические теории турбулентного переноса

Полуэмпирические теории турбулентного переноса [c.92]

Л, Г. Лойцянский предложил более общую полуэмпирическую теорию турбулентного переноса, не связанную с необходимостью разбивки потока на дискретные зоны и позволяющую установить единую точку зрения на все существующие полуэмпирические теории. С другой стороны, Применение теории Л. Г. Лойцянского позволило в ряде задач получить для трения и теплопереноса новые формулы, пригодные в самом широком диапазоне чисел Прандтля. [c.12]

При турбулентном режиме носителями импульса становятся жидкие макрочастицы (турбулентные моли), совершающие хаотическое движение пульсационного характера, которое накладывается на основное направленное движение жидкости (так называемое осредненное движение). Полуэмпирическая теория турбулентности Л. Прандтля основана на определенном сходстве хаотического движения турбулентных молен с хаотическим движением молекул в газе. Если, основываясь на этой простейшей теории турбулентности, сравнить перенос импульса турбулентными молями с переносом импульса молекулами, то окажется, что турбулентный поток им пульса во много раз больше молекулярного. Поскольку поток импульса через единицу поверхности, параллельной направлению осредненного движения, равен трению на этой поверхности, то естественно ввести понятие турбулентного трения и формально связанной с таким трением турбулентной вязкости Тт = Цт((5шж/<3)/), где цт — турбулентная вязкость. Так же формально можно ввести кинематический коэффициент турбулентной вязкости (кинематическую турбулентную вязкость) Ут =, ит/р. [c.360]

Следует отметить, что использование принципа локального подобия в теории турбулентного переноса, разработанного в трудах ряда исследователей, в том числе В.М. Иевлева [15], позволил распространить на случай течения в пристенном слое витых труб известные полуэмпирические теории турбулентности. Условия применимости этого принципа определяют, основываясь на анализе уравнения баланса энергии турбулентности. Главными членами этого баланса являются члены, описывающие процессы возникновения и подавления турбулентности. При этом характеристики турбулентного переноса в каждой точке определяются только входящими в уравнение баланса энергии турбулентности характеристиками усредненного течения, полями объемных сил и свойствами турбулентности I. Поэтому безразмерные связи (1.54). .. (1.61) можно рассматривать как универсальные локальные законы турбулентного переноса. С ростом масштаба I члены уравнения баланса энергии турбулентности, описывающие генерацию турбулентности, возрастают, а диссипативные члены убывают. Поэтому величина I может быть определена формулой, в которую входят только геометрические параметры потока, например (1.54). [c.26]

В заключение надо отметить, что из всех описанных полуэмпирических теорий турбулентности невозможно получить представление о взаимосвязи осредненных и пульсационных характеристик переноса. Между тем эти вопросы имеют глубокое принципиальное значение, определяемое необходимостью углубления современных представлений о механизме турбулентного переноса, и представляют чисто прикладной интерес. Действительно, мы зачастую сталкиваемся с такими задачами турбулентного переноса, в которых определение компонента тензора рейнольдсовых напряжений и пульсационных потоков скалярной субстанции не только вызывается необходимостью замыкания осреднен- [c.63]

Большое распространение получили полуэмпирические теории турбулентного движения и тепломассообмена. Они основаны на схематическом разделении всего потока жидкости на две резко разграниченные области. В первой области явления переноса имеют только молекулярный характер (ламинарный подслой), во второй области — чисто [c.11]

Не останавливаясь на подробностях, отметим, что Дж. Тейлор ) предложил другую полуэмпирическую теорию турбулентного движения, получившую наименование теории переноса завихренности . Согласно этой теории в случае прямолинейного стратифицированного по скорости осредненного движения с распределением скорости и и (у) будет (т = — ри v — не зависящее от вязкости, чисто турбулентное напряжение трения) [c.573]

Самостоятельным направлением в теории турбулентности, исторически предшествующим упомянутым выше, была разработка так называемых полуэмпирических теорий турбулентности. Созданием первых таких теорий гидродинамика обязана Дж. Тейлору и Л. Прандтлю введшим плодотворное понятие пути перемешивания . В то время как Прандтль рассматривал перенос и перемешивание импульса, Тейлор в основу своей теории положил переноси перемешивание завихренности . Дальнейшее развитие нолу-эмпирических теорий связано с гипотезой о локальном кинематическом подобии поля турбулентных пульсаций, предложенной Т. Карманом и обобщенной Л. Г. Лойцянским [c.300]

Методы полуэмпирической теории турбулентности находят широкое применение при описании турбулентной диффузии примесей, т. е. процесса переноса примесей жидкими частицами в турбулентном потоке. Под описанием турбулентной диффузии следует понимать статистическое описание поля концентрации примеси йри тех или иных начальных и краевых условиях, включающих и задание всех источников примеси. Поле концентрации й (ас, ) будет, вообще говоря, неоднородным, и его математическое ожидание — средняя концентрация О (ас, 1) будет некоторой функцией от ж и определение которой является важнейшей (хотя и не единственной) задачей теории турбулентной диффузии. Для ее решения используется осредненное уравнение переноса, которое в случае несжимаемой жидкости и в пренебрежении молекулярной диффузией имеет вид [c.479]

В работах Л. Г. Лойцянского (1960, 1962) гипотеза локальности турбулентного переноса, лежащая в основе полуэмпирической теории Прандтля — Кармана, была распространена на случай, когда молекулярные и молярные процессы количественно сравнимы друг с другом во всей области течения и пренебрегать их взаимодействием нельзя. Таким образом была установлена возможность построения теории турбулентного-переноса, не связанной с разбивкой потока на дискретные слои. [c.536]

Расчет турбулентного пограничного слоя при несжимаемом течении пока еще не вышел из стадии полуэмпирической теории. Поэтому нет ничего удивительного в том, что в таком же положении находится и расчет сжимаемого турбулентного пограничного слоя. При несжимаемых турбулентных течениях в качестве исходного пункта для расчета пограничного слоя использовались изложенные в главе XIX гипотеза пути перемешивания Прандтля, гипотеза подобия Кармана и универсальный пристеночный закон распределения скоростей. В многочисленных работах были сделаны попытки перенести эти гипотезы на сжимаемые течения и таким путем создать полуэмпирические теории для расчета сжимаемых турбулентных пограничных слоев, однако при этом каждый раз приходилось вводить новые допущения. Но так как наши знания о механизме турбулентности сжимаемых течений пока еще очень несовершенны, то попытки переноса полуэмпирических теорий турбулентности, созданных для несжимаемых течений, на сжимаемые течения сопряжены с большой неуверенностью. [c.639]

Теория турбулентного переноса скалярной субстанции. Знание по возможности более точной картины турбулентного переноса импульса является особенно актуальным при исследовании вопросов переноса тепла и массы в турбулентных пристенных течениях. При этом желательно использовать преимущества динамической теории, использующей уравнения одноточечных моментов пульсаций скорости, для усовершенствования полуэмпирической теории переноса скалярной субстанции (тепла и массы) в турбулентных потоках со сдвигом, основанной лишь на предположении о некоторой аналогии между переносом скалярной субстанции и переносом импульса. Осредненное уравнение переноса скалярной субстанции, содержащее компоненты пульсационных тепловых потоков ViT, дополняется системой уравнений, описывающих изменения этих потоков в пространстве. Эти уравнения выводятся из уравнения переноса (1-13-13) и осредненных уравнений переноса (1-13-16) — (1-13-24) и имеют вид (для простоты здесь рассматривается случай молекулярного числа Прандтля, равного единице) [Л. 1-24] [c.78]

Теоретически определение интенсивности теплоотдачи, а следовательно и коэс х )ициента а, требует знания (см. формулу 4-10) градиента температуры, который устанавливается в среде, омывающей стенку, в месте их непосредственного соприкосновения. В свою очередь знание этого градиента обусловлено решением задачи о всем температурном поле в потоке. Между тем даже в простейшем варианте изотермической теплоотдачи , когда гидродинамическая сторона задачи отделяется от тепловой, точные теоретические решения, требующие интегрирования систем нелинейных дифференциальных уравнений в частных производных, доводятся до конца лишь в немногих случаях. По этой причине исключительно большое практическое применение получили приближенные решения. Прежде всего здесь имеются в виду те, которые основываются на теории пограничного слоя. Напомним, что при турбулентном переносе тепла точные теоретические решения вообще исключаются, поскольку до настоящего времени неизбежен полуэмпирический подход к построению математических основ такого рода переноса. [c.103]

Предлагаемая теория переноса скалярной субстанции в турбулентных неоднородных потоках предусматривает использование уравнений для статистических моментов пульсационных величин, причем чем большее количество уравнений (для моментов все более высокого порядка) привлекается, тем более полное описание процессов переноса может быть достигнуто. Замыкание системы уравнений, описывающей процесс турбулентного переноса скалярной субстанции, осуществляется путем введения некоторых феноменологических аппроксимаций, позволяющих избавиться от новых , т. е. не определяемых выбранной системой уравнений, моментов. В конце концов оправданием введенных аппроксимаций является опыт. Поэтому предлагаемая теория по существу является полуэмпирической. [c.69]

Экспериментальные данные по профилю скоростей, температуры в турбулентных потоках как при постоянных, так и при переменных физических свойствах жидкости для обтекаемых поверхностей разных геометрических форм представляют большой интерес для дальнейшего развития полуэмпирической теории тур булентного теплообмена. При этом необходимо более детальное изучение механизма переноса с замером пульсаций температуры и скоростей в турбулентных потоках [Л. 15]. Накопление таких данных, и их теоретическая обработка методами современной теории однородной турбулентности позволят создать более строгую теорию теплообмена и трения в турбулентных потоках вязкой жидкости. [c.11]

В настоящем параграфе мы остановимся лишь на некоторых принципиальных вопросах, тесно связанных с турбулентным движением и сопровождающим его турбулентным переносом тепла. Что касается турбулентного переноса вещества, то полуэмпирическая теория этих процессов совпадает с аналогичной теорией процессов распространения тепла, так что все, что будет изложено в настоящем параграфе, в одинаковой степени относится к тому и другому процессам. [c.590]

Получим теперь уравнение переноса турбулентной энергии для многокомпонентной сжимаемой смеси. Это фундаментальное в теории турбулентности уравнение, или некоторые его модификации, лежит в основе многих современных полуэмпирических моделей турбулентности. Оно может быть выведено разными способами, один из которых приведен в Гл. 4. Здесь же его вывод основан на использовании балансовых уравнений (3.1.46), (3.1.57) и (3.1.59). [c.132]

В основе наиболее употребительных в теории турбулентного пограничного слоя полуэмпирических теорий лежит допущение об их дифференциальной сущности, заключающейся в том, что механизм чисто турбулентного (молярного) переноса количества движения полностью определяется заданием местных значений производных от осредненных скоростей по поперечной к направлению потока координате и физических констант жидкости. Величина самой осредненной скорости движения жидко--сти в рассматриваемой точке установившегося потока, как скорость поступательного равномерного движения системы координат, которую можно мысленно связать с рассматриваемым движущимся слоем, не может иметь влияния на механизм турбулентного переноса. Кроме того, обычно предполагается, что в достаточном удалении от твердой поверхности молярный обмен настолько превалирует над молекулярным, что можно пренебречь обычной вязкостью и теплопроводностью по сравнению с их турбулентными аналогами. [c.535]

Для турбулентного режима течения при <7 , = onst в результате численного решения дифференциального уравнения, описывающего теплоотдачу в трубе при стабилизованном теплообмене, в рамках полуэмпирической теории турбулентного переноса теплоты была получена следующая формула [c.376]

Остановимся еще на формулах, касающихся вектора турбулентного потока тепла д—- ppw T (т. е. фактически потока массы q=u p ) в турбулентной среде при наличии вертикальной термической (или плотностной) стратификации. В силу осредненного уравнения теплопроводности вертикальная компонента этого потока — q с рю Т в рассматриваемом нами случае однородного по горизонтали и стационарного режима без каких-либо объемных источников или стоков тепла будет постоянной и по горизонтали, и по высоте (в реальных условиях приземного или приводного слоя воздуха указанные условия, обеспечивающие постоянство обычно неплохо выполняются вплоть до высот порядка десятков метров). Поперечная горизонтальная компонента qy = ppv T потока тепла q должна быть равна нулю вследствие симметрии статистических характеристик турбулентности относительно направления средней скорости и- Но продольная компонента q Срри Т, вообще говоря, не обязана обращаться в нуль, и для нее из теории подобия получается соотношение qjq — я ) (z/L), где " р (С) — универсальная функция (причем можно ожидать, что г (Q < О при всех так как качественные соображения типа тех, которые лежат в основе полуэмпирической теории турбулентного переноса Прандтля, приводят к выводу, что g >> О и q <С 0 при dT/dz< .O Ti q0 при dTldz >0). Эти предсказания были недавно подтверждены одновременными прямыми измерениями величин q — [c.475]

Теоретическое исследование теплоотдачи при турбулентном движении развивается на базе полуэмпирической теории турбулентности Прандтля или на базе гидродинамической теории теплообмена Рейнольдса, основанной на аналогии между процессами турбулентного переноса количества движения и теплоты. Рассмотрение aritx вопросов не входит в задачи настоящего курса. [c.129]

Так как по полуэмпирической теории турбулентности Прандтля при перемещении на пути I турбулентный моль переносит полностью избыточное количество движения рУх, то при подобии процессов переноса количества движения и теплоты, когда е = 1, моль должен перенести в сечение II—II, где температура основного потока to2, избыточное количество теплоты pg to2 — /01)-Следовательно, коэффициент неподобия переноса теплоты и количества движения можно определить как отношение [c.70]

В полуэмпирической теории турбулентного пограничного слоя в сжимаемой жидкости при больших скоростях исторически наметились два направления. Первое из них, открытое работой Ф. И. Франкля и В. В. Войшеля ), основывалось на непосредственном переносе в газовую динамику формул полу-эмпирических теорий Прандтля и Кармана. В дальнейшем по аналогичному пути пошел Ван-Драйст ). [c.718]

К этим двум случаям свободного турбулентного движения были применены полуэмпирические теории турбулентности и результаты расчётов очень хорошо оправдывались результатами измерений в соответствующих опытах. Как уже было указано в 6, лучшее подтверждение в рассматриваемых случаях свободной турбулентности получила теория Тэйлора, основанная на гипотезе переноса завихрённости. Согласно этой теории в правой части уравнения осреднённого прямолинейного течения за счёт влияния переноса завихрённости появляется дополнительное слагаемое в виде [c.494]

Другая полуэмпирическая теория турбулентных струй, предложенная Рейхардтом, базируется на аналогиях между процессами турбулентного и, голекуляркого переноса. В основе этой теории лежит предположение о постоянстве (для каждого поперечгюго сечения зоны турбулентного смешения) некоторого коэффициента 8, названного коэффициентом турбулентного обмена. Этот коэффициент определяется величиной произведения пути перемешивания / п на составляющую пульсации скорости в направлении оси у. [c.468]

Уравнения турбулентного пограничного слоя для многокомпонентной меси реагирующих газов можно найти, например, в уже цитированной выше монографии Б. Дорранса. Эта система уравнений, так же как и более простая система уравнений турбулентного пограничного слоя в несжимаемой однородной жидкости, является незамкнутой. Действительно, lipoMe обычных неизвестных (скорости, давления, плотности, темпера- гуры или энтальпии, концентраций), число которых соответствует числу уравнений, в ней содержатся еще неизвестные коэффициенты турбулентного переноса (коэффициенты турбулентной вязкости, теплопроводности и диффузии). В настоящее время едва ли не единственно возможным путем замыкания системы уравнений турбулентного пограничного слоя в многокомпонентной смеси реагирующих тазов является путь обобщения. < уществующих полуэмпирических теорий турбулентности в несжимаемой я идкости на случаи течения, в которых необходимо учитывать влияние факторов сжимаемости, тепло- и массообмена, химических реакций и т. д-, и еще, конечно, использования известных аналогий Рейнольдса. При таком обобщении вид формул полуэмпирических теорий турбулентности полностью сохраняется и только плотность считается переменной величиной, зависящей от давления и те1№ературы. [c.539]

Параллельно с этими исследованиями шло развитие так называемых полуэмпирических теорий турбулентности. Прандтль в 1925 г. создал теорию пути смешения, приведшую к установлению формулы напряжения турбулентного трения, носящей его имя и сохранившей свое значение по сие время. Близкую по идее формулу, основанную на рассмотрении переноса завихренности, получил, повидимому, раньше, но опубликовал позднее Дж. Тэйлор. Карман в 1930 г., основываясь на допущенпи о подобии полей турбулентных, пульсаций, вывел формулу для количественного определения длины пути смешения. Основным достижением полуэмпирических теорий турбулентности явилось относящееся к тому же 1930 г. установление логарифмических формул скоростей и сопротивлений (Прандтль, Карман) в гладких и шероховатых цилиндрических трубах и обобщение этих формул на турбулентный пограничный слой. [c.40]

Все предыдущие выводы опирались иа предположение, что полуэмпирическое уравнение атмосферной диффузии имеет вид (10.55). Помимо того, что и самое общее полуэмпирическое уравнение диффузии может быть получено лищь при использовании некоторых приближенных гипотез, применимость которых к диффузии в приземном слое иногда может вызывать сомнения, уравнение (10.55) содержит в. себе еще дополнительное допущение, что оси 02, ОХ и ОУ, направленные вертикально вверх, вдоль среднего ветра и пёрпендикулярио ветру, являются главными осями тензора коэффициентов диффузии Кц. Мы ввели это допущение, основываясь на том, что направления указанных осей выделены самими условиями движения в приземном слое (ем. выще стр. 536) однако надо иметь в виду, что такая аргументация не является строгой. Поэтому ие исключено, что впоследствии, когда наше понимание всех деталей процесса турбулентной диффузии станет более глу-(к)ким, нам придется ввести поправки в полуэмпирическое уравнение (10.55), учтя в нем еще некоторые дополнительные члены. В самом деле, иапример, в п. 7.5 (см. стр. 401) мы уже отмечали, что при теплообмене атмосферы с однородной подстилающей поверхностью в принципе возможен и небольшой турбулентный перенос тепла по направлению среднего ветра, описываемый смещаииым моментом и 7 =и 7 /7(2/Х). Представляется довольно правдоподобным, что этот момент будет положительным прн положительных градиентах средней температуры и отрицательным прн отрицательных градиентах. Но в таком случае в рамках полуэмпирической теории турбулентности [c.581]

Перечисление недостатков феноменологических теорий турбулентности, оенованных на гипотезе о пути смешения , может быть продолжено. Следует, однако, иметь в виду, что все они органически присущи рассматриваемым теориям, которые не предусматривают сколько-нибудь правильного описания механизма процессов переноса. Плодотворность же этих теорий объясняется тем, что они позволили получить практически полезные полуэмпирические соотношения, которые используются в инженерной практике. [c.62]

Современный уровень /развития теории турбулентности не позволяет аналитически определить турбулентный перенос тепла в потомке жидкости. Поэтому широкое распространение получили полуэмлирические теории теплообмена, основанные на использовании аналогии между переносом тепла и количества движения. Принимая различиые допущения, авторы вычисляли турбулентный перенос тепла, находили поле температур в потоке жидкости и коэффициенты теплоотдачи. Правильность допущений полуэмпирических теорий можно проверить с помощью опытов по измерению лолей темлератур в жидких металлах. [c.361]

Проведенное в настоящей работе одновременное изменение температурных полей в потоке и коэффициентов теплоотдачи методами, учитывающими термическое контактное сопротивление, позволило достаточно четко разделить два процесса, определяющих передачу тепла к жидким металлам. Первый процесс, связанный с молекулярным и турбулентным переносами тепла, можно описать полуэмпирическими теориями теплообмена. Как показали опыты, такой перенос тепла в первом приближении описывается теорией Мартинелли — Лайона. Второй процесс, вызванный термическим контактным сопротивлением на поверхности теплообмена, в настоящее время не поддается теоретической оценке. [c.366]

Л. г. Лойцянский, Полуэмпирическая теория взаимодействия процессов молекулярного и молярного обмена в турбулентном движении жидкости. Труды Все-союзн. съезда по теоретической и прикладной механике (27 января — 3 февраля 1960 г.), Изд. АН СССР, М., 1962, 145—165 и того же автора Перенос тепла в турбулентном движении , Прикл. матем. и мех., т. XXIV, в. 4, 1960, 637—646. [c.594]

Этой проблематике и подчинена предлагаемая читателю монография. Ее основная цель состоит в разработке и обосновании полуэмпирических моделей турбулентности многокомпонентных реагирующих газовых смесей как математической основы описания структуры, динамики и теплового режима тех областей планетной атмосферы, которые формируются под воздействием комплекса аэрономических процессов и турбулентного перемешивания. Сюда относятся развитие макроскопической теории диффузионных процессов молекулярного переноса в газовых смесях в качестве основы описания тепло- и массопереноса в многокомпонентной среде верхней и средней атмосферы построение для многокомпонентного реагирующего газового континуума полуэмпирических моделей крупномасштабной турбулентности, позволяющих, в частности, удовлетворительно описывать турбулентный перенос и влияние турбулизации потока на скорости протекания химических реакций разработка усложненных моделей многокомпонентной турбулентности, включающих, в качестве замыкающих, эволюционные уравнения переноса для одноточечных вторых корреляционных моментов турбулентных пульсаций термогидродинамических параметров, предназначенных для постановки и решения разнообразных аэрономических задач, в [c.6]

Как уже было отмечено, влияние различных специфических для верхней атмосферы свойств (таких как многокомпонентность смеси, переменность среднего молекулярного веса, наличие гравитации и химических реакций) на турбулентность в гомосфере и переходной области, приводящее к появлению разнообразных дополнительных эффектов, не позволяет в общем случае использовать при моделировании аэрономических процессов теоретические результаты, полученные в рамках традиционного описания турбулизованных течений однородной несжимаемой жидкости (см., например, Монин, Яглом, 1992 Левеллен, 1980)) или воспользоваться полуэмпирической теорией коэффициентов турбулентного переноса для течений в многокомпонентном пограничном слое Иевлев, 1975). Поэтому, задача моделирования подобных сред требует разработки адекватной теории турбулентности многокомпонентных химически реагирующих газовых смесей. [c.53]

Перейдем к выводу дифференциальных уравнений переноса, описывающих эволюцию одноточечных вторых моментов < А "В > турбулентных пульсаций термогидродинамических параметров химически активной многокомпонентной среды с переменной плотностью и переменными теплофизическими свойствами. Такие уравнения для однородной жидкости в приближении Буссинеска Буссинеск, 1877) лежат в основе метода инвариантного моделирования во многих современных теориях турбулентности различной степени сложности (см. (Турбулентность Принципы и применения, 1980)). Несмотря на полуэмпирический характер уравнений для моментов, в которых при описании корреляционных функций высокого порядка используются приближенные выражения, содержащие эмпирические коэффициенты, следует признать достаточную гибкость основанных на них моделей. Они позволяют учесть воздействие механизмов конвекции, диффузии, а также возникновения, перераспределения и диссипации энергии турбулентного поля, на пространственно-временное распределение усредненных термогидродинамических параметров среды. Поэтому, подобные уравнения нашли широкое применение при численном моделировании таких течений жидкости, для которых существенно влияние предыстории потока на характеристики турбулентности в точке (Турбулентность Принципы и применения, 1980 Иевлев, 1975, 1990). С другой стороны, ими можно воспользоваться для нахождения коэффициентов турбулентного обмена в свободных потоках с поперечным сдвигом (градиентом скорости), в том числе применительно к специфике моделирования природных сред (Маров, Колесниченко, 1987). [c.168]

Сделаем еще несколько вводных замечаний относительно отличительных особенностей полуэмпирической теории многокомпонентной турбулентности применительно к планетной атмосфере. Существование градиентов концентраций составляет одно из важнейших свойств химически реагирующих течений, которое обычно не рассматривалось классическими моделями турбулентности с постоянной плотностью. Градиенты плотности, температуры и концентраций, возникающие из-за локального тепловыделения в химических реакциях, могут сильно изменить поле гидродинамической скорости жидкости посредством процессов турбулентного тепло- и массопереноса. Тем самым химическая кинетика реализует обратную связь с гидродинамикой. В случае турбулизованной смеси, в дополнение к пульсациям скорости, имеют место пульсации массовой плотности, температуры и концентраций отдельных компонентов. Очевидно, так как система осредненных уравнений многокомпонентной гидродинамики (3.2.4)-(3.2.8) содержит одноточечные парные корреляции, включающие указанные пульсации, то для ее замыкания необходимо привлекать к рассмотрению большое число дополнительных эволюционных (прогностических) уравнений переноса для вторых моментов. В этих уравнениях высшие моменты могут быть аппроксимированы градиентными соотношениями, написанными по аналогии с теми, которые используются в моделях нереагирующей турбулентности для течений с постоянной плотностью. Развиваемый в этой главе подход не является, таким образом, принципиально новым, а содержит изложение с единой точки зрения идей, используемых в феноменологических теориях турбулентности однородных жидкостей применительно к специфике сжимаемых многокомпонентных смесей. [c.169]

Масштаб турбулентности и методическое приложение. Для окончательного замыкания рассмотренной модели необходимо задать внешний масштаб турбулентности Ь. Масштаб Ь, появляющийся в эволюционных уравнениях переноса для вторых моментов при параметризации неизвестных корреляций и характеризующий размеры больших энергосодержащих вихрей, зависит, вообще говоря, от процессов конвективного переноса, генерации и диссипации турбулентности, а также от предыстории этого процесса. В Гл.7 показано, что в свободных слоях со сдвигом масштаб Ь может быть определен при помощи простого модельного уравнения (см. формулу (7.3.1)). Вывод более общих дифференциальных уравнений для Ь является одной из самях сложных задач полуэмпирической теории многокомпонентной турбулентности. Как уже подчеркивалось в Гл. 4, параметр Ь не определяется только через одноточечные моменты пульсирующих величин. Являясь мерой расстояний между точками Г и Г2 в потоке, на которых еще существуют отличные от нуля корреляции <У"( 1Ж"( 2) внешний масштаб турбулентности I должен находиться из [c.282]

Указанные работы выявили характер распределения скоростей в поперечных сечениях и по оси в затопленных турбулентнь1х струях и показали, что при выборе соответствующих масштабов для скорости и линейного размера удается получить универсальные зависимости безразмерной скорости от безразмерного расстояния, несколько изменяющиеся при изменении формы начального поперечного сечения струи для профиля осевой скорости и единые — для профилей скорости в поперечных сечениях. - Однако, будучи чисто эмпирическими, эти исследования не обладали ни полнотой, ни общностью. Появившаяся в- 1925 г. полуэмпирическая теория свободной турбулентности Л. Прандтля, использующая гипотезу поперечного переноса импульса с постоянным путем смешения, почти десять лет оставалась вне поля зрения специалистов по струям. Между тем уже в 1926 г. В. Толлмин, основываясь на теории Пран тля, решил три задачи о турбулентных струях для идеализированных схем [c.811]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...