Множество частиц турбулентное движение

В общем случае при отсутствии столкновений или взаимодействия между частицами турбулентное движение частиц связано только с турбулентностью жидкости (разд. 2.8). Следовательно, турбулентное движение множества частиц действительно не играет существенной роли при течении взвеси по трубе в экспериментах, описанных в разд. 4.5. Множество частиц можно наблюдать только вследствие хаотического движения, наложенного на движение массы, как в свободномолекулярном потоке. Таким образом, движение твердых частиц нельзя связать непосредственно со свойствами жидкости, так как положение частиц зависит также от столкновений между ними. [c.237]

Режимы движения множества частиц в турбулентной среде. При очень низкой плотности частиц, когда число столкновений между частицами пренебрежимо мало по сравнению с числом столкновений со стенкой, режим течения аналогичен течению разреженного газа. По аналогии можно записать напряжение сдвига на твердой стенке в виде [c.234]

Данная глава посвящена процессам переноса при движении одиночной частицы, взвешенной в турбулентном потоке жидкости. Хорошо известно, что пока еще нет вполне удовлетворительных и апробированных методов анализа этой задачи. В этой главе описаны физические особенности процесса, требующие объяснения, сделана попытка обобщения имеющегося запаса знаний в данной области, что должно стимулировать дальнейшее осмысливание проблемы. Следует отметить, однако, что задачи, связанные с одиночной частицей, не яв.ляются препятствием для исследования систем, содержащих множество частиц. Обсуждение этой проблемы преследует также цель указать на потребность в других методах исследования. В гл. 4—9 показано, что уже многое достигнуто в об.иасти динамики многофазных систем путем соответствующего обобщения методов механики сплошной среды. [c.29]

Турбулентное движение. В турбулентнолх потоке столкновения между всеми элементалш множества частиц сходных размеров [c.222]

При турбулентном движении направления общего движения жидкости и движения отдельных ее частиц не совпадают. Турбулентное движение характеризуется сложными траекториями, множеством завихрений и водоворотов, непрерывно возникающих и исчезающих. Это неупорядоченное движение, в котором мгновенная скорость, т. е. скорость в дайной точке, в какой-либо момент времени, не остается постоянной, как в случае ламинарного движения,— она все время меняется по величине и по направлению— пульсирует. При этом значения осреднениой скорости движения жидкости во времени остаются практически постоянными по величине и направлению. Направление этой осредненной скорости и обусловливает основное продольное течение жидкости. [c.126]

Та2 как при изотропной турбулентности и =и =ш - я и = = и = ш = 0, единственный член, содержащий скорость, достаточен для представления системы, а среднее перемещение частиц, которые проходят через данную точку, равно нулю. Поэтому большое количество таких перемещений в плане будет совершенно симметрично относительно точки и может рассматриваться как множество частиц, распространяющихся неограниченно со временем. Это множество может быть описано статистически в виде среднего квадрата или отклонения радиального расстояния г составляющих его частиц. Рассмотрим следующий определенный интеграл, осредненный для частиц, проходящих через начало координат в момент времени Т и находящихся в движении со времени / = 0 очевидно, что [c.272]

С другой стороны, при переходе к предельно-развитой сдвиговой турбулентности в открытой гидродинамической системе между отдельными областями устанавливаются новые макроскопические связи (обусловленные коллективным взаимодействием образующих ее подсистем), что повышает внутренюю упорядоченность системы по сравнению с произвольными малыми флуктуациями, происходящими на молекулярном уровне. При этом множество пространственно-временных масштабов, на которых разыгрывается турбулентность, соответствует когерентному поведению огромного числа частиц, с чем связано, в частности, появление на фоне мелкомасштабного турбулентного движения, упоминавшихся в начале этого параграфа, четко упорядоченных когерентных (диссипативных) структур, с определенной степенью организации и формированием областей повышенной концентрации завихренности в виде вихревых трубок и вихревых слоев. Отсюда можно сделать, на первый взгляд, парадоксальное заключение, что развитое турбулентное движение, несмотря на его очень большую сложность, отвечает состоянию большей упорядоченности, чем более симметричное ламинарное движение. Данный феномен, показывающий, сколь трудно при сложных движениях отличить порядок от хаоса Климонтович, 1982), составляет часть общей проблемы самоорганизации (синергетики). К этой пробле- [c.21]

Рассматриваемые в книге вопросы можно разбить на три группы волны в случайных облаках дискретных рассеивателей, волны в сплошных случайных средах и рассеяние волн на шероховатой поверхности. Случайные облака дискретных рассеивателей представляют собой случайное распределение в пространстве множества частиц. Их примерами являются дождь, туман, смог, град, частицы в океане, красные кровяные тельца в крови, молекулы полимеров и другие частицы, совершающие броуновское движение. Сплошные случайные среды — это среды, свойства которых меняются случайно и непрерывно во времени и в пространстве. В качестве примеров приведем турбу лентность чистого воздуха, выхлопные струи двигателей, тропосферную и ионосферную турбулентность, турбулентность океана [c.7]

При движении в турбулентной жидкости не одиночных частиц, а достаточного их множества взаимодейств<ие жидкого и твердого компонентов может проявиться не только в изменении поведения частиц, которое опреде-108 [c.108]

Реальные ветровые волны на поверхности водоемов не всегда имеют правильную форму зыби. При действии ветра, его порывах, турбулентной циркуляции и сменах местных давлений зарождается множество исходных волновых форм, расходящихся в разные стороны от места своего возникновения. По пути распространения исходные волны пересекаются с аналогичными образованиями, появившимися на других участках акватории. В результате их сложения (интерференции) колебательные движения частиц усложняются и формирующиеся на поверхности воды видимые волны приобретают нерегулярность. Следовательно, очертания поверхности видимых штормовых волн можно представить как совокупность множества простых спектральных составляющих — разнообразно сочетающихся первичных гармонических колебаний со случайным сдвигбм фаз (рис. XXVI.1). Нерегулярные волновые процессы потребовали расширения методов исследования. В связи с этим в настоящее время теория волн, продолжающая развиваться с использованием приемов классической гидродинамики и энергетических принципов В. М. Маккавеева, включает новые перспективные направления. Основываются они на вероятностно-статистическом анализе получаемых при наблюдениях в природных условиях эмпирических данных по параметрам видимых волн, а также на спектральном представлении о действительных ветровых волнах. Спектральное теоретическое направление исследований исходит из допущения, что отдельные составляющие видимых волн могут быть описаны с позиций гидродинамической теории волн бесконечно малой амплитуды. [c.516]

Если, однако, рассматривать функцию Х(х,1) лишь на дискретном множестве моментов времени t=tn = io + m, где шаг по времени ч велик по сравнению с лагранжевым масштабом времени Т, то практичебки можно считать, что случайная последовательность Л"(лг, п) является марковской. В самом деле, приращения функции Х х,1) на непересекающихся интервалах времени длины практически некоррелированы, и естественно ожидать, что они будут также и почти независимы, а случайная последовательность с независимыми приращениями заведомо является марковской. Отметим, кроме того, что дисперсии приращений функции Х х, i) на интервалах времени длины согласно (9.35), пропорциональны как это и должно быть при условиях (10.53). Таким образом, если бы вместо дифференциального уравнения (10.49) мы рассмотрели аналогичное разностное (по времени) уравнение, соответствующее марковской последовательности Х х,1п), то оно уже близко соответствовало бы реальным свойствам движения жидких частиц В турбулентном потоке. Следовательно, можно ожидать, что полуэмпирическое уравнение турбулентной диффузии [c.535]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...