Ламинарное и турбулентное движения вязкой жидкости

Ламинарное и турбулентное движения вязкой жидкости. [c.460]

В учебнике изложены теория н методы расчета одномерного движения с учетом различных воздействий, плоского дозвукового течения идеальной жидкости, ламинарного и турбулентного течений вязкой жидкости н др. Рассмотрено плоское трансзвуковое течение и течение двухфазных сред, показано применение общих методов к техническим задачам (расчет характеристик аэродинамических решеток, лабиринтных уплотнений, скачков конденсации, гидродинамической смазки, переохлаждения, разгона капель и др.). [c.2]

В механике жидкости и газа известны два разных, качественно отличных друг от друга, режима движения вязкой среды ламинарный и турбулентный. Многочисленные эксперименты указывают, что особенности ламинарного и турбулентного движений предопределяются критерием Рейнольдса, выражающим связь между молекулярным движением (через молекулярную вязкость р) и упорядоченным движением (через осредненную скорость и) в определенных геометрических условиях (через характерный размер I). Число Рейнольдса связывает между собой все определяющие параметры, характеризующие режимы движения [c.10]

В учебном пособии рассмотрены основные вопросы совре менной гидромеханики статика, кинематика и динамика. Приведены выводы общих уравнений движения сплошных сред. Даны законы переноса импульса, тепла и вещества. Изложена теория потенциального днижения как для плоских, так и для пространственных потоков. Рассмотрена сжимаемость газа при дозвуковых и сверхзвуковых течениях. Освещены вопросы теории движения вязкой жидкости, подробно рассмотрены ламинарное и турбулентное движения в трубах и в пограничном слое. Дан метод расчета трубопроводов. [c.2]

Инженерам-механикам приходится производить гидравлические расчеты бензопроводов, нефтепроводов, маслопроводов жидкой смазки, систем охлаждения, водопроводных линий и т. д, В этих трубопроводах возможен как ламинарный (например, при движении вязких жидкостей технических масел, густой нефти и т. д.), так и турбулентный режим движения. Поэтому рассмотрим оба режима движения жидкости по трубам. [c.137]

Для лучшего понимания теоретических построений и расчетных методов читатель должен в первую очередь получить представление об истинном, наблюдаемом в опытах, характере реальных гидромеханических явлений. Тогда легче и правильнее усваивается сущность теоретических моделей этих явлений, создается более ясное и правильное представление о степени приближенности исходных предпосылок и границ применимости теории. Например, уже в гл. 2 Кинематика даются первые сведения о возможной кинематической структуре потоков реальных жидкостей, включая описание кинематической картины ламинарного и турбулентного течений. Этим же соображением обусловлено изложение законов движения идеальной жидкости только после того, как выведены уравнения вязкой жидкости. В пользу такого расположения материала говорит возможность рассматривать [c.4]

Неустойчивость движения жидкости может проявляться не только в переходе от ламинарного режима к турбулентному, но и в резком изменении макроскопической структуры потока. Например, при движении вязкой жидкости между соосными вращающимися цилиндрами линиями тока могут служить плоские кривые в виде концентрических окружностей (см. п. 8.4). Но при определенных условиях такой характер течения может нарушиться, и в зазоре между цилиндрами возникнут крупные кольцевые вихри с осями, параллельными окружной скорости. Сечения таких вихрей плоскостью, проходящей через ось вращения, показаны на рис. 9.4. [c.363]

По структуре все существующие потоки реальной вязкой жидкости делятся на ламинарные и турбулентные. При ламинарном или слоистом движении жидкости подкрашенные струйки [c.14]

Экспериментально было установлено, что введением в движущуюся вблизи тела жидкость весьма малых (до сотых долей процента) количеств специальных полимерных веществ (присадок) можно значительно повлиять на движение жидкости в пристеночном слое и уменьшить сопротивление трения на стенках трубы. Добавление присадок в столь малых количествах фактически не изменяет плотности и вязкости жидкости и не сказывается заметно на распределении скорости в ламинарном движении при малых значениях чисел Рейнольдса, но может влиять на свойства турбулентного движения вблизи обтекаемых стенок. Поэтому ясно, что в этом случае принятая до сих пор теория движения вязкой жидкости Навье — Стокса нуждается в существенных видоизменениях. Можно вполне определенно сказать, что в некоторых областях при турбулентных движениях могут проявиться некоторые свойства среды, которые несущественны для описания ламинарных движений. [c.246]

Такая система (2-7) — (2-76) и есть дифференциальное уравнение движения несжимаемой вязкой жидкости —уравнение Навье— Стокса. Это уравнение справедливо как для ламинарного, так и турбулентного движения. [c.40]

Уравнения переноса массы и тепла при ламинарном и турбулентном течениях однофазных или двухфазных теплоносителей в каналах выводятся из основных законов физики сохранения массы, сохранения энергии, вязкого трения Ньютона, теплопроводности Фурье. Здесь и далее не будут затрагиваться вопросы переноса в жидкостях, законы трения в которых не подчиняются закону Ньютона (т = (Г ди ду). Уравнения неразрывности, движения и переноса тепла с учетом зависимости свойств от параметров теплоносителя образуют систему, представляющую основу для расчета полей скорости и температуры. Эта система является замкнутой для ламинарного режима течения. Для турбулентных режимов течения приходится прибегать к гипотезам или построению полуэмпирических моделей, позволяющих замкнуть систему уравнений. Для течений двухфазного потока, особенно в условиях кипения или конденсации, эмпирический подход до настоящего времени преобладает. [c.9]

Обычно в теории движения вязкой жидкости проблему устойчивости связывают с переходом ламинарного течения в турбулентное. Если жидкость имеет свободную границу, то, естественно, возникает вопрос еще об устойчивости свободной поверхности. Как первая, так и вторая задачи имеют большое значение при расчетах пленок. [c.287]

В технической литературе критические режимы рассмотрены только для ротационных вискозиметров типа цилиндр—цилиндр. Из многочисленных опытов известно, что ламинарный режим движения вязкой жидкости в зазоре между коаксиальными цилиндрами осуществим лишь до определенных чисел Рейнольдса. При этом существует два критических числа Рейнольдса нижнее Re и верхнее Re. При Re > Re режим течения будет чисто турбулентным, при Re режим течения ламинарный. Неравенство Re < Re < Re определяет собой область неустойчивости ламинарных течений. Для выяснения вопроса об устойчивости разработаны эффективные теоретические методы, из которых наи-О более общим является метод Ляпунова. [c.17]

Пятое издание содержит изложение основных разделов механики жидкости и газа кинематики, статики и динамики. Общие дифференциальные уравнения динамики выведены как для однородной, так и для неоднородной, гомогенной и гетерогенной сред. Рассмотрены методы интегрирования уравнений динамики в задачах несжимаемых и сжимаемых, идеальных и вязких жидкостей п газов при ламинарных и турбулентных режимах движения. Приведено значительное число примеров приложений этих решений, иллюстрирующих большие возможности современных методов механики жидкости и газа в технической практике. [c.2]

При движении вязких жидкостей сквозь пористые среды со сравнительно большими средними размерами пор (крупнозернистые породы, галька, руда, каменный уголь) линейный закон Дарси (156) уже не оправдывается и должен быть заменен более сложным нелинейным. Физически это объясняется в первую очередь, влиянием конвективных ускорений в потоке, а затем и потерей устойчивости ламинарного движения жидкости в порах и перехода к режиму турбулентной фильтрации. О последнем судят по изменению фильтрационного числа Рейнольдса, равного Ьд/у, где д — средний диаметр пор. [c.412]

Вывод уравнений турбулентного пограничного слоя из общих уравнений Рейнольдса, так же как и последующий вывод интегрального соотношения импульсов, нельзя признать полностью обоснованным. Ничего другого, кроме интуитивно воспринимаемой аналогии с ламинарным пограничным слоем, заключающейся в откидывании продольных производных по сравнению с поперечными, и замены второго уравнения условием малости поперечного перепада давления по сравнению с продольным, в сущности говоря, нет. Поэтому уравнения турбулентного пограничного слоя вблизи твердой поверхности составляются из уравнений Рейнольдса (16) аналогично тому, как уравнения ламинарного слоя были составлены из уравнений Стокса движения вязкой жидкости. Будем иметь в случае плоского стационарного турбулентного пограничного слоя [c.598]

Если увеличить скорость движения воды, то при достижении определенного ее значения подкрашенная струйка начнет размываться по всему сечению трубки (рис. 10.25), что указывает на возникновение перемешивания жидкости. Появляется новый вид движения, называемый турбулентным. Таким образом, для вязкой жидкости наблюдаются два вида движения ламинарное и турбулентное. [c.292]

Как отмечалось, внешне потоки вязкой жидкости делятся на слоистые (ламинарные) и турбулентные. Более глубокое рассмотрение вопроса приводит к более тонким понятиям невихревого и вихревого движения, играющим важное значение при объяснении ламинарности и турбулентности, а также явления обтекания тел и возникновения подъемной силы крыла. [c.294]

С помощью математических абстракций мы приходим в теоретической гидродинамике к постановкам задач, содержащим помимо соотношений, выводимых из общих уравнений, еще дополнительные специальные гипотезы, позволяющие выделить те решения, которые отражают влияние физических факторов, не учитываемых принятой схемой (эффект вязкости в теории идеальной жидкости, учет кавитации в теории непрерывных потоков, учет устойчивости движения вязкой жидкости при переходе от ламинарных потоков к турбулентным и т. п.). Нам представляется, что математический анализ таких гипотез, проведен- [c.5]

Не следует смешивать понятия пристеночного, ламинарного подслоя в трубе с ранее введенным представлением о ламинарном пограничном слое. Напомним, что движение вязкой жидкости в пограничном слое определялось как силами вязкости и давлений, так и инерционными влияниями движение в пограничном слое не было равномерным, а сам слой нарастал по толщине вниз по потоку. В рассматриваемом сейчас ламинарном подслое движение равномерно и происходит под действием голько движущего перепада давлений и сил вязкости. Пограничный слой граничит с внешним безвихревым потоком, ламинарный подслой располагается иод турбулентным ядром течения, законы движения которого не имеют ничего общего с потенциальным потоком. Нам придется в дальнейшем иметь дело с турбулентным пограничным слоем в этом случае вблизи стенки, на дне турбулентного пограничного слоя, будет существовать ламинарный подслой. [c.610]

Рейнольдс (1842—1912) изучал движение вязкой жидкости, ввел понятие ламинарного и турбулентного течений и отметил резкий переход от одного к другому. [c.7]

Как уже отмечалось раньше, необходимые признаки ламинарного течения в круглой трубе установлены не только на основании результатов опытов, но и на основании результатов решения дифференциальных уравнений движения вязкой несжимаемой жидкости с удовлетворением граничным условиям прилипания частиц жидкости к стенкам. Что же касается перечисленных необходимых признаков турбулентного движения в трубе, то они пока установлены только на основании экспериментальных наблюдений и измерений. Среди исследователей, занимающихся вопросами течений жидкости, широко распространено мнение, что указанные признаки турбулентного режима течения в трубе нельзя получить в результате решения краевой задачи на базе общих дифференциальных уравнений движения вязкой жидкости, в основе которых лежит гипотеза Ньютона о силе вязкости и гипотеза о сплошности среды и непрерывности изменений скоростей частиц. Извилистый и неупорядоченный характер траекторий отдельных частиц побудил ряд исследователей отказаться от непосредственного использования дифференциальных уравнений движения вязкой жидкости для изучения турбулентных течений и стать на путь видоизменения этих уравнений с помощью математического метода осреднения ряда величин и введения в связи с этим методом новых неизвестных величин. [c.435]

На практике чаще наблюдается турбулентный режим течения жидкости, например, при движении воды в трубах из-за ее сравнительно малой вязкости и большой скорости течения. При движении вязких жидкостей (нефти, масла и др.), а также при движении жидкостей с малой вязкостью, но с небольшой скоростью, наблюдается ламинарный режим течения. [c.30]

Существование двух резко различающихся типов течений — ламинарных и турбулентных — было замечено еще в первой половине XIX века, но теория турбулентности появилась только вместе с замечательными работами Осборна Рейнольдса (1883, 1894). В этих работах он уделил основное внимание условиям, при которых ламинарное течение жидкости в трубах превращается в турбулентное, и установил общий критерий динамического подобия течений вязкой несжимаемой жидкости. В отсутствие внешних сил таким критерием является, кроме геометрического подобия, совпадение значений так называемого числа Рейнольдса Re = IУL/v, где V и L — характерные масштабы скорости и длины в рассматриваемом течении, а V — кинематический коэффициент вязкости жидкости. С динамической точки зрения число Ке может быть интерпретировано как отношение типичных значений сил инерции и сил вязкости, действующих внутри жидкости. Силы инерции, вызывающие перемешивание различных объемов жидкости, движущихся по инерции с разными скоростями, осуществляют (в трехмерной турбулентности) передачу энергии от крупномасштабных компонент движения к мелкомасштабным и тем самым способствуют образованию в потоке резких мелкомасштабных неоднородностей, свойственных турбулентным течениям. Силы вязкости, наоборот, приводят к сглаживанию мелкомасштабных неоднородно- [c.10]

Закончив на этом описание основных физических явлений, возникающих при течениях с очень малой вязкостью, и изложив тем самым в самых кратких чертах теорию пограничного слоя, мы перейдем в следующих главах к построению рациональной теории этих явлений на основе уравнений движения вязкой жидкости. В настоящей части книги (в главе III) мы составим общие уравнения движения Навье — Стокса, а во второй части сначала выведем из уравнений Навье — Стокса путем упрощений, вытекающих из предположения о малой величине вязкости, уравнения Прандтля для пограничного слоя, а затем перейдем к интегрированию этих уравнений для ламинарного пограничного слоя. Далее, в третьей части книги, мы рассмотрим проблему возникновения турбулентности (переход от ламинарного течения к турбулентному) с точки зрений теории устойчивости ламинарного течения. Наконец, в четвертой части книги мы изложим теорию пограничного слоя для вполне развившегося турбулентного течения. Теорию ламинарного пограничного слоя можно построить чисто дедуктивным путем, исходя из дифференциальных уравнений Навье — Стокса для движения вязкой жидкости. Для теории турбулентного пограничного слоя такое дедуктивное построение до сегодняшнего дня невозможно, так как механизм турбулентного течения вследствие его большой сложности недоступен чисто теоретическому исследованию. В связи с этим при изучении турбулентных течений приходится в широкой мере опираться на экспериментальные результаты, и поэтому теория турбулентного пограничного слоя является, вообще говоря, полуэмпирической. [c.53]

Быстрое развитие техники в XIX в, способствовало накоплению экспериментального материала. Интенсивное развитие получила гидравлика и в особенности экспериментальное исследование движения воды и других вязких жидкостей в трубах и каналах. В связи с этим следует остановиться на работах двух крупнейших ученых — Ж. Пуазейля и О. Рейнольдса, проводивших обстоятельные исследования по движению жидкости в трубах малого диаметра. С их именами связано открытие двух режимов движения вязкой жидкости в трубах и каналах — ламинарного и турбулентного. Работы Рейнольдса являются началом создания теории турбулентного движения, получившей ныне большое развитие и огромное применение в аэродинамике, гидравлике и метеорологии. [c.11]

Следует отметить, что дифференциальные уравнения пограничного слоя в форме (10.3) и (Ю. 4) пригодны лишь для изучения ламинарного движения в пограничном слое. Для изучения турбулентного движения в пограничном слое они неприменимы по тем же причинам, по каким уравнения движения вязкой жидкости неприменимы для изучения турбулентного движения. [c.246]

Рис. 19-1. Распределение скоростей при ламинарном (а) -и турбулентном (б) движении вязкой жидкости в трубе В — толщина пограничного слоя жидкости

Рис. 19-1. <a href="/info/20718">Распределение скоростей</a> при ламинарном (а) -и турбулентном (б) <a href="/info/175029">движении вязкой жидкости</a> в трубе В — <a href="/info/5706">толщина пограничного слоя</a> жидкости

Сходство явлений дерехода ламинарных движений в турбулентные в круглой цилиндрической трубе и в куэттовском круговом движении распространяется и на движение вязкой жидкости в пограничных слоях на поверхности твердых тел, в струях и следах за телами. Если условиться при сравнительно грубом подходе количественно сопоставлять скорость на внешней границе пограничного слоя со скоростью на оси трубы, а толщину пограничного слоя с радиусом трубы, то следует ввести в рассмотрение рейнольдсово число пограничного слоя [c.528]

Турбулентным называется такое движение, при котором отдельные частицы жидкости перемещаются беспорядочно (хаотично), т. е. частицы жидкости перемещаются как вдоль, так и поперек канала. Однако на границе жидкости и стенки сохраняется струйное ламинарное движение (см. рис. 13.6). Участок, где сохраняется ламинарное движение жидкости, называется вязким подслоем-, толщина этого подслоя очень мала. В турбулентном ядре частицы жидкости перемешиваются и перенос тепла осуществляется конвекцией. При перемешивании неизбежны столкновения частиц, обладающих различной энергией, поэтому, естественно, происходит перенос тепла и теплопроводностью. В вязком подслое передача тепла осуществляется теплопроводностью. На рис. 13.6 показано распределение скоростей и температур при ламинарном и турбулентном движении причем видно, что наи )льшее падение температуры происходит в вязком подслое. Сле- [c.157]

Движение вязкой (реальной) жидкости сопровождается затратами энергии на преодоление сопротивлений движению. Эти потери энергии определяются по-разному при различных режимах движения. Существует два режима движения жидкости ламинарный и турбулентный. При ламинарном режиме жидкость движется слоями, а при турбулентном режиме движения наблюдается беспорядочное пере1 шива-ние частиц жидкости. [c.44]

Турбулентные течения значительно сложнее ламинарных. Для изучения турбулентности нужны методы, существенно отличающиеся от тех, которые применяются для изучения ламинарого движения. Беспорядочный характер движения отдельных частиц (жидких комков) жидкости в турбулентном потоке требует применения методов статистической механики. Между статистической механикой молекулярного движения и статистической гидроаэромеханикой вязкой жидкости, несмотря на то что они кажутся на первый взгляд аналогичными, существует принципиальное отличие. Оно выражается прежде всего в том, что суммарная кинетическая энергия молекул не меняется со временем (по кинетической теории газов), тогда как в турбулентном потоке кинетическая энергия жидкости всегда в той или иной мере рассеивается, переходя вследствие вязкости в тепло. [c.147]

Задачи вязкого течения жидкостей и газов в пограничном слое при внешнем обтекании тел. Этот класс объединяет все задачи ламинарного и турбулентного, стационарного и нестационарного режимов течения однородных и миогокомионентных газов и жидкостей при свободном и вынужденном обтекании плоских и пространственных тел с произвольным распределением скоростей в потенциальном или завихренном потоке при произвольных условиях на границах и на поверхностях разрывов, Задачи данного класса описываются системой дифференциальных уравнений параболического типа, содержащей по крайней мере одну одностороннюю пространственную или временную координату, вдоль которой протекающий процесс зависит только от условий на одной из границ рассматриваемой области. Например, для задач теплообмена при неустановившемся ламинарном или турбулентном двумерном движении однородного газа система, состоящая из уравнений неразрывности движения и энергии, имеет вид [c.184]

Теоретические решения задач о движении вязкой жидкости с помош,ью уравнений Навье—Стокса, как уже отмечалось, хорошо совпадают с экспериментом. Однако это совпадение наблюдается только при достаточно малых числах Не. Опыт показывает, что если числа Не превосходят некоторый предел, то ламинарное течение становится невозможньтм и возникает новый тип течения, которое называется турбулентным. Систематические исследования в этом направлении начались с известного опыта Рейнольдса. [c.159]

Основы учения о движении вязкой хсидкосги были заложены Луи Мари Анри Навье (1785-1836). Джордж Габриель Стокс (1819-1903) дал выво,ц уравнений движения вязкой жидкости в современной форме и ony6nHKoearj ряд точных решений. Осборн Рейнольдс (1842-1912) распространил уравнения Навье-СтОкса на случай турбулентного движения, сформулировал условия перехода от ламинарного режима течения к турбулентному, объяснил явление кавитации, дал систему уравнений смазочного Jюя, Слово "турбулентность", по всей вероятности, впервые [c.6]

Будущим теоретическим исследованиям по устойчивости ламинарных движений предстоит отразить основные детали тех сложных, граничащих со случайными движений, которые возникают при потере устойчивости изучаемого начального движения, а пока внимание многих ученых привлекает гидродинамический эксперимент, на современном уровне развития позволяющий глубоко проникнуть в процессы перехода ламинарных движений в турбулентные. Появившиеся в последнее десятилетие исследования в этом направ-.тении показывают, что нелинейные эффекты в вязких потоках крайне своеобразны. Чрезвычайно характерны в этом смысле явления, возникающие в круглой трубе при переходе рейнольдсова числа через критическое значение. Явления эти аналогичны и другим случаям ламинарного движения вязкой жидкости, в частности куэттовскому движению между движущимися параллельными плоскостями, между поверхностями вращающихся соосных цилиндров и в пограничных слоях. [c.525]

Наряду с движением вязкой жидкости в круглых цилиндрических трубах Д. Колзом были изучены также и переходные движения в пространстве между соосными вращающимися цилиндрами ). При переходе через некоторое значение рейнольдсова числа устойчивое вначале круговое движение частиц жидкости в плоскостях, перпендикулярных оси вращения, сменяется движением с ячеистой структурой замкнутых вторичных течений, расположенной периодически в направлении, параллельном оси вращения. Такое — его обычно называют тэйлоровским — движение образуется в случае доминирующего вращения внутреннего цилиндра. В случае же доминирующего значения вращения внешнего цилиндра устойчивое круговое движение частиц переходит в спиральное, смешанное ламинарно-турбулентное движение. Эти периодически расположенные в пространстве спирали, сохраняя свою форму и взаимное расположение, вращаются как одно целое вокруг общей оси цилиндров с угловой скоростью, близкой к среднему арифметическому угловых скоростей цилиндров. [c.527]

Изменяя угловые скорости вращения внутреннего и внешнего цилиндра, можно отчетливо наблюдать процессы возникновения и разрушения различных режимов движений вязкой жидкости между вращающимися цилиндрами, от периодических тэйлоровских до двоякопериодических спиральных структур. Большой интерес заслуживает факт связи характеристик турбулентности в пробках с тэйлоровскими вторичными течениями, которые, таким образом, служат конечными возмущениями, способствующими переходу от ламинарного движения к турбулентному ). [c.527]

Ламинарное движение. С примером ламинарного (слоистого) движения вязкой жидкости мы познакомились при выводе формулы Пуазейля. К ламинарному виду относится установившееся (стационарное) течение идеальной жидкости. Однако в идеальной жидкости между движущимися слоями не возникают силы внутреннего трения. Поэтому ламинарное течение остается таковым при любых скоростях. Силы внутреннего трения, возни-каюш ие между слоями реальной (вязкой) жидкости, оказывают существенное влияние на характер движения. Если эти силы невелики и средняя (по сечению трубки) скорость течения мала то движение является ламинарным. При этом скорость слоев изменяется от оси трубки к стенкам по параболическому закону (рис. 10.22). Если же силы внутреннего трения достигают некоторой определенной величины, то их воздействие на слои жидкости настолько велико, что это приводит к нарушению слоистости течения и возникновению перемешивания. Механизм перехода от ламинарного к турбулентному движению мы разберем несколько ниже. [c.292]

Основное значение имели теоретические и экспериментальные исследования со]1ротивления в трубах и каналах при движении в них воды и других вязких жидкостей. Теоретическое решение этой затачи бььто дано самим Стоксом в 1846 г. и СтеФаном в 1862 г. Обстоятельные экспериментальные исследования движения вязкой жидкости в трубах очень малого диаметра были проведены Ж. Пуазейлем в 1840—1842 п. и О. Рейнольдсом в период 1876 — 1883 гг. Более ранние опыты были проведены Хагеном и опубликованы в 1839 i. Ко времени работ Пуазейля и Рейнольдса относится открытие двух различных режимов движения вязкой жидкости в трубах — ламинарного и турбулентного, Работы Рейнольдса послужили началом создания теории турбулентного движения, применение которой в вопросах гидравлики, гидротехники, метеорологии, теории сопротивления и теплопередачи оказалось весьма обширным и плодотворным. [c.27]

Основным методом изучения закономерностей турбулентного движения ещё и до сих пор служит экспериментальный метод различные теории турбулентности играют пока лишь вспомогательную роль. В предшествующих главах было показано, что отдельные случаи ламинарных течений могут быть изучены с помощью решения соответственных краевых задач либо на основе точных уравнений движения вязкой жидкости, либо на основе приближённых уравнений, полученных из точных с помощью отбрасывания групп отдельных слагаемых. При этом решения задач включали в себе коэффициент вязкости жидкости и параметры самой задачи и не содержали в себе какие-либо произвольные постоянные, за определением которых необходимо было обращаться к отдельным опытам, воспроизводящим рассматриваемую задачу. Существующие же теории турбулентности ещё не позволяют отдельные случаи турбулентных движений изучать с помощью решения краевых задач на основе каких-либо дифференциальных уравнений. [c.437]

Пограничный слой. При движении вязкой жидкости около стен образуется слой, скорость которого равна нулю при ламинарном и близка к нулю при турбулентном движении. Наличие слоя объясняется тормозящим действием стенки. Этот малоподвижный слой, получивший название пограничного слоя , тормозит движение соприкасающегося с ним слоя жидкости, а тот, в свою очередь, тормозит следующий и т. д. Следствием этого является неравномерное распределение скоростей по сечению потока от максимальной скорости по оси до нулевой у стенок. При ламинарном движении распределение скоростей подчиняется закону параболы (фиг. 6, а). Средняя скорость движения потока в этом случае равна половине максимальной, т. е. Ыср = 0,5итах. В случае турбулентного движения эпюрэ скоростей тоже представляет собой параболу, но с более тупой вершиной (фиг. 6, б). Средняя скорость потока при турбулентном движении колеблется в пределах 0.8—0,9 от максимальной скорости. [c.46]

В природе и технике турбулентное двилсение жидкости наблюдается чаще, чем ламинарное. Обйасти ламинарного движения — движение вязких жидкостей типа масел по трубам и в механизмах, движение грунтовых вод (но оно может также быть и турбулентным), движение в капиллярах (в том числе и движение крови в живых организмах). [c.114]

Все указанные выше уравнения получаются в результате непосредственного рассмотрения условий динамического равновесия сил, действующих на елементарную частицу жидкости. Когда рассматривается движение газа как вязкой жидкости, эти уравнения обычно относятся к случаю ламинарного движения. На основе применения теоремы об изменении количества движения получается уравнение движения с учетом сил вязкого трения (и при прочих условиях тех же, для которых было получено уравнение (52.5)), в равной мере относящееся к случаям ламинарного и турбулентного течения. Например, для течения вязкой сжимаемой жидкости в цилиндрической трубе диаметра й получают, представляя силу сопротивления, отнесенную к единице объема, в форме трру7(2 ), следующую запись уравнения движения [c.460]

Вместо простейшего плоского кругового движения вязкой жидкости между двумя вращающимися цилиндрами при повышении рейнольдсова числа, как известно, образуется последовательность переходных ламинарных движений, от известного тейлоровского, с характерными для нег поперечными вторичными движениями, до граничащего с развитым турбулентным движением, но еще ламинарного спирального движения. Вопрос о теоретическом изучении этой заполняющей переход от ламинарного режима к турбулентному последовательности движений представляет значительный интерес и заслуживает постановки систематических исследований. [c.511]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...