Пульсация скоростей и осредненная скорость при турбулентном режиме

ПУЛЬСАЦИЯ СКОРОСТЕЙ И ОСРЕДНЕННАЯ СКОРОСТЬ ПРИ ТУРБУЛЕНТНОМ РЕЖИМЕ [c.125]

Пульсация скоростей и осредненная скорость при турбулентном режиме [c.93]

Потери напора при турбулентном режиме движения жидкости. В инженерной практике чаше встречается турбулентный режим движения жидкости в трубах, который труднее исследовать теоретически. Этот вопрос подвергся наиболее широким опытным исследованиям как со стороны советских, так и зарубежных ученых. Из-за сложности процессов, протекающих при турбулентном режиме, до сих пор не создано окончательной теории, которая бы вытекала из основных уравнений гидродинамики и согласовывалась с опытом. Напомним, что при турбулентном режиме наблюдается интенсивное вихреобразование, частицы жидкости описывают сложные траектории, местные скорости меняются во времени даже при постоянном расходе. Это явление называется пульсацией скорости. Часть кинетической энергии жидкости переходит в тепловую. Установившегося движения в строгом смысле иет. Поэтому введено понятие об осредненной скорости. [c.90]

При турбулентном режиме скорость движения в каждой точке потока постоянно изменяется по величине и направлению, колеблясь около некоторого среднего значения (пульсации скорости), называемого осредненной местной скоростью. [c.39]

Существенное влияние на процесс конвективного теплообмена оказывает характер движения жидкости, так как им определяется механизм переноса тепла. При ламинарном режиме течения частицы жидкости движутся не перемешиваясь, и перенос тепла по нормали к направлению движения осуществляется путем теплопроводности. При турбулентном режиме течения частицы жидкости движутся неупорядоченно, хаотически, направление и величина скорости отдельных частиц непрерывно меняются, а перенос тепла по нормали к направлению осредненного движения осуществляется как теплопроводностью, так и за счет пульсаций (конвекции), при этом пульсационный перенос может во много раз превышать передачу тепла теплопроводностью. [c.60]

При турбулентном режиме движения частицы жидкости перемешиваются между собой, а скорость в любой точке потока постоянно изменяется как по направлению, так и по величине (рис. 3.8). Это явление называют пульсацией скорости. Турбулентное движение по существу является неустановившимся, но введение понятия местной осредненной по времени скорости позволяет его считать квазиустановившимся (условно установившимся). [c.28]

Картина турбулентного течения жидкого металла в поперечном магнитном поле значительно сложнее, чем в продольном поле, ибо в этом случае поле взаимодействует как с осреднен-ным, так и с пульсационным движением. Воздействие поля на течение проявляется в виде двух взаимосвязанных эффектов — подавления турбулентных пульсаций и эффекта Гартмана. Переход от ламинарного режима к турбулентному в зависимости от числа Гартмана может происходить двояким путем. При малых числах Гартмана картина течения в переходной области близка к картине течения в отсутствие поля. Взаимодействие поля с осредненным течением мало и профиль скорости близок к параболическому. С увеличением числа Re в потоке растут турбулентные пульсации, что приводит к интенсивному перемешиванию жидкости и перестройке параболического профиля скорости в турбулентный. Переход к турбулентному режиму — критический. [c.71]

Чрезвычайно важно подчеркнуть, что весь формальный аппарат, приведенный в настоящем параграфе, действителен исключительно для ламинарных течений, когда пульсаций в потоке не наблюдается. Если течение турбулентно, то дифференциальные уравнения могут сохранить приданную им выше форму только при трактовке входящих в них скоростей, плотностей, температур в качестве актуальных величин, от мгновения к мгновению изменяющихся более или менее случайным образом. Однако в инженерной практике непосредственному измерению и сопоставлению поддаются отнюдь не актуальные величины, а только осредненные во времени величины, турбулентные же пульсации воспринимаются нами не иначе как по вызываемым ими статистическим эффектам. Такого рода эффектами являются турбулентная вязкость и турбулентная теплопроводность, которые, как было сказано, могут на несколько порядков превосходить молекулярную вязкость и молекулярную теплопроводность. Поэтому, если для турбулентных режимов ввести в основные уравнения осредненные по времени величины, то обычные коэффициенты [j. и л нужно суммировать с образованными по типу формул (4-3) и (4-6) коэффициентами турбулентной вязкости (хт и турбулентной теплопроводности Xj или даже полностью заменить этими [c.91]

Для того чтобы формы записи исходных уравнений при ламинарном и турбулентных режимах не отличались друг от друга, знак осреднения во времени для осредненных параметров потока опущен и сохранен лишь для пульсационных параметров. Применительно к турбулентным потокам авторы работы [61] для замыкания уравнений Рейнольдса использовали двухпараметрическую диссипативную к—в) модель турбулентности к — кинетическая энергия турбулентных пульсаций, е — скорость диссипации этой энергии). [c.52]

Асимптотическое поведение функций 1з,. .., /7 при —со, при и при 1С1 0 может быть установлено, исходя из формул (7.82) — (7.84),. подобно тому как это было сделано выше в применении к функциям Д /1 и /"г, описывающим осредненные профили. При возрастании неустойчивости (т. е. при —оо) величина и должна выпасть из всех равенств (7.85) следовательно, функции fз, /4 и /5 должны при этом возрастать асимптотически пропорционально UГ функция —стремиться к нулю асимптотически пропорционально а функция — стремиться к некоторой постоянной. Кроме того, надо еще иметь в Виду, что при 0 и м(2) 0, т. е. турбулентность приближается к режиму, при котором в плоскости Оху уже нет никакого выделенного направления, и пульсации и и V ничем не различаются между собой (режим истинной свободной конвекции при отсутствии средней горизонтальной скорости). Поэтому следует ожидать, что при --оо [c.401]

Применимость уравнения (15) ограничена теми сечениями, где поток удовлетворяет условиям плавной изменяемости (кривизна траекторий и углы расхождения между ними весьма малы живое сечение практически плоское и распределение давления в нем весьма близко к гидростатическому). В промежутке между этими сечениями плавная изменяемость потока может отсутствовать. При турбулентном режиме движения, который характеризуется пульсациями местных скоростей, оперируют осреднеи-ными во времени параметрами потока (осредненные местные скорости и др.). [c.620]

Уравнения движения Навье-Стокса справедливы лишь для ламинарного режима течения. При турбулентном режиме течения локальную скорость можно представить в виде суммы осреднениой во времени скорости и пульсации скорости [c.50]

Для турбулентного режима течения характер взаимодействия магнитного поля с потоком значительно сложнее, ибо в этом случае поле взаимодействует как с осредненным, так и с пульсационным движением. Это взаимодействие проявляется в виде двух эффектов — эффекта Гартмана и эффекта гашения турбулентных пульсаций. Соотношением этих эффектов определяется характер течения. Наложение поля может значительно изменить структуру потока например, погасить или ослабить пульсации скорости в направлении, перпендикулярном вектору магнитной индукции, создав тем самым резкую анизотропию турбулентности. При больших полях возможна и полная лами-наризация течения. [c.60]

В этих и в дальнейших оценках используются характерные положительные величины, со и I - частота нестационарного процесса и длина изменения параметров в струе, по порядку величины равная ее ширине. Оценим величину безразмерного параметра ио1/с. В случае непрерывного пельсационного движения заряженных частиц частота и совпадает с характерной частотой турбулентных пульсаций ио г ЗЬ//, где V - характерная осредненная скорость газа, 8Ь - число Струхаля, которое для струй имеет порядок единицы. При дискретном движении заряженных частиц выполняется оценка со (А ) , где А -временной интервал между пролетом последовательных сгустков. В результате для таких режимов получим [c.718]

Вследствие хаотичности процесса передачи энергии от движений данного масштаба к движениям меньших масштабов анизотропность, неоднородность и нестационарность осредненного движения, по-видимому, должны все меньше и меньше сказываться на статистическом режиме пульсаций все меньших и меньших масштабов. В самом деле, существенным звеном в механизме передачи энергии от движений масштаба 1 к движениям масштаба являются пульсации давления, возникающие из-за неоднородности поля скорости масштаба / и приводящие к возникновению пульсаций скорости масштаба ориентированных не только по направлению скорости исходного движения, но и по всем другим направлениям. Тем самым пульсации давления содействуют перераспределению энергии исходных движений по всевозможным направлениям (об этом уже говорилось в п. 6. 2 части 1). Одно их действие должно приводить к тому, что ориентирующее влияние среднего течения (т. е. геометрии всего потока в целом) будет ослабевать при каждом переходе к пульсациям меньших масштабов. Поэтому можно предполагать, что это ориентирующее влияние практически перестает сказываться уже на возмущениях сравнительно невысокого порядка, т. е. что в случае развитой турбулентности совокупность всех возмущений, за вычетом лишь небольшой части наиболее крупных из них, будет статистически изотропной. Аналогично этому изменение в пространстве скорости i/ = в осредненного движения, характеризующее неоднородность этого дви-женияг играет существенную роль на расстояниях порядка Z, /i, на которых оно имеет порядок Ш — Ор но на много меньших [c.311]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...