Течение с минимальной диссипацией энергии

Течение с минимальной диссипацией энергии [c.221]

Влияние степени расширения диффузоров. Степень расширения диффузора определяет его потенциальные возможности по преобразованию кинетической энергии потока в потенциальную. Чем больше значение п, тем меньше при безотрывном течении кинетическая энергия потока, поки-даюш его диффузор, и соответственно выше коэффициент восстановления энергии. Однако, как уже отмечалось выше, при возникновении отрыва эта простая закономерность нарушается и увеличение параметра п не приводит к снижению выходных потерь. Более того, эти потери в связи с растущей неравномерностью выходного поля скоростей могут даже увеличиваться. Растут также и внутренние потери, связанные с диссипацией энергии в отрывных зонах. В результате для этой группы диффузоров можно говорить об оптимальной степени расширения, соответствующей минимуму полных потерь. Сказанное наглядно иллюстрируется опытными данными, приведенными на рис. 10.8. Чем больше угол а, тем меньше оптимальное значение параметра п и выше минимальный уровень потерь. Следует, однако, отметить, что минимум на приведенных кривых выражен слабо, так как за сечением отрыва вся кинетическая энергия потока в основном теряется и ее значение почти не меняется с изменением величины п. [c.278]

Турбулентность принадлежит к числу очень распространенных и, вместе с тем, наиболее сложных явлений природы, связанных с возникновением и развитием организованных структур (вихрей различного масштаба) при определенных режимах движения жидкости в существенно нелинейной гидродинамической системе. Прямое численное моделирование турбулентных течений сопряжено с большими математическими трудностями, а построение общей теории турбулентности, из-за сложности механизмов взаимодействующих когерентных структур, вряд ли возможно. При потере устойчивости ламинарного течения, определяемой критическим значением числа Рейнольдса, в такой системе возникает трехмерное нестационарное движение, в котором, вследствие растяжения вихрей, создается непрерывное распределение пульсаций скорости в интервале длин волн от минимальных, определяемых вязкими силами, до максимальных, определяемых границами течения. На условия возникновения завихренности и структуру развитой турбулентности оказывают влияние как физические свойства среды, такие как молекулярная вязкость, с которой связана диссипация энергии в турбулентном потоке, так и условия на границе, где наблюдаются тонкие пограничные вихревые слои, неустойчивость которых проявляется в порождении ими вихревых трубок. Турбулизация приводит к быстрому перемешиванию частиц среды и повышению эффективности переноса импульса, тепла и массы, а в многокомпонентных средах - также способствует ускорению протекания химических реакций. По мере накопления знаний о разнообразных природных объектах, в которых турбулентность играет значительную, а во многих случаях определяющую роль, моделирование этого явления и связанных с ним эффектов приобретает все более важное значение. [c.5]

B) Пластическое течение развивается таким образом, что максимальная удельная энергия диссипации в пластической области минимальна [c.765]

В соплах Лаваля также действуют все факторы, подавляющие и генерирующие турбулентность (в конденсирующемся и парокапельном потоках). Вблизи минимального (критического) сечения, в котором М=1, продольные градиенты давления достигают максимальных значений и пограничный слой ламинаризируется. За минимальным сечением реализуется конденсационный скачок, положение и интенсивность которого определяются начальными параметрами пара и профилем в расширяющейся части сопла за минимальным сечением. Конденсационный скачок турбулизирует пограничный слой за критическим сечением, а выпадающая при конденсации мелкодисперсная влага частично подавляет генерируемую турбулентность. При достаточной интенсивности конденсационный скачок может вызвать отрыв ламинаризированного в минимальном сечении слоя отрыв локализуется в последующем конфузорном сверхзвуковом течении. Подчеркнем, что при работе сопла на нерасчетных режимах с адиабатными скачками уплотнения в расширяющейся части конденсационный скачок обеспечивает менее интенсивную диссипацию кинетической энергии в сопле, так как способствует снижению интенсивности адиабатного скачка и вследствие турбулизации пограничного слоя предотвращает его отрыв. [c.213]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...