Гидродинамическая неустойчивость и возникновение турбулентности

Напомним, что, вообще говоря, гидродинамические уравнения нелинейны. Поэтому крупномасштабные флуктуации взаимодействуют друг другом. Роль взаимодействия флуктуаций особенно велика, когда равновесное состояние системы становится неустойчивым и флуктуации могут усиливаться. Это имеет место, например, в окрестности критической точки [30, 82] и при возникновении турбулентности [24, 26]. [c.217]

По техническим причинам книгу оказалось удобным издать в виде двух томов. В первом из них излагаются общие сведения об уравнениях гидромеханики и их простейших следствиях (кончающихся несколько более специальной теорией малых колебаний сжимаемого газа) рассматривается вопрос о возникновении турбулентности и гидродинамической неустойчивости (включая [c.25]

ГИДРОДИНАМИЧЕСКАЯ НЕУСТОЙЧИВОСТЬ и ВОЗНИКНОВЕНИЕ ТУРБУЛЕНТНОСТИ [c.64]

Гидродинамическая неустойчивость и возникновение турбулентности, Прикл. мех. тех. физ., № 5, 3—38. [c.622]

Неподвижные элементы гидромашин (входные и выходные патрубки, переводные каналы, направляющие аппараты), являясь деталями сложной конфигурации, в которых скорость меняется по величине и направлению, работают в условиях неустойчивого отрыва потока. Обычно эта неустойчивость проявляется в пульсации давления и в общем неустановившемся характере течения. Интенсивность неустановившихся процессов зависит от количества очагов неустойчивого отрыва потока. Случайные флуктуации турбулентности, наличие неоднородного профиля скоростей в характерных сечениях элементов гидромашин приводят к возникновению широкополосного гидродинамического шума. Отрывные явления в потоке, колебания в системе, вызванные либо автоколебательными процессами, либо вращающимся срывом потока, являются причиной гидроупругих колебаний роторов и неподвижных элементов гидромашин. [c.103]

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]

Эксперименты подтвердили, что амплитуды пульсаций Аро снижаются при увеличении числа Mi (рис. 6.5, а) и уменьшении числа Rei (рис. 6.5,6, в). Следовательно, основные критерии Mi, Rei влияют на изменение интенсивности конденсационной турбулентности так же, как и гидродинамической. Эти результаты подтверждают тесную взаимосвязь физически различных механизмов турбулентности. Гидродинамическая турбулентность играет решающую роль в возникновении конденсационной турбулентности (см. 3.2), стимулирует нестационарный процесс фазовых переходов. В основе этих сложных явлений лежит флуктуационный механизм, который необходимо рассматривать на молекулярном уровне. Вместе с тем следует подчеркнуть и принципиальные различия двух физических процессов гидродинамическая турбулентность сохраняет систему гомогенной, а конденсационная турбулентность возникает при фазовых переходах. Переход через состояние насыщения сопровождается пульсационньш процессом, природа которого, как отмечалось выше, связана с появлением и испарением неустойчивых зародышей жидкой фазы и поведением мелких капель. [c.201]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...