Спектры пульсаций продольной компоненты скорости

Рис. 6. Безразмерный спектр пульсаций продольной компоненты скорости Е по данным измерений в приливном течении в океане, в приводном слое воздуха и в пограничном слое на стенке аэродинамической трубы (i — океан 2 — атмосфера 3 — аэродинамическая труба 4 —

Вследствие изотропности потока выражение для спектра пульсаций Продольной компоненты скорости [который будем обозначать 5(/С)1 с точностью до постоянной аналогично выражению (2.45). Следовательно, [c.46]

Спектры пульсаций продольной компоненты скорости [c.46]

Выражения для спектров пульсаций продольной компоненты скорости. Если принять с запасом р == 6, то указанным выше условиям отвечает кривая, описываемая выражением вида [c.48]

Взаимные спектры пульсаций продольной компоненты скорости. Взаимный спектр, полученный для двух непрерывных записей, служит характеристикой степени их взаимосвязи (корреляции) и определяется в виде [c.50]

В выражениях (2.65) 5(г1, п) и 5(02, п) — спектры пульсаций продольной компоненты скорости в точках М1 и М . [c.51]

В связи с этим возникают две основные трудности во-первых, ускорения здания в направлении потока существенно зависят от ординат спектра пульсаций продольной компоненты скорости в более высоком диапазоне частот (см. гл. 5 и 7). Поэтому необходимо тщательно проверить правильность моделирования в аэродинамической трубе спектра атмосферной турбулентности именно в этом диапазоне. Возможно, потребуется внести соответствующие поправки в результаты эксперимента, чтобы учесть различия спектров турбулент- ности в атмосфере и аэродинамической трубе (см. подразд. 9.2.2) во-вторых, ускорения здания поперек направления потока существенно зависят от характера турбулентности, распространяющейся в спутной струе за сооружением. Характер турбулентности, в свою очередь, зависит от числа Рейнольдса потока, которое обычно неточно воспроизводят при моделировании гражданских сооружений в аэродинамической трубе. В случае гладких цилиндров круглого поперечного сечения влияние числа Рейнольдса довольно значительно и в самом деле, течения спутных струй различны в аэродинамической трубе и в натуре. [c.274]

Соответствие современной экспериментальной техники моделирования атмосферных течений различным видам испытаний на моделях. Судить о том, является ли моделирование в лабораторных условиях удовлетворительным, можно только в зависимости от конкретной задачи испытания. Например, как уже отмечалось, в результаты измерений реакции высокого здания в направлении ветра, пату-ченные в длинной аэродинамической трубе, в ряде случаев следует вводить поправки, чтобы учесть возможные различия в спектрах турбулентности, полученных в лабораторных условиях и в атмосфере. С другой стороны, результаты испытаний, приведенные в подразд. 4.6, свидетельствуют о том, что для сооружений, не слишком чувствительных к изменениям спектрального состава пульсаций продольной компоненты скорости (например, жестких сооружений, в которых не возникает значительных резонансных явлений), измерения, проводимые в длинной аэродинамической трубе, могут удовлетворительно воспроизводить рассматриваемое явление. [c.263]

Продольные пульсации, как показывают исследования, всегда имеют наибольшее значение спектральной функции наибольшая ширина энергетического спектра у. компоненты скорости, нормальной к поверхности. [c.270]

В данной работе проведены измерения уровней пульсаций давления на начальном участке струй воздуха, гелия и фреона, корреляций пульсаций давления с продольной и радиальной компонентами скорости р и ) и р у )), а также спектров пульсаций давления в ядре струи. Истечение струй происходило из сопел диаметром 75 мм или 40 мм. Начальный уровень турбулентности е составлял 4, 1 и 0.2%. [c.572]

При моделировании пограничного слоя атмосферы в масштабе 1/100 до 1/500 вопрос о влиянии числа Рейнольдса возникает в основном в связи с воспроизведением спектра продольной составляющей скорости ветра в инерционном подынтервале. Напомним (см. гл. 7), что этот участок спектра представляет особый интерес для инженера-строителя, поскольку именно в инерционном подынтервале находятся продольные компоненты пульсаций скорости, вызывающие возбуждение резонансных колебаний таких сооружений как высокие здания. [c.260]

Левая часть выражения (2.51) называется приведенным спектром пульсаций продольной компоненты скорости и, очевидно, является функцией высоты. Хотя отдельные выборки могут давать существенные отк. юнения от прогнозируемых значений, в среднем это выражение дает очень хорошее описание спектра в интервале высоких частот[2.43— 2.45, 2.49 2.52] и для инженерных целей можете известным запасом считаться справедливым при /> 0,2 12.49, 2.52, 2.541. Так, в случае логарифмического закона для больших скоростей ветра, которые принимаются при расчете сооружений (скажем, порядка 20 м/с или более), допустимо использовать (2.51) на всем интервале высот, представляющих интерес для инженера-строителя. [c.47]

Эмпирические данные, подтверждающие применимость закона пяти третей к временным спектрам пульсаций компонент скорости ветра, можно найти и в работах других исследователей. Так, Пановский и Ван дер Ховен (1956) указывают, что измеренные на 100-метровой метеорологической вышке в Брукхэйвене спектры пульсаций продольной компоненты и удовлетворяют закону пяти третей нд [c.426]

Помимо того, Гурвич и Зубковский обработали также одну небольшую синхронную запись временного хода пульсаций температуры и пульсаций продольной компоненты (в направлении среднего ветра) скорости в фиксированной точке атмосферы (с применением гипотезы о замороженной турбулентности ), имея в виду формулу (23.12) в результате этой обработки они нашли, что Р — 0,28. Воспользовавшись затем формулой (23.12) (в которой было положено (5 0,7), они получили отсюда оценку С 3,5, которую (учитывая относительно невысокую точность последней оценки) следует признать достаточно близкой к предыдущей. С другой стороны, Гибсон и Шварц (19636), измерившие спектры пульсаций скорости, температуры и солености в трубе за решеткой (см. ниже стр. 456—458) и определившие значения величин N (вместо которой они использовали в два раза большую величинуи с по эмпирическим данным [c.452]

Расчет нормированного спектра и масштабов турбулентности. Блок-схема расчета нормированного спектра и масштабов турбулентности представлена на рис. 3. В программе вычисляются и выдаются на печать для каждого /-го фильтра значения продольных компонент пульсационной скорости и, и волнового числа Xj, 1/3-октавная полоса Axj, спектральная плотность энергии продольной компоненты Ej, абсцисса и ордината e- j нормированного спектра энергии. При расчете также определяются общий уровень интенсивности турбулентных пульсаций й о, линейные микромасштабы Тейлора А, и Колмогорова г, пульсационная скорость микромасштабных компонент vk, скорость диссипации энергии 6, коэффициент диссипации энергии С г, числа Рейнольдса Reu и Rex (все величины в системе СИ). [c.92]

Заметим, впрочем, что в работе Уберои (1957) указывается на нарушение локальной изотропии в пограничном слое около стенок трубы, а в работе Уберои (1963) подвергается сомнению также и точное выполнение условий локальной изотропности турбулентности в центральной части аэродинамической трубы за решеткой — возможно, это связано с тем, что числа Рейнольдса в этих опытах были недостаточно велики. Впрочем, и в других упоминавшихся выше экспериментах числа Рейнольдса были относительно небольшими. Однако в последние годы благодаря усовершенствованию экспериментальной техники удалось провести ряд измерений спектров турбулентности при больших Re, при которых уже определенно следует ожидать локальной изотропии турбулентных потоков. Полученные при этом результаты оказались подтверждающими теоретические представления о локальной изотропии развитой турбулентности. Так, например, одновременные измерения спектров вертикальной и горизонтальной компонент скорости ветра на 70-метровой метеорологической вышке, выполненные в Институте физики атмосферы АН СССР, привели к значениям отношения одномерных спектральных плотностей г( ) и Ei(k), удовлетворительно согласующимся с предсказаниями, вытекающими из предположения о локальной изотропии (см. ниже стр. 428). Хорошо согласуются с этими предсказаниями и значения отношений структурных функций D (г) и D i (г), построенных по данным измерений пульсаций скорости в морском проливе, выполненных Данном (1965). Напомним также про результаты Кистлера и Вребаловича (1966), о которых упоминалось в сноске на стр. 418. Наконец, специальное внимание проверке локальной изотропии было уделено в работах М. Гибсона (1962, 1963). измерившего с помощью малоинерционного термоанемометра одномерные спектры продольной и поперечной компонент скорости и E ik) в осесимметричной воздушной турбулентной струе с числом Рейнольдса Ud — b- 10 , где d — начальный диаметр струи, U — скорость на оси струи на расстоянии 50d от ее начала (см. рие. 61а). Измеренные в опытах Гибсона спектр внергии Bi(fe) и спектр диссипации энергии t Ei k) почти не перекрывались, так что здесь следовало ожидать не только локальной [c.420]

Корсин и Кистлер еще в 1954 г. одними из первых показали, что вдали от стенки значения деленных на и средних квадратичных значений компонент пульсационной скорости в пограничных слоях на гладкой и на шероховатой пластинах оказываются примерно одинаковыми. В последующие годы родственные результаты, относящиеся к целому ряду статистических характеристик пульсаций скорости в турбулентных течениях жидкости вдоль гладких и шероховатых стенок, были получены и многими другими исследователями см., например, обзорную статью Кадера и Яглома (1984), глава 1, 3, где можно найти много относящихся сюда ссылок. В частности, в этой статье приведен сводный график зависимости нормированного спектра продольных пульсаций скорости Еп(к)1ги от кг, полученный по данным измерений [c.259]

Этот вывод подтверждается и данными Сэндборна (1959) и Кеннеди и Корсина (1961), непосредственно измеривших эксцесс различных спектральных компонент турбулентности в пограничном слое и в струе (при относительно небольших значениях числа Рейнольдса). В обеих работах использовался набор узкополосных фильтров, позволяющих выделять вклады в пульсации скорости от различных участков спектра. Сэндборн измерил эксцесс колебаний на выходе различных фильтров в ряде точек турбулентного пограничного слоя и нашел, что при не слишком большом расстоянии г от твердой стенки эксцесс полной скорости практически равен нулю, в то время как эксцесс колебаний, выделенных фильтром, почти всегда оказывается положительным и довольно большим (достигая в отдельных случаях значений порядка 5 и более). Кеннеди и Корсин произвели аналогичные измерения в турбулентной струе они также обнаружили, что эксцесс полной продольной скорости близок к нулю, а эксцесс отдельных спектральных компонент положителен и монотонно возрастает с ростом частоты, отвечающей центру выделяемой спектральной полосы. [c.527]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...