Поток Коэффициент турбулентен

И их состоянием (температурой и давлением), но не зависят от динамических свойств потоков, коэффициенты турбулентного переноса определяются прежде всего статистическими свойствами движения. По величине последние могут превосходить коэффициенты молекулярного переноса (всегда положительные) в тысячи и сотни тысяч раз, но они могут быть одинакового порядка, а в некоторых случаях имеют отрицательные значения. [c.269]

Далее можно показать, что коэффициент диффузии частицы идентичен коэффициенту турбулентной диффузии потока. [c.63]

На основе данных по локальной интенсивности потока установлено, что у стенки интенсивность движения твердых частиц уменьшается, в результате чего локальное значение величины ( (у ) — ( 4))/ (у ) становится меньше единицы, хотя и остается положительным (фиг. 2.11). На фиг. 2.13 показано, как изменяются с расстоянием от стенки локальные значения величин (у ) и и ) в соответствии с результата.ми Лауфера [468] ( /о — расстояние от стенки. Яд — радиус канала). При отнесении к средним условиям в потоке (индекс ш) и в предположении постоянства коэффициента турбулентной диффузии [704] можно перестроить зависимости, пред- [c.63]

Ф II г. 2.21. Коэффициент турбулентной диффузии потока [739 . О без частиц д частицы 100. к частицы 200 лог. [c.92]

Плотность массового потока вещества может быть выражена через градиент осредненной во времени концентрации, но в этом случае в законе Фика коэффициент молекулярной диффузии D надо заменить на D + D , где D — коэффициент турбулентного переноса вещества. В этом случае дифференциальное уравнение массообмена для турбулентного потока приводится к виду [c.262]

В турбулентном потоке теплота распространяется посредством захватывающих весь поток турбулентных пульсаций скорости. Так как возмущение температуры вследствие своей быстротечности и независимости V от температуры не приводит к изменению поля скоростей (или во всяком случае не оказывает на него заметного влияния), то коэффициент турбулентной тепло- [c.422]

Когда турбулентность получает энергию только за счет неустойчивости больших градиентов средних скоростей движения, тогда коэффициенты турбулентной вязкости всегда положительны. В случаях, когда турбулентные вихри возникают не от кинетической энергии потока, а за счет тепловой, электромагнитной или других видов энергии, коэффициенты турбулентной вязкости могут становиться отрицательными и кинетическая энергия движения при этом может увеличиваться. [c.269]

К заметному обратному влиянию пограничного слоя на распределение давления на стенках диффузора. Кроме этого, значительно возрастет коэффициент турбулентного обмена, определяющего напряжение турбулентного трения во всем потоке и, наконец, могут возникнуть потери, вызванные отрывом. [c.369]

На рис. 7.8 "[30] представлено изменение коэффициента корреляции продольных (вдоль оси х) пульсаций скорости потока с турбулентностью, наведенной сеткой с размером ячейки а. Безразмерное расстояние (вдоль оси у) между точками измерения пульсаций скорости изменялось от г = у/а = О до г = 1 измерения произведены в сечении потока на расстоянии от сетки вниз по течению, большем чем 40й. [c.128]

Коэффициент А носит название коэффициента турбулентного перемешивания иногда, в силу аналогий формул (42.13) и (33.1), его называют также динамическим коэффициентом виртуальной вязкости значения этого коэффициента меняются в зависимости от шероховатости стенок и От средней скорости потока и различны на разных расстояниях от стенок трубы. [c.152]

Все изложенные выше соображения относятся к сформировавшемуся турбулентному потоку. Формирование турбулентного потока (так же, как и ламинарного) происходит постепенно. Длина начального участка, на котором заканчивается формирование поля осредненных скоростей (при заданной форме входа), как показывают исследования А. Д. Альтшуля, зависит от коэффициента гидравлического трения Хс для стабилизированного течения, т, е. Ьц/с1 — 1(Хс). Основываясь на этих исследованиях, Б. В. Серебро получил формулу []/й[=1,45/ Хс+, +3,78, действительная для всех трех зон турбулентного течения в трубах. [c.196]

Измеряя осредненные скорости и пульсации потока, можно с помощью выражения (189) определить коэффициент е в данной точке. Установлено, что коэффициент турбулентной вязкости в сотни и даже в тысячи раз больше молекулярной вязкости ц. [c.153]

Значение коэффициента турбулентной структуры струи а зависит от характеристик потока в начальном сечении струи, которые в свою очередь определяются конфигурацией [c.263]

Коэффициент теплоотдачи а определяют три группы факторов. Во-первых, геометрические факторы, связанные с конфигурацией системы конвективного теплообмена течение жидкости вдоль плоской поверхности, поток в трубе (или в продольных межтрубных каналах), поперечное обтекание труб и трубных пучков и т. д. Во-вторых, гидродинамические факторы, обусловленные прежде всего наличием двух режимов течения — ламинарного (при малых значениях числа Не) и турбулентного (при больших значениях числа Ке). Механизм теплообмена в двух этих случаях существенно различен. Кроме того, в пределах каждого режима течения имеется связь коэффициента теплоотдачи а со скоростью потока, качественно одинаковая для обоих режимов — при возрастании скорости потока коэффициент а увеличивается. Однако количественные характеристики для ламинарного и турбулентного режимов различны. [c.315]

При турбулентном режиме носителями импульса становятся жидкие макрочастицы (турбулентные моли), совершающие хаотическое движение пульсационного характера, которое накладывается на основное направленное движение жидкости (так называемое осредненное движение). Полуэмпирическая теория турбулентности Л. Прандтля основана на определенном сходстве хаотического движения турбулентных молен с хаотическим движением молекул в газе. Если, основываясь на этой простейшей теории турбулентности, сравнить перенос импульса турбулентными молями с переносом импульса молекулами, то окажется, что турбулентный поток им пульса во много раз больше молекулярного. Поскольку поток импульса через единицу поверхности, параллельной направлению осредненного движения, равен трению на этой поверхности, то естественно ввести понятие турбулентного трения и формально связанной с таким трением турбулентной вязкости Тт = Цт((5шж/<3)/), где цт — турбулентная вязкость. Так же формально можно ввести кинематический коэффициент турбулентной вязкости (кинематическую турбулентную вязкость) Ут =, ит/р. [c.360]

Таким образом, при возрастании плотности теплового потока коэффициент теплоотдачи в переходной зоне увеличивается не только за счет появления новых центров парообразования, но и вследствие интенсификации переноса теплоты у каждого центра. Аналогичная ситуация складывается в однофазном потоке в переходной области от ламинарного течения к турбулентному зависимость числа Nu от числа Re оказывается более значительной, чем при развитом турбулентном течении. Причина, по существу, та же — слабый механизм переноса, действующий в ламинарном потоке, с ростом числа Рейнольдса вытесняется более сильным механизмом турбулентного обмена, [c.192]

Изменение свойств теплоносителя от температуры и давления, а также наличие химических реакций в потоке теплоносителей при неизотермическом течении, реакций диссоциации и рекомбинации оказывают существенное влияние на процессы теплообмена. Основными причинами такого изменения является искажение профилей массовой скорости и коэффициентов турбулентного переноса тепла. В теплоносителях, в которых возможны процессы как диссоциации, так и рекомбинации, а также при наличии других химических реакций влияние неизотермичности проявляется и в результате изменения эффективной теплоемкости потока По сечению. [c.103]

Несмотря на сложность расчета теплообмена в сверхкритической области и недостаточность фактического материала по коэффициентам турбулентного переноса в неизотермических сверхкритических потоках, в ряде случаев получено удовлетворительное соответствие расчетных и экспериментальных данных [3.42]. Для практических расчетов в энергетике используются полу-эмпирические и эмпирические зависимости, полученные для постоянных физических свойств и откорректированные в соответствии с опытными данными путем изменения постоянных и введения безразмерных комплексов, [c.72]

Аналитическое исследование радиационно-конвективного теплообмена в кольцевом канале при турбулентном режиме течения было сравнительно недавно предпринято в Л. 441]. Однако автору пришлось привлечь для решения задачи результаты экспериментальных исследований по определению профиля скоростей в кольцевом канале и коэффициентов турбулентной диффузии в потоке. Кроме того, принятый метод решения предполагает малые значения оптических плотностей потока и доминирующее влияние теплопроводности по сравнению с радиационным теплообменом в среде. [c.401]

Разработан способ расчета температурного поля воды в объеме кассеты ВВЭР, описание которого дано в [1, 2]. Способ основан на решении дифференциального уравнения турбулентной теплопроводности при заданном распределении тепловыделения в тепловыделяющих элементах (ТВЭЛ) кассеты. Константа, характеризующая перемешивание воды в кассете при заданной скорости и, связанная с коэффициентом турбулентной диффузии е уравнением a = ju, вычислена на основе опытов по перераспределению концентрации примеси в потоке воды, протекавшей в модели пучка. Сделаны численные расчеты t = t x, z) для найденного экспериментально а. Для оценки влияния а на максимальную разность температур воды в сечении кассеты на выходе At [c.26]

В зависимости от характера течения (ламинарное или турбулентное) и конкретного типа задачи система уравнений дополняется соотношениями для касательных напряжеипй т и тепловых потоков q, начальными и граничными условиями для искомых функций, а также соотношениями по теплофизическим характеристикам потока, коэффициентам турбулентного переноса и уравнениям состояния. Решения всех практически важных задач вязкого течения газов и жидкостей в пограничном слое получают с помощью числеипых методов, которые можно объединить в две группы, [c.184]

Применение диффузионной теории переноса для турбулентных потоков сред, у которых Ргф, осложняется отсутствием подобия температурных и скоростных полей в ламинарном пристенном пограничном слое. Помимо этого, в турбулентной зоне потока коэффициенты турбулентного переноса количества движения и тепла могут быть различными. Особую сложность представляет использование коэффициента турбулентного переноса тепла для промежуточного, так называемого буферного слоя (рис. 126). Причина этой сложности заключается в том, что перенос тепла из турбулентной зоны потока возмущенными клочкообразными массами среды осуществляется через промежуточную зону с затуханием возмущенных турбулентных масс и с участием нестационарного процесса переноса тепла в ламинарный пограничный слой. В этих условиях неизбежно возникает температурная неоднородность. Поэтому в переходном промежуточном пограничном слое турбулентного потока нельзя принять атурб = Vтypб ( Р турб=1)-В связи с этим применение диффузионной теории для переходного пограничного слоя значительно осложняется, особенно при больших неравенствах Рг" . [c.318]

Расчетным путем также оценивалось отношение скоростей диссипации энергии в дисперсном чистом потоках вп/е. При значительном изменении турбулентной диффузии еп/е = 3- 5. Обнаружено, что с увеличением Re в 2,5 раза при прочих равных условиях (например, для стеклянных шариков 0 0,38 мм при р=1,5—2,5%) относительный коэффициент турбулентной диффузии Еа/Е падает более чем в два раза. Этот эффект, объяс- [c.112]

Для стабилизированного однофазного потока заменяют локальную скорость и температуру в ядре потока средней скоростью и средней (объемной) температурой. Так как для газов характерно число Прандтля, близкое единице, то коэффициенты мошекулярного переноса тепла и количества движения равны. Если также равны коэффициенты турбулентного переноса тепла и количества движения, то соотношение qls для турбулентного ядра и ламинарного слоя выражается одним уравнением. Так как толщина пограничного слоя мала, то отношение qjs принимается равным отношению этих величин у самой поверхности нагрева. При этом = [c.184]

Учитывая все изменения теплообмена, вызванные наличием частиц в турбулентном потоке, множителем (1+Z) при коэффициенте турбулентного переноса ба = = кг1рс в (Л. 309], взамен (6-33) получают [c.201]

При анализе частицы сферической формы не нужно учитывать ее ориентацию. Предположение о малости частицы при общей формулировке задачи не является необходимым, так как если длина во.тны турбулентности меньше размера частицы, то это отражается на коэффициенте сопротивления. Однако такое предположение позволяет пренебречь эффектом Магнуса в потоке с турбулентным поперечным сдвигом. Следуя вдоль траектории твердой частицы, можно получить общее уравнение движения с учетом эффектов, рассмотренных Бассе, Бусинеском и Озееном [c.47]

Приведенный анализ, по-видимому, справедлив при близких значениях коэффициентов диффузии частиц и турбулентной диффузии потока, т. е. при малых размерах частиц. В литературе п.меются сведения о том, что коэффициент турбулентной диффузии практически постоянен по высоте канала. Настоящий анализ позволил выявить второстепенность влияния стенки на коэффициент диффузии частиц. Показано, что присутствие стенки оказывает весьма существенное влияние на интенсивность движения [c.65]

На фиг. 2.20 показана интенсивность турбулентности потока для различных размеров и расходов переносимых твердых частиц (массовый расход вещества частиц во всех случаях от 90 до 180 г1сек). Из фиг. 2.20 с.ледует, что при содержании частиц до 0,06 3 на 1 3 воздуха, реа.лизованном в этих экспериментах, их присутствие не оказывает существенного влияния на турбулентность воздушного потока. То же самое подтверждается данными о коэффициенте турбулентной диффузии и масштабе турбулентности, приведенными на фиг. 2.21 и 2.22. Измеренные значения коэффициента турбулентной диффузии несколько превышают полученные для случая круглой трубы. Коэффициенты диффузии при турбулентном течении в трубах впервые измерены в работе [c.90]

Пленочные коэффициенты теплопередачи сильно зависят от рода жидкости, ее скорости и геометрии ее пути. Большие значения этих коэффициентов почти всегда связаны со значительными потерями па трение. Было предложено много эмпирических уравнений для вычисления гидравлического сопротивления и коэффициентов теплоиерода-чи. Для данного потока в турбулентном режиме эти уравнения представляются обычно в следующем виде (см. [3], стр. 128 и 174) [c.135]

Дело в том, что решенная выше задача о слое смешения на основе гипотез турбулентного трения Прандтля (6а) и (6в) предполагают суш ествование локальной связи между турбулентными и осредненными характеристиками потока. Опыт показывает, что такая связь реализуется в том случае, когда коэффициент турбулентной вязкости (или диффузии) в направлении течения растет или остается постоянным. В тех случаях, когда теоретическая локальная связь указывает на уменьшение коэффициентов переноса, в действительности этого не наблюдается, фактические значения коэффициентов переноса на очень протяженных участках течения сохраняются почти неизменными. Но при этом становятся неприменимыми зависимости (6в) и (70ж), опираюш иеся на локальные связи турбулентных характеристик с осредненными. В таком случае непригодны и зависимости (70з). [c.393]

Однако и в этом случае зависимости (60) и (61) удается обосновать. Их можно получить теоретическим путем, если учесть нарушение локальных автомодельных связей между коэффициентами турбулентной вязкости, а также диффузии, и осредненными параметрами потока. Дело в том, что при наличии спут-ного потока (и Ф 0) согласно автомодельной теории коэффициенты вязкости и диффузии по длине струи должны уменьшаться, а в действительности, как показывают опыты, значения этих коэффициентов на очень протяженном участке струи (до х (200—400) 6о) не изменяются. Данный факт объясняется тем, что возмуш ения сносятся по потоку, т. е. влиянием его предыстории. [c.393]

Распространение завихренности или, что то же самое, диффузия вихря, в условиях турбулентного движения несжимаемой вязкой жидкости представляет собой достаточно трудную задачу, вследствие чего естественно начать рассмотрение с одномерного случая. Известная задача о диф( )узии прямолинейной вихревой нити в потоке несжимаемой жидкости не является при турбулентном движении жидкости одномерной из-за зависимости коэффициента турбулентной вязкости 1 от расстояния от стенки, вследствие чего приходится ограничиться рассмотрением диффузии вихря в обтекающем бесконечную пластину турбулентном потоке. [c.646]

Описанный в этом параграфе характер течения и соответствующие ему зависимости имеют место только при устойчивом ламинарном режиме, т. е. при Re < Re p. При значениях Re > R kp возможно нарушение ламинарного характера течения и возникновение турбулентности. Механизм перехода от ламинарного течения к турбулентному достаточно сложен и, несмотря на многочисленные исследования, выяснен не полностью. Тем не менее можно дать хотя и схематичное, но достаточно близкое к реальной картине описание движения при околокритических числах Re, Так, при числах Re, немного меньших Квкр, в ламинарном потоке периодически появляются кратковременные очаги турбулентности, которые могут на отдельных участках заполнять все сечение потока, образуя турбулентные пробки . Этот переходный процесс можно характеризовать долей А/ некоторого интервала времени Т, в течение которой в данной точке потока существует турбулентный режим. Величину у = At/T называют коэффициентом перемежаемости. По мере возрастания числа Рейнольдса, а также при удалении от входа в трубу величина у непрерывно возрастает. [c.167]

Для того чтобы решить систему уравнений турбулентного пограничного слоя, ее необходимо замкнуть эмпирической зависимостью коэффициента турбулентной вязкости от параметров потока. Определение конкретного вида таких эмпирических зависимостей является задачей полуэм лирической теории турбулентности. [c.279]

Выражение (188) было предложено Буссинеском в 1867 г. В отличие от динамического коэффициента вязкости [х в формуле (6) коэффициент s учитывает не молекулярную структуру жидкости, а особенности турбулентного движения. Из формулы (189) следует, что величина е не является константой для данной жидкости, а изменяется при переходе от одной точки к другой в зависимости от кинематических характеристик потока в этих точках. Только при изучении турбулентности земной атмосферы можно считать коэффициент турбулентной вязкости постоянным для всех ее слоев. [c.153]

Турбулентные моли переносят не только импульс, но и теплоту. На этом основании вводится турбулентная теплопроводность (коэффициент турбулентного переноса теплоты) д- = у( д11ду), где — плотность турбулентного теплового потока Кт — турбулентная теплопроводность. Аналогично кинематической турбулентной вязкости вводится турбулентная температуропроводность Нт= [c.361]

При соизмеримых величинах осевой и вращательной скоростей уравнения (5.22), (5.23), строго, говоря, неприменимы [ 48]. Это обусловлено взаимодействием осевого и вращательного течений и пространственным характером течения по всему сечению канала. Поскольку в этом случае векторы скорости и напряжения трения не совпадают по направлению, то вводятся в рассмотрение две гипотезы, характеризующие турбулентные касательные напряжения по величине и по юправлению. Допуская, что линия действия суммарного касательного напряжения совпадает с направлением результирующего градиента скорости и считая, ето коэффициент турбулентной вязкости является скалярной величиной [ 48], можно получить обобщенные формулы теории пути перемешивания для пространственного закрученного потока [c.114]

Чтобы проинтегрировать уравнения (7-17) и (7-18), необходимо иметь сведения о коэффициентах турбулентного переноса теплоты и Количества движения. Можно воспользоваться интегродифференциаль-ными уравнениями (7-3) и (7-5), но для этого необходимо знать, в частности, распределения скорости и температуры в турбулентном потоке. [c.192]

Более универсальны методы расчета Р. Дайслера и К. Голдмана i[3.3—3.5], так как они свободны от ограничений по характеру зависимости физических свойств от давления и температуры. Суть двух подходов к решению задачи одинакова и заключается в численном решении системы дифференциальных уравнений энергии и движения. Различие состоит в методах расчета коэффициентов турбулентного переноса тепла и массы. Р. Дайслером принято, что коэффициенты переноса ет и Eq не зависят от изменения физических свойств, что отражается на точности расчетов при резко переменных свойствах. К. Голдман на основе выдвинутой им гипотезы о том, что изменение турбулентности в каждой точке потока зависит от изменения физических свойств только в данной точке, сумел применить для расчета распределения скоростей и коэффициента турбулентного обмена те же зависимости, что и при постоянных физических свойствах при соответствующей записи в новых переменных. Р. Дайслером и К. Голдманом принято [c.51]

Процесс радиационно-конвективного теплообмена исследовался в следующей постановке. По каналу движется серая излучающая и поглощающая среда с известными физическими параметрами, которые с целью упрощения предполагаются постоянными. Температура среды в начальном сечении Го и температура стенки канала Т-и, известны по условию и постоянны. Движение среды предполагается резко турбулентного характера со средним по сечению коэффициентом турбулентной теплопроводности Ят- Это позволяет рассматривать дискретную схему потока турбулентное ядро, пограничный слой и стенку канала (рис. 15-1). Принятая схема дает возможность при определении коэффициента теплоотдачи от потока к стенке использовать закономерности ра-диационно-кондуктивного теплообмена применительно к пограничному слою. В пределах турбулентного ядра температура среды и ее скорость принимаются постоянными и равными их осредненным по сечению канала величинам. В пограничном слое толщиной б скорость среды меняется от значения w на границе с ядром потока до нуля на стенке, а температура—от значения температуры ядра Т х) для данного сечения канала с координатой X до заданного значения на стенке канала. Коэффициент турбулентной теплопроводности в пределах пограничного слоя равен нулю. За счет радиационно-конвективного теплообмена потока со стенкой происходит изменение температуры текущей среды. Посколь-402 [c.402]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...