ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Турбулентная вязкость и длина пути смешения из "Теоретические основы типовых процессов химической технологии" В такой форме уравнение турбулентного движения совпадает с уравнением Навье — Стокса (11.34) для несжимаемой жидкости. Различие заключается лишь в значении вязкости. [c.111] Как указывалось выше, механизм молекулярной вязкости состоит в переносе количества движения в потоке жидкости за счет теплового движения молекул. Механизм турбулентной вязкости заключается в переносе количества движения не отдельными молекулами, а комками жидкости, участвующими в турбулентных пульсациях. Молекулы переносят импульс (количество движения) со скоростью их теплового движения на длину свободного пробега, турбулентные же пульсации переносят количество движения со скоростью этих пульсаций на значительно большее расстояние, равное длине пути смешения. В связи с этим диссипация энергии в турбулентных пульсациях значительно превышает диссипацию энергии, обусловленную молекулярной вязкостью. [c.111] Поскольку турбулентные течения имеют место при больших значениях Не, очевидно, что турбулентная вязкость значительно больше молекулярной. [c.112] Согласно (П.57), для определения турбулентной вязкости необходимо знать не только средние, но и пульсационные скорости. Оценка пульсационных скоростей основывается на моделях турбулентности. [c.112] Сходную с (П. 60) формулу получил Тейлор, исходивший из того, что в поперечном направлении переносятся вихри и на длине I остается постоянной не скорость движения вихря, как это принимал Прандтль для комка жидкости, а производная дгБх1ду. Это приводит к формуле дш. [c.113] Изменение т хГ у с расстоянием от стенки также имеет экстре-мальный характер (рис. П. 10). Непосредственно у стенки=0, поскольку отсутствует пульсационное движение. На оси канала ш хш у =0, так как по соображениям симметрии потока равно нулю касательное напряжение. Поскольку, согласно (П.57), турбулентная вязкость пропорциональна WxWy, она меняется по сечению потока и достигает максимального значения вдали от стенки (рис и. 10). Пунктирной линией на рис. П. 10 показано изменение отношения касательного напряжения к плотности Ог/р. Для центральной части канала эта ллния совпадает с линией = / ( ///г), что указывает на определяющую роль турбулентной вязкости. [c.113] Вблизи же стенки превалирует молекулярная вязкость. Поэтому здесь должен быть слой жидкости, движущейся ламинарно. На течение в этом слое возмущающее воздействие оказывают турбулентные пульсации, проникающие из внешнего потока. В пристенном слое они затухают. Можно считать, что средние и пульсационные скорости в этом слое — величины одного порядка. Если принять, что в пристеночном слое скорость жидкости изменяется пропорционально расстоянию от стенки, т. е. Wx . .y (ниже это положение доказывается), то и ш х — а у, где а — коэффициент пропорциональности. [c.114] Это выражение дает оценку характера изменения турбулентной вязкости в зависимости от расстояния от стенки. [c.115] Предложены некоторые другие соотношения для определения турбулентной вязкости. [c.115] Вернуться к основной статье