ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Модели турбулентного переноса из "Процессы и аппараты химической технологии Том1 Явления переноса макрокинетика подобие моделирование проектирование" Опыты Прандтля для плоских турбулентных струй большой ширины, истекающих в безграничное пространство покоящейся жидкости, позволили определить эмпирическую константу к, которая оказалась равной 0,0246. Ширина слоя смешения при этом также пропорциональна х с коэффициентом пропорциональности 0,255 [1]. [c.192] Эти формулы, предложенные Карманом на основании соображений о подобии полей пульсационных скоростей в различных слоях сдвигового турбулентного потока, неплохо описывают ситуацию в пристенных турбулентных течениях. Однако для свободных турбулентных струй и отрывных течений их применение затруднительно, так как наличие точки перегиба в профилях средней скорости таких течений обусловливает обращение в нуль а Ж/Эу в этой точке и, следовательно, неприемлемость выражения для г т-Ряд более точных гипотез о длине пути смешения, относящихся в основном к интегральным методам расчета турбулентных пограничных слоев, приведен в [1]. [c.193] Некоторые нелинейные обобщения K-L и К-е моделей [108] дают удовлетворительные результаты при расчете даже таких сложных явлений как вторичные турбулентные течения в некруглых трубах. Поскольку в моделях турбулентности первого и второго порядка турбулентная вязкость обычно считается скалярной величиной, были предложены также модели, в которых она предполагается переносимой турбулентным потоком скалярной субстанцией, удовлетворяющей соответствующему дифференциальному уравнению переноса. Такова, например, модель Коважного [100]. В более сложных моделях, где понятие не используется или турбулентная вязкость не считается изотропной величиной, для компонентов тензора турбулентных напряжений эволюционные уравнения формулируются непосредственно [91, 109, 110]. Эти уравнения учитывают в соответствующей тензорной форме механизмы порождения, перераспределения, переноса и диссипации турбулентных пульсаций. Члены, описывающие эти механизмы, имеют различный относительный вес в различных пространственных областях турбулентного поля. [c.196] В целом модели турбулентности второго порядка позволяют, оценивая конвективный и диффузионный перенос, учитывать пре-дисторию турбулентного процесса через эволюцию пульсационных характеристик вдоль усредненных линий тока. Таким образом, реологическая модель турбулизированной среды становится моделью с памятью, что, несомненно, предпочтительней упрощенных реологических моделей турбулентности первого порядка. Для последовательного учета наследственных свойств течений в последнее время [1] вместо формулы Буссинеска предложено использовать модель, описывающую релаксацию турбулентных напряжений и построенную по аналогии с релаксационной моделью максвелловской вязкоупругой жидкости. Отмечается, что релаксационная модель пригодна для областей течения с господствующей крупномасштабной турбулентностью, например для внешней подобласти пограничного слоя. В то же время в пристенной подобласти — ареале мелкомасштабной турбулентности, не проявляющей свойств наследственности, вполне адекватной остается модель Буссинеска. [c.196] Вернуться к основной статье