Тейлора турбулентная

В неизотермических турбулентных струях перенос тепла совершается быстрее, чем перенос импульсов. Согласно теории переноса завихренности Тейлора, турбулентное число Прандтля [c.31]

Механизм продольного перемешивания недостаточно изучен. Лишь для наиболее простого случая — однофазного течения жидкости в трубе - Тейлором [203] приведено обоснование диффузионной модели и получено выражение для коэффициента продольного перемешивания. Для двухфазных систем наличие продольного перемешивания качественно объясняют существованием турбулентного следа в кормовой части движущихся капель или газовых пузырей, а также циркуляционными токами разных масштабов. Последние обусловлены неравномерностью распределения дисперсной фазы по сечению и, как следствие, разностью плотностей в центральной и пристеночной областях колонны. [c.147]

Изучая дисперсию вещества, впрыскиваемого в протекающий по трубе поток, Тейлор установил, что даже при отсутствии молекулярной диффузии, только вследствие неизбежной неравномерности профиля скоростей потока, создается неравномерное распределение концентраций по его сечению. Тейлор последовательно рассмотрел режимы ламинарного [14] и турбулентного [15] течений жидкости. Разработанная им теория объясняет рассеяние веществ в полых длинных трубах при протекании однофазного потока [76, 77]. [c.31]

Сопоставляя последнее уравнение с зависимостями, выведенными Тейлором [102, 103] для турбулентных потоков, получим уравнение, по которому можно рассчитать другие величины, характерные для диффузии [c.51]

Длина пути слияния вихрей может быть определена по модели турбулентности Тейлора [71. Длина пути слияния или смешения будет равна среднему пути движущегося вихря до его исчезновения и потери им индивидуальности. Этот вихрь отдает потоку свою энергию, а при наличии массообмена переносит массу вещества. [c.115]

Физическая модель турбулентности Тейлора заключается в предположении, что в потоке возникают турбулентные касательные напряжения за счет поперечного переноса вихрей. [c.116]

Модель Тейлора оказалась наиболее плодотворной при анализе так называемой свободной турбулентности [2, 8]. [c.118]

Перенос тепла при такой структуре следует ожидать не за счет обычной турбулентности, которая приводила бы только к перемешиванию, а за счет хорошо организованной вихревой циркуляции. При расширении в осевом направлении ленточная струя, когда h b, может выродиться — раздвоиться в вихри с лево- и правосторонним вращением частиц. Видимо, это несколько иные вихри, чем вихри Тейлора-Гертлера. Хотелось бы еще раз подчеркнуть, что именно в вихревой трубе мы можем иметь описанную структуру, поскольку здесь [c.49]

Для турбулентного потока статистические свойства тензора градиентов скорости, а также старших производных от скорости определяются микромасштабными характеристиками турбулентности и описываются, согласно теории А. Н. Колмогорова [55], двумя размерными параметрами коэффициентом кинематической вязкости жидкости V и средней локальной скоростью диссипации энергии е. Отношение членов, содержащих вторые производные от скорости обтекания, к членам, пропорциональным градиентам скоростей, в разложении поля скоростей вблизи частицы в ряд Тейлора будет порядка или а Е /v) / где а — радиус частицы, Е = О (е /г /г) мера средней локальной скорости растяжения-сжатия, характеризующая поле турбулентного течения [13]. Величина 1/2 E Jv представляет собой число Рей- [c.104]

Графическое изображение двух рассматриваемых методов линеаризации расходно-перепадной характеристики турбулентного гидродросселя показано на рис. 2.23. Исходная нелинейная функция представляет собой ветвь параболы. На ней выделены зоны линеаризации р (0) < р < р (Д) и ( (0) < р д (Д). Линеаризация путем применения линейной части степенного ряда Тейлора соответствует на рис. 2.23 прямой АС, проведенной касательно к параболе в начальной (опорной) точке А с координатами р (0) к Q (0). Линеаризация посредством интерполяционного многочлена первой степени соответствует на рис. 2.23 секущей линии АВ, проведенной через начальную и граничную точки А и В с координатами р (0). С2 (0) и р (Д), (3 (Д). [c.139]

Замена частоты на волновое число обосновывается, как правило, гипотезой Тейлора о замороженной турбулентности. Возможность применения этой гипотезы для течений со сдвигом рассматривалась в работе [101]. Оказалось, что гипотеза Тей- [c.64]

С другой стороны, путем, указанным Рейнольдсом, Прандтлем, Тейлором, фон Карманом и другими, можно вывести формулы для теплообмена из гидродинамических измерений и глубоко проникнуть в механизм турбулентного теплообмена. [c.253]

Примером такого рода является диффузия Тейлора. В данном случае в качестве объектов переноса могут выступать как молекулы, так и более крупные образования. Понятие тейлоровской диффузии связано с процессом продольного рассеяния (дисперсии) растворенного вещества (примеси) в прямых трубах или каналах. Главным механизмом такого процесса выступает обычный конвективный перенос при наличии радиального сдвигового течения, которое взаимодействует с радиальной молекулярной или турбулентной диффузией. [c.294]

В большинстве технологических процессов дробление капель и пузырей происходит при одновременном действии нескольких механизмов диспергирования, рассмотренных выше. Трудности аналитического решения задачи совмещения этих механизмов заключаются в следующем. Неустойчивость Кельвина — Гельмгольца и Рэлея — Тейлора, имеющие одну волновую природу, возникают на разных участках поверхности частицы. Например, на лобовой поверхности падающей капли возбуждаются колебания под действием ускорения свободного падения g, а на боковой ее поверхности возбуждаются колебания, вызванные максимальной скоростью обтекания. В то же время механизм дробления частиц под влиянием турбулентных пульсаций имеет иной характер и действует на произвольные участки поверхности частицы. [c.718]

Эти положения можно применить для вычисления диаметра акс наибольшей капли, которая остается неразрушенной в турбулентном течении. Было найдено, что в обычных аппаратах без специальных устройств для гомогенизации Согласно Тейлору, вязкие деформации капель происходят при условии, что течение остается однородным по крайней мере на расстоянии размера капли. Следовательно, это условие невыполнимо при -0 акс Поэтому можно ожидать, что возникаюш,ие в турбулентном режиме давления способны разрушить капли в таких аппаратах. Капля разрывается под действием динамических сил, возникаюш их вследствие градиента скоростей, который образуется на расстоянии, равном диаметру капли. Поэтому число Вебера как критерий разрушения капли можно представить в виде [c.43]

I — ламинарный П — ламинарный с вихрями Тейлора, П1 — турбулентный, IV — турбулентный с вихрями Тейлора. [c.40]

При изменении нагрузки по газовой фазе и для ламинарного режима (рис. П-14) и для турбулентного режима с вихрями Тейлора (рис. П-15) получен тот же результат при равных условиях коэффициенты массопередачи всегда ниже, чем соответствующие значения коэффициентов массоотдачи. [c.81]

Представляя физическую модель турбулентности как перенос вихрей, Т. Тейлором получено, что [c.95]

Полуэмпирическая теория таких трехслойных турбулентных потоков (рис. 1.13) существует с начала двадцатого века и связана с именами Прандтля и Тейлора, работавших в области авиации, которая в те годы бурно развивалась и требовала многих и чрезвычайно важных ответов на вопросы взаимодействия турбулентных воздушных потоков с поверхностями летательных аппаратов. Аналогичные задачи позднее возникли и при анализе интенсивно развивающихся технологических процессов химической и смежных с ней отраслей промышленности. [c.58]

Было установлено следующее. Никакая физическая модель потоков не допускает прохождения ступенчатого изменения температуры жидкости по системе. Разрывность всегда будет быстро сглаживаться диффузией какого-либо рода (молекулярной, турбулентной или диффузией Тейлора, рассмотренной в 3). В модели, состоящей из емкостей смешения, учитывается перемешивание по всей длине. При увеличении количества емкостей до бесконечности эффект смешения пропадает. Чтобы более точно описать физическое явление, в уравнение (21) необходимо ввести член, учитывающий диффузию [c.191]

Существование в вязком подслое турбулентных пуЛ1>саи.ий и их постепенное затухание с приближением к межфазной границе имеют принципиальное эваче-, ние для проблемы массопередачн, особенно в тех случаях, когда процесс массо-пгредачи лимитируется переносом в жидкой фазе. Действительно, поскольку а жидкостях коэффициент молекулярной диффузии обычно значительно меньше коэффициента кинематической вязкости, турбулентные пульсации, несмотря на свое достаточно быстрое затухание в вязком подслое, дают заметный вклад в массовый поток вещества к границе раздела фаз. Влияние пульсаций на массоперенос становится пренебрежимо малым лишь в пределах так называемого диффузионного подслоя, толщина которого для жидкостей мала по сравнению. с толщиной вязкого подслоя. Скорость межфазного массообмена существенно зависит от характера изменения эффективного коэффициента турбулентной диффузии Pt вблизи межфазной границы. Если предположить, что функция Dt (у) достаточно хорошо описывается первым членом разложения в ряд Тейлора [c.177]

Для турбулентной области (2Rujv 20000) у Тейлора приводится формула [c.227]

Теоретическое исследование процесса конвективного теплообмена требует надежных данных о гидродинамике потока. Не-замкнутость уравнений Рейнолы1са не позволяет получить точное теоретическое рещение задачи при турбулентном режиме движения жидкости. Это обусловило возникновение и разработку двух фундаментальных направлений в теории турбулентного теплообмена первое - полуэмпирические феноменологические теории, развитые в работах Д. Тейлора, Л. Прандтля, Т. Кармана, А. Н. Колмогорова и др. второе - статистическое описание турбулентности, изложенное в работах Л. Келлера, А. Фридмана, И. Бюргерса, М. Миллионщикова, А. Монина, И. Хинце и др. Однако ни один из этих подходов в настоящее время не позволяет достаточно точно решить задачу гидродинамики турбулентного потока жидкости в каналах сложной геометрической формы ПТА, особенно при сложном трехмерном характере течения в каналах сетчато-поточного типа. [c.357]

Опыт динамических расчетов объемных приводов свидетельствует о целесообразности использования линеаризованных рас-ходно-перепадных характеристик аппаратов. При этом возникает необходимость выбора рационального метода линеаризации рассматриваемых функций. Для линеаризации функций широко применяют линейную часть степенного ряда Тейлора [4, 6, 13, 21, 31]. Этот метод удобен во многих случаях, но применим только к непрерывным и гладким функциям, производные которых не имеют разрывов. Расходно-перепадные характеристики турбулентных дросселей имеют точки, где эти условия не соблюдаются. Производные в вершинах параболических функций g = Ф (р) согласно выражениям (2.114) н (2.118) стремятся к бесконечности. В точке перехода от докритического течения к надкритическому функция g =Ф (р) по формуле (2.117) имеет излом, а производная — разрыв. Неприемлем степенной ряд Тейлора для линеаризации экспериментально снятых расходно-перепадных характеристик, представленных таблично или в виде кусочно-линейной функции. [c.136]

Сравним погрешности двух методов линеаризации использующего линейную часть степенного ряда Тейлора и интерполяционного многочлена первой степени. В качестве примера рассмотрим линеаризацию расходно-перепадной характеристики турбулентного гидродросселя (П= Q) при а= onst. Исходное нелинейное выражение Q == Ф (р) имеет вид Q — ag= [c.138]

Вопросам турбулентности атмосферы посвящено большое число работ, поэтому отметим только основные характерные черты этого явления. Тейлор и Карман предложили определять турбулентность как неупорядоченное движение, которое возникает в газообразных или капельных жидкостях, когда они обтекают непроницаемые поверхности или когда соседние потоки одной и той же жидкости следуют рядом или проникают один в другой. Турбулентное движение, отмечает Хинце [19] предполагает наличие неупорядоченности течения, в котором различные величины, характеризующие состояние воздушной среды претерпевают хаотические изменения во времени и в пространстве и при этом могут быть выделены статистически точные их осредиенные значения. Из этого следует, что можно определить средние значения, в том числе и загрязнения воздуха вредными веществами в данной точке и, что не менее важно, вероятность отклонения величин от их среднего значения. Поэтому а расчетах возможного загрязнения атмосферы в заданных точках нужно указывать не только средние значения концентрации вредных веществ, но и вероятность отклонения концентраций от их средних значений. [c.24]

Используя теорему Г. И. Тейлора [39] о поведении частицы в изотропном турбулентном потоке и предполагая, что распределение концентрации в облаке совпадает с нормальным распределением Гаусса, О. Г. Сэттон получил следующее рещение для стационарного точечного источника [c.69]

Тейлор экспериментально определял спектр турбулентных пульсаций за решеткой в аэродинамической трубе. Он пришел к выводу, что диссип,ация энергии практически полностью связана с такими в о и частотами, которые располагают пренебрежимо мал1 кс йеством энергии. [c.17]

Число Рг также не является физической константой жидкости. Для турбулентных свободных струй и следов Рг = 1/2 (Фейдж и Фокнер, Тейлор, Абрамович), для движения жидкости в каналах и трубах величина Рг есть монотонно возрастающая функция радиуса трубы (по Рейхардту [85] наоборот, по Слейчеру, эта функция монотонно убывающая). Среднее значение числа Прандтля (турбулентного) при движении жидкости в трубе составляет 0,75— [c.24]

Гипотеяа Дж. Тейлора. Предполагается, что при турбулентном переносе сохраняется постоянной ви.хревая напряженность. Гипотеза приводит к формуле для т , аналогичной формуле Л. Прандтля [c.56]

Через основание отстойной камеры в нее поступает вертикальная струя холодного воздуха, на которую воздействует отрицательная выталкивающая сила. Предполагая течение турбулентным и используя модель подсасывания Тейлора, составить уравнения сохранения. Считать, что профили в струе имеют шляпообразную форму. Как можно решить систему уравнений Изобразить примерную форму распределений температуры и скорости, считая, что начальная температура в струе равна [c.198]

Максимальный размер капель и пузырей, образующихся при дроблении в потоке сплошной среды, определяется, в основном, тремя механизмами. Это неустойчивость Кельвина — Гельмгольца, определяемая величиной относительной скорости ( , -щ), неустойчивость Рэлея — Тейлора, определяемая величиной относительного ускорения а, и колмогоровский механизм дробления турбулентными пульсациями, определяемый величной диссшиции мощности (ео) [c.598]

Как показывают измерения Фабриса [1979а, б] в следе за подогретым круговым цилиндром, такой же характер имеют и средние значения квадрата производной температуры (ЭТ/Э/) (рис. L7). Используя гипотезу Тейлора о замороженности турбулентности (т.е. предположение о том, что Э/Э/ = — u )blbxi) и предположение о локальной изотропии турбулентности, можно сделать заключение, что сказанное в равной степени относится и к скалярной диссипации. [c.21]

Структура поверхности пламени проиллюстрирована на рис. 1.20, заимствованном из той же работы. В этом опыте использовались пять термометров сопротивления, расположенных на расстоянии 6 мм друг от друга вдоль прямой, перпендикулярной оси факела (ось Х2 на рис. 1.20). Вертикальные отметки на риб. 1.20 соответствуют моментам времени, в которые фронт пламени проходит через датчик. При интерпретации рис.Л.20 на основе известной гипотезы Тейлора о замороженности турбулентности [c.49]

В работе Тейлора [27] подробно рассмотрена диффузия вещества в ламинарном потоке, проходящем по прямой трубке Поскольку диффузия молекул вещества в жидкости в этих условиях происходит весьма медленно, необходимы очень узкие трубки В результате исследователи начали обдумывать возможность изменения характера ламинарного потока в открытой капиллярной колонке В частности, были исследованы характеристики колонки с турбулентным потоком [28], с потоком, разделенным воздушными перемычками [29, 30], спиральные колонки [31 ] и колонки, изготовленные из де рми-рованных или волнообразных трубок [32], а также электроос-мотический поток [33] Все эти способы позволили уменьшить размывание полосы неудерживаемого компонента, однако размывание полос удерживаемых компонентов было больше расчетного Среди последних работ в области капиллярной ЖХ большая часть посвящена исследованию колонок с каналами очень малого диаметра [34 - 38] [c.60]

Ниже точки 5, в пространстве между следом пузыря и потоком жидкости за ним, происходит турбулентное перемешивание, пограничный след размывается, но зону турбулизации можно (очень приближенно) считать ограниченной сферой радиуса Я. Именно турбулнзация следа является причиной расхождения между теоретической зависимостью Риппина (2.5) и экспериментальными данными Дэвиса и Тейлора (2.6). Риппин указывает, что это расхождение объясняется увеличением давления ниже пузыря в несколько большей степени, чем это соответствует гидростатическому давлению столба жидкости (именно такое допущение было сделано при рассмотрении теоретической модели, представленной иа рис. 7). В дальнейшем этот вопрос излагается в четвертой главе и приложении Б. [c.43]

Соответствующее скорости = 8,9 м/с значение Кеу = 2500 и привело авторов работы [55] к предположению, что в указанной области происходит смена ламинарного режима турбулентным. В то же время детальный анализ данных работ [106, 107] показывает, что наступление турбулентного режима с вихрями Тейлора наблюдается при значительно меньших значениях Квау. [c.77]

Влияние скорости вращения ротора на массопередачу, очевидно, прежде всего должно проявляться при массопередаче в паровой фазе. Анализируя ранее приведенные данные, мы убедились, что при изменении и от 0,317 до 1,75 м/с величина Ну заметно уменьшается. Можно предположить, что эта тенденция к снижению Ну сохранится и при более высоких и вплоть до Г/крит- Необходимо выяснить, является ли снижение Ну (и соответствующее возрастание Nuдy) при увеличении и следствием воздействия на массопередачу только вихрей Тейлора или речь идет о сложном механизме конвективного массопереноса, в котором величина диффузионного потока определяется одновременно и интенсивностью турбулентных пульсаций скорости потока и вихрями Тейлора. Для последующей проверки была принята вторая концепция. [c.93]

Для газовой фазы он сводится к переносу вещества посредством турбулентных пульсаций, интенсивность которых определяется числом Regy (Rey), и, кроме того, он связан с появлением и развитием в ней вихрей Тейлора. [c.127]

Если предположить, что механизм турбулентного обмена количества движения массы и тепла одинаков, то при этом, как видно из сравнения выражений (6-34), (6-43) и (6-45а), одинаковыми получаются 8т, Ё5 и 8т- Однако ОПЫТЫ показзли, что коэффициенты турбулентного обмена при переносе количества движения и при переносе тепла или примеси не совпадают, в частности, в случае свободной турбулентности Ед1ет—2, а Ет=Ед. По теории переноса завихренности коэффициент турбулентного обмена получается больше, чем по теории переноса количества движения, поэтому теория Г. Тейлора дает лучшее совпадение с опытными данными по коэффициентам переноса. [c.97]

Такой вывод был получен в теории свободной турбулентности Тейлора, а по гипотезе свободной турбулентности Прандтля безразмерные профили избыточной температуры и скорости в затопленной струе получаются одинаковыми. Теория Тейлора дает лучщее совпадение с опытом. [c.114]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология