Переход ламинарно-турбулентный начало

На рис. 11.4.3 приведены измеренные профили средней температуры в виде зависимости ф от у. При = 470 профиль соответствует ламинарному течению. Однако в динамическом пограничном слое переход к турбулентности начался уже раньше. При О = 503 видны первые заметные изменения профиля температуры. Толщина теплового пограничного слоя возрастает. Профиль становится круче во внутренней части пограничного слоя и положе во внешней области. Эти изменения происходят вслед за изменениями поля скоростей. По данным работы [74] изменения профилей средней скорости и температуры имеют одинаковый характер. [c.42]

На рис. 11-8 изображены кривые, показывающие зависимость значений поправки на турбулентность /турб от величины удельного объемного сопротивления осадка и отношения ДР/Аос, причем разность давлений выражена в мм рт. ст., а толщина осадка — в мм. Если движение воздуха происходит в области начала перехода к турбулентному режиму, то объем воздуха, вычисленный описанным выше способом для ламинарного режима, следует умножить на величину поправки /турб, найденной на рис. У11-8. [c.276]

Результаты экспериментального исследования коэффициента сопротивления в шероховатых трубах при различных значениях относительной шероховатости приведены на рис. 6.43. Эти данные свидетельствуют о том, что относительная шероховатость не влияет на критическое число Рейнольдса, характеризующее начало перехода ламинарного режима течения к турбулентному. [c.359]

Прежний критерий начала гидродинамического перехода в динамическом пограничном слое, который использовался, например, в работе [74], основан на определении момента появления высокочастотной компоненты в дискретном возмущении, отфильтрованном ламинарным пограничным слоем. Однако этот критерий для определения начала перехода к турбулентности в газах иногда становится неоднозначным [104]. Поэтому вместо него [c.41]

Результаты измерения характеристик турбулентного переноса в воде [153] показывают, что, используя только одно число Ра = Ог Рг, нельзя обобщить экспериментальные данные о положении начала области перехода. В первом экспериментальном исследовании [54], специально посвященном этому вопросу и проведенном при тех же самых условиях течения около вертикальной поверхности, нагреваемой в воде тепловым потоком постоянной плотности, определялась с помощью термопар при разных уровнях д" продольная координата х, соответствующая началу перехода к турбулентности в тепловом пограничном слое. Результаты измерений недвусмысленно подтвердили вывод о том, что полученные данные нельзя обобщить с помощью только числа Грасгофа Ог или С. Было установлено, что дополнительным параметром является величина д". Переходу к турбулентности в тепловом пограничном слое, который определялся по отклонению от ламинарного профиля средней температуры, соответствовало приблизительно одно и то же значение О 1x 1 [c.50]

Область ламинарного режима заканчивается при Не = 2300. Начало установившейся турбулентной области принимается при Ке = 10 000. Между ламинарным и установившимся турбулентным движением существует промежуточная область переходного режима течения жидкости (2 300 <Ке< 10 000). Установлено, что переход ламинарного режима движения жидкости в турбулентный происходит не скачкообразно, а постепенно. [c.16]

Проведено много исследований характеристик переноса в факеле за начальным участком ламинарного течения. Дальняя область свободного турбулентного течения при естественной конвекции рассматривается в гл. 12. Здесь же приводятся сведения о переходе к турбулентности в плоском факеле. В работе [38] исследовалось течение, достаточно интенсивное, чтобы наблюдать разрушение ламинарного режима. За начало процесса перехода принималось первое проявление турбулентности, которое фиксировалось термопарой. Если характеризовать энергию течения в данном месте локальным числом Грасгофа, рассчитанным с использованием подводимого теплового потока, хо начало перехода соответствует = 5-10 , где С —линейная мощность источника теплового факела [c.88]

Определение начала ламинарно-турбулентного перехода по минимуму осредненной скорости показано на рис. 5.41. Расстояние от стенки (у = = О, 2 мм), на котором проводилось траверсирование вдоль поверхности, подбиралось экспериментальным путем таким образом, чтобы минимум был наиболее отчетливым. Распределение формпараметра профиля скорости Н приведено на рис. 5.42. Эта характеристика определяется следующим образом [c.162]

Рис. 5.41. Определение координаты начала ламинарно-турбулентного перехода (С/жо = 13, 3 м/с) 1 — М = 0 2 —М = 0,18 3 —М = 0,26

Если вход в трубу с уступом, то с самого начала пограничный слой турбулентный. При плавном входе (через сопло) на стенке сначала образуется ламинарный пограничный слой, который затем переходит в турбулентный. Когда толщина турбулентного пограничного слоя станет равной радиусу трубы, наступает область развитого турбулентного течения. Установлено, [c.238]

Распространенным способом упрощения физической задачи при ее теоретическом и численном решении является снижение размерности пространства. Именно для двумерной постановки получены почти все точные решения уравнений Навье - Стокса. Как правило, и численные решения задач о ламинарном течении жидкости проводят для двумерной геометрии. При переходе к турбулентным течениям, когда число точек, необходимых для моделирования потока, растет согласно оценке (4.26) как число Рейнольдса в степени 9/4 и быстро достигает пределов возможностей вычислительных машин, также кажется естественным начать численное моделирование турбулентности с рассмотрения плоских течений. [c.45]

Теплообмен в узкой плоской щели высотой 0,0005—0,002 м, длиной до 0,1 м, при температурах газов до 5000 К может быть определен по зависимости (2.4), т. е. такой же, как и при умеренных температурах, несмотря на высокие продольные и поперечные градиенты температур газов (10 и 2 10 К/м соответственно). Так как с увеличением температуры газов число Рейнольдса уменьшается, при малых высотах щелей (0,001 м) возможен нежелательный переход в ламинарное течение. Поэтому следует применять щели высотой более 0,001 м, а также, по возможности, в передней части устанавливать турбулизирующую поток шероховатую поверхность.. Тогда осуществляется переход в турбулентное течение с самого начала канала и теплообмен, а соответственно и скорость закалки в несколько раз увеличиваются. [c.125]

В теориях, относящихся ко второму этапу, используются уравнения Рейнольдса, которые замыкаются с помощью эмпирических соотношений или дополнительных дифференциальных уравнений (например, полной кинетической энергии турбулентности, напряжений Рейнольдса или эффективной турбулентной вязкости). Это привело к расширению класса решаемых инженерных задач, а следовательно, и к большей общности и универсальности полуэмпирических теорий. Появилась возможность рассчитывать поля скорости, температуры и концентрации примесей в турбулентном пограничном слое, а также начало и конец зоны перехода ламинарного течения в турбулентное. Однако точность результатов, получаемых с помощью этих теорий, не всегда удовлетворяет практическим требованиям, да и сами задачи значительно усложнились. Появилась необходимость в расчете турбулентного пограничного слоя с резко изменяющимся продольным градиентом давления, где существенную роль играет предыстория развития пограничного слоя скорости химических реакций в турбулентных течениях сложной атмосферной и океанической турбулентности и т.д. Необходим дальнейший прогресс в области развития расчетных методов турбулентного пограничного слоя, основанных на новых экспериментальных данных, более точно и полно описывающих течение в турбулентном пограничном слое. [c.78]

ИЗ возможных причин такой, на первый взгляд, неожиданной его зависимости от начальной амплитуды волн неустойчивости (как правило, ее возрастание стимулирует ламинарно-турбулентный переход в сдвиговых течениях) связана с влиянием вверх по потоку возмущенного течения в отрывной зоне этот вопрос обсуждается в п. 6.5. Турбулизация в режиме интенсивного возбуждения, как и при меньшей амплитуде генерации, начинается со стадии линейного развития колебаний за точкой отрыва. Ниже по потоку формируется регулярное нелинейное возмущение, спектр которого включает основную частоту и ее высшие гармоники л/ (на рис. 6.18 показаны первые пять). На этом участке отрывной зоны, до начала усиления пульсационного фона, нелинейное развитие возбужденных двумерных колебаний не сопровождается трехмерным разрушением возмущенного течения. В терминах вихревой динамики это соответствует образованию в отор- [c.254]

По ряду данных, обобщенных в [4.1], зависимость числа Рейнольдса начала ламинарно-турбулентного перехода (Кекр. = 1,29 ReJ p ) от степени турбулентности внешнего потока, выраженной через число [c.82]

Количество воздуха, проходящего через осадок одновременно с влагой, можно определить графическим интегрированием в координатах мгновенная скорость движения воздуха — продолжительность обезвоживания. Мгновенная скорость движения воздуха, соответствующая различным значениям продолжительности обезвоживания, может быть вычислена на основании экспериментальных данных, выраженных в виде графических закономерностей. Однако эту операцию можно упростить, принимая во внимание, что движение воздуха в порах осадка при обезвоживании происходит в области ламинарного режима или в области начала перехода от ламинарного режима к турбулентному. Для ламинарного режима интегрирование может быть выполнено в общем случае. [c.275]

При увеличении критерия Рейнольдса поток преобразуется из ламинарного в турбулентный. Для аппарата стандартной конструкции этот переход осуществляется постепенно, при значениях Re от 20 до 2000. Функция мощности Ф зависит от критерия Рейнольдса при значениях Re примерно до 300 (область ВС на рис. П-1). В точке С жидкости сообщается достаточная энергия, чтобы началось образование центральной вихревой воронки. Однако отражательные перегородки эффективно противодействуют образованию воронки, и функция мощности Ф в этом случае зависит от величины критерия Рейнольдса при Re до 10 ОСЮ (область D). Уравнение (П,4) справедливо для переходной области значений критерия Рейнольдса. Полностью турбулентному потоку соответствует горизонтальный участок кривой м()Щ-пости на рис. П-1 (область DE). Здесь Ф не зависит от величины критериев Фруда и Рейнольдса. В этом случае [c.35]

В исследуемых нами задачах устойчивость определяется как диссипативными, так и конвективными эффектами. Такого рода задачи встречаются обычно в гидродинамической теории устойчивости, например при рассмотрении начала свободной конвекции в слое покоящейся жидкости или при переходе от ламинарного к турбулентному режиму (гл, 12). Мы остановимся также на двух [c.149]

В разд. 12.3 будет выведено общее выражение для избыточного локального потенциала, позволяюш ее рассмотреть, в частности, два предельных случая. Первый случай, когда = О, соответствует проблеме Бенара (гл. 11). Второй случай, когда 52а = 0, соответствует переходу от ламинарного к турбулентному течению в потоке постоянной температуры. В разд. 7.3 было показано (в связи с теоремой Гельмгольца), что предположение о постоянстве температуры допустимо при достаточно медленном потоке, так как в этом случае диссипативные члены, входяш.ие в уравнение баланса энергии (1.42), имеют второй порядок малости и ими можно пренебречь. Мы будем считать это допуш.ение справедливым для всей области ламинарных потоков, вплоть до начала турбулентности. Это также означает, что в задачах с 5 а ф О мы считаем, что поперечный градиент температуры остается постоянным, т. е. таким, как и в покоящейся жидкости (вязкость V и теплопроводность X постоянны). Распределение скоростей и температур в основном потоке показано на рис. 12.1. [c.177]

В первой работе [128] измерения проводились при постоянной плотности теплового потока q" от поверхности в чистую воду с температурой 4°С. В зависимости от величины q" в разных экспериментах устанавливался ламинарный, переходный или турбулентный режим течения. За начало гидродинамического и теплофизического переходов в динамическом и тепловом слоях принимались точки, в которых наблюдалось отклонение максимальных значений скорости и избыточной температуры поверхности от зависимостей для ламинарного течения. Полученные данные показывают, что переход как в динамическом, так и в тепловом свободноконвективном слое происходит одновременно. Было установлено, что критериальный параметр пропорционален и в безразмерном виде имеет форму где G и Gr рассчитываются с помощью зависимостей [c.158]

Отрыв ламинарного слоя, происходящий в наиболее близкой к началу закругления отвода точке, создает наиболее обширную вихревую зону у внутренней стенки (см. рис. 1.147). По мере приближения точки перехода к точке ламинарного отрыва эта зона сжимается. Наименьшие размеры она принимает при турбулентном отрыве в точке, наиболее удаленной от начала закругления. [c.252]

Несмотря иа возможности трех режимов течения газа (ламинарного, переходного и турбулентного), практическое осуществление ламинарного режима обычно ие удается (за исключением некоторых работ [53]). Поэтому, согласно М. Е. Позину [62], точки перегиба на кривой Nu = / (Re ) должны отсутствовать до начала установившегося турбулентного движения, которое лежит в пределах Rey = 5000— 10000 и зависит от аппаратурного оформления процесса. Большинство исследователей вообще не определяет здесь перехода [24,62,67,75], а в некоторых работах показатель степени в переходной области лишь немного больше т = 0,8—1,2) соответствующего показателя в турбулентной области (т = 0,8). [c.141]

Естественно, что график зависимости ДР = f(lv) начинается из нулевой точки (рис. 1.45). При малых скоростях фильтрации газа через неподвижный слой, когда режим движения газа в зазорах между частицами ламинарный (см. корреляционные формулы (1.82)), величина ДР увеличивается в зависимости от скорости линейно. Затем, при турбулентном режиме фильтрации линейный рост величины ДР переходит в квадратичную параболу. По достижении критической скорости начала псевдоожижения разность статического давления в газовом потоке до и после псевдоожиженного слоя перестает увеличиваться с повышением скорости газа. [c.124]

Таким образом, с помощью метода малых возмущений можно получить значение критического числа Рейнольдса. Начиная с того места на пластине, где число Рейнольдса достигает своего критического значения, начинают нарастать возмущения с определенной длиной волны. Далее вниз по потоку становятся неустойчивыми возмущения и с другими длинами волн. Наконец, на некотором расстоянии от начала потери устойчивости ламинарное течение переходит в турбулентное. Критическое число Рейнольдса, онределенное экспериментальным путем из наблюдения перехода ламинарного режима течения в турбулентный, соответствует тому месту пластины, где турбулентность потока приводит к перестройке всего течепия. Поэтому найденные пз экспериментов критические числа Рейнольдса обычно превышают по величине их теоретические значения. [c.312]

I — линейные. механизмы И — нелинейные механизмы III —первые признаки появления турбулентности в динамическом слое JV —начало изменения профиля скорости VT V — нзчало изменения профиля температуры Gj-j- VI —развитие процесса перехода VII—каскадный перенос энергии к мелким вихрям VIII —развитая турбулентность нейтральная устойчивость возмущения с максимальной скоростью усиле- ия Get — конец перехода ламинарного пограничного слоя. Пространственный размер каждой зоны соответствует условиям течения около поверхности, нагреваемой тепловым потоком плотностью "=1000 Вт/м2. [c.39]

В пятой главе описаны особенности обтекания тел потоками газа с частицами. Проанализированы имеющиеся данные по изучению поведения частиц вблизи критической точки обтекаемых тел различной формы, а также влияния частиц на характеристики несущей фазы. Рассмотрено влияние различных факторов (инерционности частиц, силы тяжести, силы Сэфме-на и т. д.) на осаждение частиц. Значительное внимание уделено описанию особенностей гетерогенного течения в пограничном слое, развивающегося вдоль поверхности тела. Рассмотрены и проанализированы данные экспериментов по распределениям скоростей чистого воздуха, воздуха в присутствии частиц и самих твердых частиц во всех областях развивающегося вдоль поверхности модели пограничного слоя — ламинарной, переходной и турбулентной. Показано, что присутствие в потоке частиц приводит к ускорению начала ламинарно-турбулентного перехода. Рассмотрены результаты воздействия частиц на интенсивность турбулентности несущего воздуха в турбулентном пограничном слое. Описаны и проанализированы данные экспериментов по распределениям скоростей падающих и отраженных от поверхности тела частиц. Определены размеры области существования фазы отраженных частиц при варьировании инерционности дисперсной [c.7]

Начало ламинарно-турбулентного перехода определялось двумя способами 1) по минимуму в распределении осредненной скорости при травер-сировании точки измерений на фиксированном расстоянии вдоль поверхности стержня 2) по началу резкого уменьшения формпараметра профиля осредненной скорости. [c.162]

В монографии на основе сформулированной авторами теории возбуждения и развития неустойчивостей в пограничных слоях решаются конкретные задачи определения возмущспного дви ке-ния. Устанавливается связь между амнлитудами неустойчивостей ж фона внешних возмуш,енжй. Изучается нелинейное развитие возмущений и находятся параметры, характеризующие начало различных нелинейных процессов в зоне перехода. Предлагается метод расчета критических чисел Рейнольдса ламинарно-турбулентного перехода. [c.2]

Величину фазовой скорости принимаем с = 0,Ц/оо. Поэтому е 10% Таким образом, вплоть до сечения х = х = — 0,24 зона перехода является линейной, т. е. ее эволюция подчиняется линеаризированным уравнениям Навье — Стокса. На долю нелинейного участка (до зоны развитой турбулентности, начинающейся с х = х.,. = —0,16) приходится интервал Дж = 0,12, т. е. Лж/а т 0,14. Следовательно, в рассматриваемом случае доля нелинейной области в зоне ламинарно-турбулентного перехода небольшая, занимающая 1 римерно 14% области перехода до начала развитого турбулентного перехода несмотря на знатательную величину пульсаций скорости. [c.227]

Пусть в экспериментальной установке измерена координата начала ламинарно-турбулентного перехода а пер,тр- Тогда, рассчитав интегральное усилеиие неустойчивостей, можно определить эффективную начальную амплитуду возмущений в условиях аэродинамической трубы 8н. тр из уравнения [c.241]

На рис 4.6 приведены зависимости чисел Рейнольдса начала (КекрО и конца ламинарно-турбулентного перехода (Кекрг от числа Кармана [c.81]

В радиальном потоке между неподвижными параллельными дисками, направленном к периферии, ламинарный режим существует до тех пор, пока профиль скорости недеформирован. Можно предположить, что и в случае вращающихся дисков появление на эпюре перегиба соответствует началу турбулизащ1и потока. Для определения границы перехода от ламинарного режима течения к турбулентному сигнал от термоанемометра подается на осщшлограф (см. рис. 37). При ламинарном течении на осциллограмме наблюдается прямая линия. Затем, по мере увеличения числа Рейнольдса в зазоре Re = прямая переходит в синусоиду (начало [c.53]

Правильные синусоидальные колебания в момент перехода движения из,ламинарного в турбулентное появляются во всех случаях и не зависят от метода турбулизации потока. Это подтверждается в работе [131, в которой исследовался переход движения в кольцевом канале, образованном двумя концентрически расположенными цилиндрами. Поток турбулизировался вращением внутреннего цилиндра. Скорость ёращения можно было изменять Измерения показали, что ламинарное течение всегда дает плар-ную линию. При возникновении турбулентности в потоке (начало перехода) появляется отчетливая синусоидальная кривая небольшой амплитуды. При дальнейшем увеличении степени турбулизации потока амплитуда колебаний увеличивается, а частота все время остаётся близкой к постоянной, пока движение не становится полностью турбулентным. [c.130]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология