Поток турбулентный автомодельный

Из уравнения (2.30) следует, что теоретический папор, выраженный в метрах столба подаваемой жидкости, не зависит от рода жидкости [в уравнении (2.30) отсутствуют величины, характеризующие физические свойства жидкости]. Гидравлические потери являются функцией Ке и, следовательно, зависят от вязкости жидкости. Однако, если Ие велико и имеет место турбулентная автомодельность потоков в рабочих органах насоса, то гидравлические потери, и следовательно, папор насоса, выраженный в метрах столба подаваемой жидкости, от рода жидкости не зависят. Поэтому график напоров характеристики лопастного насоса одинаков для разных жидкостей, если потоки в рабочих органах насоса автомодельны. [c.192]

Поскольку слоистое пристенное течение практически полностью разрушено, влияние сил вязкостного трения на поток становится исчезающе малым и характеристики потока оказываются не зависящими от числа Рейнольдса (зона турбулентной автомодельности.). Коэффициент сопротивления трения является функцией только относительной шероховатости [c.127]

Эта скорость равна массовому расходу через клапан. Массовый расход через клапан может быть найден следующим способом. В автомодельной области турбулентного течения газа через некоторый дросселирующий узел, каковым является и клапан, потери давления в нем Лр пропорциональны квадрату скорости потока с [c.204]

Для подобия потоков достаточно геометрического подобия границ и кинематического подобия на границах (турбулентная автомодельность). [c.28]

В тех случаях, когда существенными являются потери трения (диффузоры, отводы) влияние числа Рейнольдса сохраняется до значений Не 10 (что соответствует границе квадратичной области сопротивления, в которой имеет место турбулентная автомодельность потока). Отмеченные закономерности иллюстрируются рис. 2-27, где показана зависимость коэффициента сопротивления диафрагм от числа Не = vDN при различных отношениях площади отверстия диафрагмы к площади трубы F . С уменьшением FJF , которое приводит ко все большему преобладанию роли вихревых потерь, границы линейного и квадратичного законов сопротивления смещаются в область меньших значений числа Не. При турбулентном режиме в трубопроводе коэффициенты сопротивления диафрагм практически не зависят от числа Рейнольдса. [c.148]

Некоторые исследователи [49] отмечают в пределах пленочного режима перелом на кривой АР—Шц, называемый ими точкой торможения, и считают, что он вызван началом воздействия жидкости на поток газа вследствие трения. Такой перелом действительно наблюдается, но он совпадает [501 с аналогичным переломом для сухой насадки и соответствует переходу к турбулентному (автомодельному) режиму движения газа. [c.400]

За переходной областью возникает турбулентный (автомодельный по отношению к Ке) режим (отрезок СО на рис. 6-15, а). При этом поток, непосредственно прилегающий к цилиндру, является фактически установившимся. Справа от цилиндра находятся два слоя, образующие вихри, которые неустойчивы и распадаются в беспорядочные структурные образования, типичные для турбулентности (Ке = 2 10 режим В на рис. 6-15,6). Такая свободная турбулентность развивается в течениях со сдвигом без непосредственного влияния твердых границ потока. [c.116]

При больших значениях Re в области турбулентного движения влияние сил вязкостного трения в потоках оказывается исчезающе. малым. Для подобия потоков достаточно кинематического подобия на границах (турбулентная автомодельность). [c.26]

При этом влияние сил вязкости становится исчезающе малым и характеристики потока оказываются не зависящими от критерия Рейнольдса (зона турбулентной автомодельности). Коэффициент сопротивления трения является функцией только относительной шероховатости [c.95]

Соответственно, графическое представление этой зависимости (рис. 2—4) показывает, что в однофазном потоке принципиально возможно существование трех гидродинамических режимов режим I — ламинарный режим с преобладающим влиянием молекулярной вязкости 2) режим II — турбулентный режим с относительно малым влиянием молекулярной вязкости 3) режим III —режим развитой турбулентности (автомодельный режим), где молекулярная вязкость не оказывает влияния. [c.138]

Графическое представление этой зависимости (рис. 63) показывает, что в однофазном потоке принципиально возможно осуществление трех гидродинамических режимов 1) режим 1 — ламинарный режим с преобладающим влиянием молекулярной вязкости 2) режим II — турбулентный режим с относительно малым влиянием молекулярной вязкости 3) режим III — режим развитой турбулентности (автомодельный режим), где молекулярная вязкость не влияет. В соответствии с этим перепад давления в однофазном потоке согласно уравнению (П 1.144) и рис. 63 будет следующим образом зависеть от скорости потока [c.125]

Легко показать, что, как и в предположении полной автомодельности ( х = 0), все решения этого уравнения, не обращающиеся в бесконечность при - оо, непрерывные с непрерывной величиной /fdf/d (что вытекает из требования непрерывности турбулентной энергии и ее потока) на самом деле обращаются в тождественный нуль начиная с некоторой точки = о>0- В точке = 0 обращается в нуль величина безразмерного потока турбулентной энергии fdf/dl)i=i -o, так как при > о эта величина [c.215]

При чисто молекулярном переносе ламинарный поток т = 1 при развитой турбулентности, в условиях автомодельного режима m = 0. [c.152]

Возможно существование трех видов зависимостей перепада давления ДРг от скорости потока w для ламинарного режима ДРг w для турбулентного режима ДР,. и для автомодельного режима [c.247]

Отличительной особенностью турбулентных свободных струй является отсутствие твердых границ потока, а следовательно, и ламинарного подслоя, что дает возможность полностью пренебречь влиянием вязкости и объяснить автомодельность струйных течений — независимость от критерия Рейнольдса в широком диапазоне его изменений. [c.79]

Пенный режим как режим развитой свободной турбулентности [116] является автомодельным в нем влияние молекулярных характеристик потоков на перенос энергии становится несущественным. [c.33]

В автомодельной зоне турбулентного течения, где потери давления изменяются пропорционально квадрату скорости потока, сопротивление узлов газового тракта зависит только от геометрии каналов узла, включая микрогеометрию, т. е. шероховатость стенок, и от формы примыкающих узлов, определяющих условия входа и выхода газа. При этом величину сопротивления узла можно выразить численно, независимо от скорости, удельного веса и физических свойств протекающего газа. Зная зависимость между величиной сопротивления и размерами узла, можно выбрать их так, чтобы потери давления в узле находились в допустимых пределах. [c.202]

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 спутного 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) бо) не изменяются. Данный факт объясняется тем, что возмуш ения сносятся по потоку, т. е. влиянием его предыстории. [c.393]

Экспериментальная проверка показала автомодельность поперечных профилей безразмерных величин плотности потока импульса и температур относительно абсолютных начальных величин ры горючего и окислителя при неизменном пх соотношении и прочих равных условиях. Изучение полученной на опыте общей аэродинамической картины турбулентного диффу- [c.62]

Шмидт [90] исследовал конвективное течение в турбулентном факеле над линейным и точечным источниками тепла. Использовался метод подобия. Основные определяющие уравнения течения решались разложением в ряд по автомодельной переменной. В экспериментах измерялись температуры и скорости в потоке над нагреваемой электрическим током проволочкой. [c.107]

Другое ограничение методов автомодельности состоит в том, что они не позволяют правильно рассчитать параметры переноса в областях, расположенных далеко вниз по потоку, где течение становится переходным и, наконец, турбулентным. При этих режимах течения скорости переноса намного больше, чем для ламинарных течений. В типичных случаях экспериментальные данные для ламинарного течения хорошо согласуются с расчетами при 10 < Ra < 1Q3, где Ra = G r Рг — местное число Рэлея. [c.127]

Для газовых и некоторых комбинированных горелок характерно перемешивание турбулентных газовых струй с турбулентным потоком воздуха. При этих условиях силы сопротивления определяются не молекулярной вязкостью, а турбулентным переносом. Как известно, процесс перемешивания в области больших чисел Рейнольдса является автомодельным. Так как при сравнительно больших скоростях истечения значения чисел Аг, определяющих неизотермическое истечение, малы, то процесс перемешивания практически зависит только от следующих величин [c.117]

Весьма важно, и это следует иметь в виду, что при крупномасштабном движении, являющимся основным во всяком турбулентном потоке, в том числе и при использовании малогабаритных трубчатых реакторов, вязкость жидкости, движущейся в каналах, не играет роли. Все величины, относящиеся к турбулентному движению, когда гомогенизация среды лимитируется процессами обмена между крупными турбулентными и находящимися внутри них более мелкими вихрями, не зависят от вязкости потоков (автомодельное течение по отношению к Ке) [23]. Это обстоятельство сужает круг величин, определяющих свойства турбулентного движения в трубчатых аппаратах струйного типа. Остаются лишь три величины, характеризующие крупномасштабные движения, от которых зависит уровень турбулентности жидких потоков в условиях [c.184]

Возможность реализации автомодельного режима [27], в котором усредненные характеристики турбулентного потока не зависят от вязкости, определяет новые, исключительно важные, не только с научной, но и с прикладной точек зрения преимущества трубчатых турбулентных аппаратов струйного типа, особенно диффузор-конфузорной конструкции. [c.186]

При развитой турбулентности в области 5 10 < Ке < 2 10 потока сопротивлением трения можно пренебречь, а лобовое сопротивление становится преобладающей силой. При наступлении автомодельности (по числу Рейнольдса) коэффициент сопротивления можно считать постоянным ( лг 0,44). Этой области функции = соответствует квадратичный закон Ньютона, т. е. сила [c.119]

Исследования сложных случаев перемешивания потоков в технических устройствах и, в частности, в топочных камерах показывают, что при турбулентном режиме течения картина распределения концентраций в них не зависит от числа Ке в очень широких пределах его изменения. Свободная струя по распределению концентрации примесей также обладает свойством автомодельности. [c.98]

В области предельной (автомодельной) турбулентности удобен другой критерий — критерий Маргулеса М, так как здесь р прямо пропорционально скорости потока w [c.64]

В заключение этого краткого обзора различных стадий эволюции неравновесной макросистемы отметим, что, по мнению некоторых авторов (см., например, [18]), непосредственно за гидродинамической следует еще одна стадия — стадия турбулентности, для описания которой достаточно использовать еще более ограниченный набор секулярных величин. Косвенным свидетельством в пользу правильности такой точки зрения является, в частности, автомодельность некоторых функций, характеризующих свойства турбулентных потоков (см., например, [119, 150]). Напомним, что свойство автомодельности функции означает, что ее явный вид с течением времени не изменяется, а ее значения в каждый момент времени могут быть однозначно связаны со значениями лишь небольшого числа параметров (например, характерного размера), определяющих вид этой функции. Указанные параметры представляют собой набор секулярных величин, соответствующих стадии турбулентности. [c.242]

Если Ке > Кбкр, то имеет место турбулентная автомодельность потоков в рабочих органах насоса. Гидравлические потери, утечки, а следовательно, напор насоса в этом случае не зависят от рода жидкости. Поэтому график Я = / (<3) в этом диапазоне изменения Ке будет одинаков для различных жидкостей. С увеличением вязкости число Рейнольдса уменьшается, при этом требуется вносить поправки на вязкость (см. ниже). [c.106]

Увеличение влияния инерционных сил и уменьшение влияния молекулярной вязкости характерны для перехода от ламинарного режима движения к турбулентному и коэффициент трения Х зависит от Re в степени меньше 1, причем чем меньше степень у Re, тем больше турбулентность потока (участки ВС на рис. 3.36 и D на рис. 3.35). При уменьшении степени у Re до О режим движения перестает зависеть от действия сил вязкости (Re = onst) и наступает режим развитой турбулентности (автомодельный), при котором коэффициент К не зависит от Re (участки D на рис. 3.36 и EF на рис. 3.35). Такой режим характерен для движения потоков с большой скоростью в шероховатых трубах при перемешивании (см. гл. 4). [c.91]

Режим IV, когда коэффициенты вихревой вязкости и вихревой диффузии достигают максимального значения, соответствует автомодельному режиму, или режиму развитой турбулентности. В этом режиме перепад давления в потоке определяется квадратичным законом и сопротивлеьп-1е пе зависит от молекулярной вязкости. Однако в процессе массопередачи возрастание коэффициента вихревой вязкости приводит к интенсивному продольному перемешиванию и снижает продольный градиент концентраций, поэтому коэффициент массопередачи и число Л д не могут возрастать до бесконечности (пунктирная линия). [c.203]

Что касается условий формирования затопленных струй на модели, то, как известно, струи эти автомодельны по отношению к критерию Рейнольдса, по крайней мере, до тех иор, пока поток в подводящем насадке остается турбулентным. В условиях опытов скорость воздуха в выхлопной шахте на модели составляла около 8,5 м/сек. Диаметр ее 0,01 м, температура 20° С, кинематическая вязкость 15,5x10" м 1сек, соответствующий критерий Рейнольдса 10 = 5500, т. е. режим движения еще турбулентный. [c.52]

Он применил методы подобия, использованные для решения задачи о турбулентном течении в плоских и осесимметричных струях и Шлихтингом [87] для решения задачи о ламинарном течении. Рассматривались выталкивающая сила и автомодельная форма распределения температуры. Решение Зельдовича не допускало появления составляющей скорости, нормальной плоскости симметрии факела. Но, используя условия, состоящие в том, что все члены уравнения движения в проекции на ось х имеют одинаковый порядок величины и что поток тепла от источника пересекает нормально любую горизонтальную плоскость, он получил выражения для распределений скорости и температуры в плоском и осесимметричном случаях как для ламинарного, так и для турбулентного течения. [c.107]

Типичный профиль скоростей в круглой трубе показан на рис.2.14 для ламинарного режима — по уравнению (2.19), для турбулентного режима — по уравнениям (2.26) там же штриховой линией обозначен уровень средней скорости w. Из сравнения распределений скоростей при разных режимах течения видно, что пристеночный градиент скоростей (в пределах ламинарного пограничного слоя) в случае турбулентного режима значительно выше, нежели для ламинарного, а сам профиль в турбулентном ядре существенно выровнен (говорят заполнен). Средняя скорость в кру1 лой трубе при турбулентном режиме обычно колеблется в пределах от 0,7 до 0,85 от максимальной (эта цифра, отражающая степень выравнивания скоростей в ядре потока, возрастает с повышением Re) при переходе к верхнему автомодельному режиму (Re > 2-10 ) естественно w/wy ax ->1. [c.159]

При ламинарном режиме движения жидкости (для труб при Re < 2320) коэффициент трения практически не зависит от шероховатости поверхности, поскольку относительная шероховатость A/R (R — радиус трубы) при A/R С 1 мало влияет на профиль скоростей. При турбулентном режиме движения влияние шероховатости определяется соотношением размеров выступов Д и толщины вязкого подслоя бв- Если бв > Д, то жидкость в вязком подслое обтекает выступы и шероховатость практически не сказывается на значении X. Если же Д л бв или Д > бв, то выступы турбулизируют вязкий подслой и необходим дополнительный расход энергии на вихреобразование. Поскольку на начальных участках трубы по ходу потока имеется ламинарный пограничный слой, влияние шероховатости на начальных участках трубы относительно мало и в наибольшей мере сказывается в области развитого турбулентного режима. Согласно (II. 89), толщина вязкого подслоя уменьшается с увеличением значения Re (напряжение на стенке Отст при этом увеличивается). Следовательно, влияние шероховатости возрастает с повышением значения критерия Re. При больших Re влияние шероховатости превалирует над влиянием обычного вязкого трения. В связи с этим при турбулентном режиме движения различают область гладкого трения, в которой X зависит только от Re и не зависит от шероховатости поверхности, область смешанного трения, в пределах которой оказывают влияние оба фактора, т. е. X зависит и от Re и от шероховатости, и область шероховатого трения, или автомодельную, в которой X определяется только шероховатостью и не зависит от Re. [c.190]

Поверхность раздела между образующейся за отрывом циркуляционной зоной и поступательным потоком является крайне неустойчивой. Вследствие возникающих при этом возмущений естественно ожидать в потоке появления турбулентных пульсаций. Поскольку, однако, внхреобразование при этом осуществляется уже при малых значениях Ке, когда вязкостные силы еще достаточно велики, и в достаточно стесненной геометрии, возникновение турбулентности уже при Не Не не является очевидным. Ясно, однако, что при некоторых Не > Не турбулентность все же возникает, так как при Не > 102- -10 в НЗС имеет место автомодельный по Не режим. [c.60]

На основании экспериментального изучения зависимости сопротивления сухого аппарата Д Рвух от скорости газа /рис,2/ при различных скоростях вращения ротора " /7 ", можно заключить, что при п=0 наблюдается квадратичная зависимость Л Реух.н. характерная для автомодельного турбулентного режима течения потока. [c.581]

При вращении ротора автомодельный турбулентный режим движения потока сохраняется, но в этом случав каждому значению лРсуж- отвечает величина относительной скорости отн" , являющейся результатирующей двух скоростей абсолютной скорости газового потока и окружной скорости вращения ротора [c.581]

Остановимся, во-первых, на том факте, что для полностью тур-булизированных систем пространственное распределение энергии в перемешиваемом объеме зависит не только от частоты вращения мешалки, но также от ее геометрических размеров и конструктивного типа. Поэтому в аппаратах с перемешивающим устройством локально изотропный характер турбулентных вихрей в потоке может быть достигнут только при значении числа Рейнольдса, при которых кривая расхода мощности на перемешивание переходит в автомодельную область. Кроме того, в реальном аппарате из-за наличия той или иной структуры потока скоростей диссипации энергии в разных точках объема могут значительно отличаться друг от друга и необходима оценка этого различия на основе сравнения гидродинамических кривых отклика реальной системы с откликами для идеальной системы. Наконец, следует иметь в виду, что гидродинамический режим должен полностью исключить аэрирование жидкой фазы. [c.91]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология