Куэтта турбулентное

При турбулентном режиме течения жидкости в канале Куэтта [5] для нахождения поля скоростей следует решать систему уравнений Рейнольдса (2.2.2.1), первое из которых с учетом вышеизложенного и условия без- [c.72]

Рис. 2.2.62. Профиль скоростей при турбулентном режиме течения жидкости в канале Куэтта

В разделе рассматривается общая теоретическая задача теплообмена между стенкой и химически реагирующим газом приводятся основные дифференциальные уравнения они упрощаются и классифицируются их решения. Затем внимание сосредоточивается на трех случаях, имеющих особую практическую важность ламинарное течение вблизи передней критической точки, турбулентное течение Куэтта и теплопроводящая ячейка. Все эти случаи характеризуются вырождением дифференциальных уравнений в частных производных в обыкновенные. Обсуждение и решение уравнений дается для каждого случая в новой унифицированной форме и дополняется графическим представлением. Цель этого раздела состоит в том, чтобы установить общность и различие между разными случаями для их простого качественного понимания и быстрых количественных вычислений. [c.185]

Температура и концентрация в химически реагирующем газе при стационарном состоянии могут быть выражены как функция единственной пространственной переменной для следующих аэродинамических систем ламинарное или турбулентное течение Куэтта (современное название застойной пленки Нернста) системы с радиальной симметрией двухмерные и осесимметричные ламинарные течения вблизи передней критической точки . Конечно, должны быть заданы граничные условия (например, постоянство температуры стенки). [c.190]

Течение Куэтта. На рис. 3 показана модель течения, в котором все свойства жидкости постоянны в плоскостях, параллельных поверхности раздела фаз. Скорость течения и изменяется с расстоянием от стенки у, принимая свое наивысшее значение на плоскости О, которая образует наружную границу интересующей области нормальная скорость V равна нулю. Коэффициент обмена Г изменяется по у произвольным образом кривая, нанесенная на рис. 3, имеет форму, соответствующую турбулентному течению Куэтта. [c.192]

П, Ж. ТУРБУЛЕНТНОЕ ТЕЧЕНИЕ КУЭТТА [c.201]

Задача. Наконец, мы снова рассмотрим ламинарное течение вблизи передней критической точки по схеме, показанной на рис. 2. Будет показано, что независимо от различий в определениях Л и функции Ф, условия ПОЧТИ те же, что и для турбулентного течения Куэтта. Поэтому изложение будет кратким. [c.204]

С помощью критерия Та можно выделить следующие режимы течения в кольцевом зазоре 1) Та < 41,3 — ламинарное течение Куэтта 2) 41,3 < Та < 400 — ламинарное течение с вихрями Тейлора 3) Та > 400 — турбулентное течение. [c.69]

Кроме того, при развитом турбулентном течении структура потока в кольцевом зазоре не зависит от того, какой из цилиндров— наружный или внутренний — вращается, так как влияние центробежных сил на течение в этом случав существенно уменьшается [111]. Профиль безразмерной скорости при вращении внешнего цилиндра с ростом значения критерия Re и уменьшением ширины кольцевого зазора качественно приближается к виду, имеющему место при вращении внутреннего цилиндра и в течении Куэтта [105, 112]. [c.71]

Согласно Куэтту течение в подшипниках скольжения ламинарное при Ре < 1900 и турбулентное при Ре > 1900 (более высокие предельные значения относятся к течению в трубах). Радиальные подшипники с гидродинамической смазкой рассчитывают с помощью метода последовательного приближения или метода вариации путем оптимизации конструктивных и эксплуатационных факторов для достижения малого износа в эксплуатации и благоприятных энергозатрат с учетом имеющихся масел и их вязкости. Число Зоммерфельда, вычисленное по уравнению (19), показывает, относится ли подшипник к категории высокооборотных (низкая нагрузка Р, высокая частота вращения п) при 5о < 1 или к категории высоконагруженных при 5о > 1 (высокая нагрузка, низкая частота вращения) [c.36]

Многие потоки, устойчивые к бесконечно малым возмущениям , оказываются неустойчивыми к возмущениям конечной амплитуды (например, течение Куэтта). Тем не менее для ряда случаев, например в пограничном слое на плоской пластине, переход к турбулентности при низкой степени турбулентности набегающего потока обычно начинается в результате неустойчивости по отношению к очень малым колебаниям. В таких случаях можно существенно упростить задачу устойчивости и ограничиться линейными уравнениями для возмущений на начальной стадии их развития, а любое такое возмущение представить как суперпозицию элементарных колебательных движений жидкости (волн) [c.16]

Эффект опрокидывания возмущения в некоторой степени похож на гипотезу пути смешения Прандтля генерации напряжений Рейнольдса в турбулентном сдвиговом слое. В гипотезе Прандтля, между тем, используется двумерная модель, тогда как эффект опрокидывания — чисто трехмерный невязкий эффект. Вместе с тем невязкий механизм докритической неустойчивости может существовать и для двумерных волн (так называемый механизм Орра). Он иллюстрируется (рис. 1.20) на примере течения Куэтта в соответствии с теоремой Кельвина циркуляция завихренности вокруг контура С сохраняется, а возмущение скорости достигает максимума, когда контур минимален, а потом затухает. Однако этот механизм вызывает незначительный вре- [c.62]

Куэтт [9] нашел для прибора, в котором вращался наружный цилиндр, что турбулентность наступает при Ке = 1900. В противоположность этому Тэйлор [10], пользуясь установкой аналогичной конструкции, но выполненной более совершенно, не обнаружил турбулентности до Не = 12500. При вращении внутреннего цилиндра турбулентность маловязких жидкостей, по-видимому, наступает значительно раньше, чем при вращении внешнего цилиндра. [c.65]

В статье Д. Б. Сполдинга изложены основные сведения о теплообмене при наличии химических реакций в газовой фазе и на поверхности тела. В целях простоты и наглядности анализ проведен для идеально-диссоциирующего газа (несколько видоизмененная модель Лайтхилла) при значении числа Льюиса, равном единице. Рассмотрены лишь простейшие случаи теплообмен в неподвижном газе, теплообмен при ламинарном пограничном слое вблизи передней критической точки и теплообмен при турбулентном течении Куэтта. [c.4]

Для практики знание сопротивления движению жидкости и давления в ней еще более важно, чем знание режима течения. В стационарных потоках Пуазейля и Куэтта переход от ламинарной к турбулентной форме течения сопровождается резким увеличением сопротивления примерно в полтора раза. В отличие от этого образование вихрей Тэйлора, турбулизация потока Громеки и нарушение устойчивости некоторых других ламинарных течений происходят без существенного изменения сопротивления. Лишь в процессе развития таких вихревых или турбулентных потоков становится заметным изменение зависимости сопротивления от скорости потока. [c.85]

Однако уже для более простых экспериментально исследуемых систем возникают интригующие вопросы относительно роли шума в процессах их самоорганизации. Первым примером является роль внешнего шума для упорядоченных структур, возникающих в гидродинамических потоках. Конкретнее, как была отмечено в случае систем Бенара или Куэтта при больших аспектных отношениях турбулентное течение возникает уже тогда, когда числа Рэлея или Рейнольдса превосходят критические значения на поразительно малые величины [10.2—4. Этот экспериментальный факт привел Гормана и др. [10.5] к вопросу чем же определяется переход к хаосу при столь малых числах / — внутренними или внешними флуктуациями Весьма интересно, что если в этом случае определяющую роль играют внешние флуктуации, то это будет демонстрацией того факта что даже малый внешний шум может значительно изменить поведение нелинейной системы. Вопрос о связи турбулентности [c.364]

В реальных технических устройствах переход от ламинарного режима течения к турбулентному происходит в некотором диапазоне чисел Рейнольдса. В пределах этого диапазона различные пространственные области могут быть заполнены как турбулизо-ванной, так и ламинарно движущейся жидкостью явление перемежаемости). Кроме того, для некоторых течений, относящихся преимущественно к системам с мягким возбуждением, этот диапазон сопровождают различные сопутствующие явления. Так, при движении жидкости в зазоре между вращающимися с разной угловой скоростью концентрическими цилиндрами (течение в аппарате Куэтта) между ламинарным и турбулентным режимами наблюдается промежуточный режим вихрей Тейлора — система торообразных опоясывающих внутренний цилиндр вихревых жгутов с попарно противоположной закруткой [69, 81]. При движении плохообтекаемых тел в промежуточном для чисел Рейнольдса диапазоне между стоксовским ламинарным обтеканием и обтеканием с полностью турбулизованным следом наблюдаются такие интересные последовательно развивающиеся явления как отрыв ламинарного пограничного слоя и образование замкнутой вихревой области, обтекание с упорядоченно сходящей системой вихрей, турбулизация и присоединение пограничного слоя и связанный с [c.178]

Вернемся. теперь к обсуждению процессов, происходящих в зоне ламинарно-турбулентного перехода в пограничном слое (см. рис. 1.1). Поскольку для интенсивно исследуемых в настоящее время сравнительно простых течений (каким, например, является сферическое течение Куэтта [265]) размерность аттрактора растет с увеличением числа Рейнольдса, трудно ожидать, что в таких сложных течениях,. какими являются течения в пограничных слоях, аттрактор при К оо будет обладать какими-либо простыми свойствами и его размерность будет невысока. Вероятнее всего, что размерность аттрактора в развитом турбулентном течении в пограпичном слое при К оо будет стремиться к бесконечности, что в конечном итоге соответствует обычным оценкам числа степеней свободы в турбулентном течении [272]. Поэтому из нерешенных [c.247]

Для проверки предложенной теории рассчитывалось турбулентное течение Куэтта в канале при отсутствии химических реакций [53, 57]. Необходимые для расчетов данные по скорости диссипации турбулентной энергии заимствовались из эксперимента. Полученные результаты удовлетворительно согласуются с результатами соответствующ,их экспериментов. Весьма интересные результаты были получены при анализе горения заранее непере-мешанных горючего и окислителя в турбулентном потоке со сдвигом и постоянным градиентом осредненной скорости (гомологичный поток) [56]. Прежде всего следует отметить очень хорошее качественное согласие с результатами эксперимента. Далее, в отличие от выводов феноменологических теорий горения, из результатов, полученных Чангом, следует, что ширина зоны пламени в пределе высоких значений числа Дамкелера (т. е. в пределе очень быстрых химических реакций) равна по порядку величины локальному интегральному масштабу турбулентности. Несколько неожиданным результатом является вывод, что перенос тепла в некоторых областях пламени может иметь место в направлении, противоположном направлению местного градиента средней температуры. [c.205]

В модели Таганова и др. [1.125, 1.126] течение в турбулентном пограничном слое вблизи стенки представляется в виде стационарного ячеистого течения Куэтта с наложенным циркуляционным движением с постоянной завихренностью [c.89]

Ке при Яе > Ке течение теряет глобальную устойчивость. Другими словами, при Яе > Яе найдутся такие возмущения, которые способны, как минимум, не затухать во времени и, как максимум, вызвать в течении переход к турбулентности. Число Яе трудно получить аналитически, но иногда можно оценить из теории бифуркаций [Ландау, Лифшиц, 1986]. Поэтому для грубых оценок иногда предполагают, что Яе — это наименьшее значение числа Рейнольдса Яе при котором может поддерживаться турбулентность. В частности, в плоском течении Куэтта Ке и Яе различны [Nagata, 1990], что свидетельствует о существовании устойчивых нетурбулентных равновесных решений. Для плоского течения Пуазейля и течения в трубе круглого сечения таких решений при Яе < Яе не было найдено вероятно, они совпадают для этих потоков. Для течения в пограничном слое Блазиуса Яе и Яе . трудно определить, если только не предположить [c.19]

Эксперименты Куэтта [ ouette, 1890] проводились с целью определить вязкость воды. Он использовал установку, состоявшую из двух коаксиальных вертикально поставленных круглых цилиндров с узким зазором между ними. Внешний цилиндр вращался и увлекал течение, тогда как у внутреннего стационарного цилиндра измерялось значение крутящего момента, с помощью которого легко рассчитывается вязкость жидкости, если считать, что течение ламинарное, а концевые эффекты малы. Куэтт обнаружил явление увеличения вязкости воды при Re = 480, которое можно объяснить переходом к турбулентности. Значение числа Рейнольдса перехода в этой геометрии зависит от отношения радиусов внешнего и внутреннего цилиндров или ширины канала и его кривизны [Ландау, Лифшиц, 1986] [c.97]

Первое экспериментальное изучение перехода к турбулентности в плоском течении Куэтта было предпринято Рейхардом [Rei hard, 1956 ]. В качестве рабочей жидкости в установке использовалось масло. Он установил значение числа Рейнольдса Re = 460, при котором в случае достаточно больших возмущений на входе в канал ламинарное течение поддерживаться не может. Летессер и Чу [Leuthesser, hu, [c.98]

Наибольшие трудности при изготовлении и применении ротационных вискозиметров возникают вследствие необходимости вносить поправки на дно внутреннего цилиндра. Самый простой, но недостаточно точный способ заключается в том, что дно цилиндра делают слегка вогнутым. При погружении цилиндра в жидкость в вогнутости остается воздух и трение дна уменьшается. Отдельные авторы помещали под дно внутреннего цилиндра маловязкую жидкость, например ртуть. Куэтт [47] и Гатчек [48, 55] монтировали внутренний цилиндр между специальными охранными кольцами, уменьшающими турбулентность от его концов. М. П. Воларович [46] пользовался длинными и узкими цилиндрами, чтобы относительная ошибка от трения дна была невелика. В других своих приборах он применял сферическое дно [53]. Теория трения полушарий достаточно разработана [51, 54]. Унгер [50] построил ротационный вискозиметр, в котором цилиндры были заменены вставленными одно в другое полушариями разного радиуса. Муней и Юарт [49] придали дну цилиндров своего прибора коническую форму. Зазор между конусами они выбрали таким, чтобы для каждой точки его отношение к расстоянию от оси вращения было постоянным. Такие вискозиметры называют коници-линдрическими. [c.96]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология