Напряжение турбулентного трения

Таким образом, напряжение турбулентного трения определяется поперечным переносом продольной составляющей количества движения. [c.94]

Установим связь между переменными х ж х, для чего подставим зависимость напряжения турбулентного трения от магнитного поля (239) в (265). [c.263]

Поскольку отдельные глобулы в процессе пульсационного движения совершают хаотические перемещения, то такой характер поведения жидкости при турбулентном режиме течения считается аналогичным тепловому движению молекул в газах. По аналогии с молекулярно-кинетической теорией газов, величина напряжения турбулентного трения записывается в том же виде, что и закон молекулярного трения Ньютона (1.2) [c.10]

Поскольку беспорядочное движение вихрей аналогично тепловому движению молекул газа, описание процессов переноса массы, энергии и импульса в турбулентном потоке проводится методами, аналогичными принятым в молекулярно-кинетической теории газов. Таким образом, по аналогии с длиной свободного пробега молекулы вводится понятие пути перемешивания - расстояния, на котором вихрь движется без смешения с окружающей жидкостью. По аналогии с молекулярным переносом количества движения, выражаемым законом внутреннего трения Ньютона [уравнение (3.6)], величину напряжений турбулентного трения (или равную ей плотность потока импульса, переносимого вихрями) принимают пропорциональной градиенту скорости или градиенту импульса [c.43]

Теоретически влияние зазора между винтом и втулкой на характеристику лабиринтно-винтового устройства сходно с влиянием ширины верхушек нарезок, поскольку и тот и другой параметры определяют геометрию щели между винтом и втулкой. С уменьшением зазора б при постоянной высоте выступов нарезок и прочих размеров винта и втулки напор устройства должен увеличиваться, так как при этом увеличиваются напряжения турбулентного трения жидкости в его рабочем пространстве. [c.45]

По признаку взаимодействия атмосферы с земной поверхностью атмосферу делят на пограничный слой (высотой до 1 —1,5 м) и свободную атмосферу. В пограничном слое на характер движения воздуха большое влияние оказывают земная поверхность и силы турбулентного трения. В сравнительно тонком приземном слое атмосферы (высотой 50—100 м) величина напряжений турбулентного трения принимается не зависящей от высоты. [c.169]

TO напряжение турбулентного трения равно pw y /4. Докажите это. [c.131]

Вдали от точки отрыва напряжения вязкого трения пренебрежимо мало по сравнению с напряжением турбулентного трения для жсех расстояний от стенки, превышающих некоторую определенную величину, которая называется толщиной ламинарного подслоя. Внутри этого подслоя напряжение вязкого трения достигает больших значений, так как производная ди ду здесь велика. Однако в точке отрыва ди ду),о = 0 (при у = 0) и напряжение вязкого трения будет малым даже у стенки. Поэтому вязким трением можно пренебречь во всем сечении. Тогда из [c.335]

При отсутствии объемной силы эти значения пульсационной скорости сохраняются на длине пути смешения и в момент слияния моля с новым слоем жидкости скачкообразно (пульсационно) исчезают, образуя напряжение турбулентного трения за счет потери соответствующего количества движения [c.251]

В выражение для напряжения турбулентного трения (231) следует подставлять конечную величину пульсационной скорости моля (пк, Vк), которая может сильно отличаться от начальной (ио, о). При разных направлениях магнитного поля отдельные составляющие пульсационной скорости изменяются неодинаково, т. е. возникает анизотропия турбулентного потока (vк u ). [c.251]

Подставляя полученные зависимости для конечных значений компонентов пульсационной скорости в выражение (231) для напряжения турбулентного трения, получим с учетом (230) следующие формулы, отвечающие различной ориентации магнитного поля [c.253]

Появление в уравнениях движения напряжений турбулентного трения с пульсационными скоростями делает систему уравнений (1.1), (1.2) для турбулентных режимов незамкнутой и основная сложность анализа турбулентных потоков состоит в поиске дополнительных гипотез относительно зависимости напряжений Рейнольдса от осредненных характеристик потока. Существуют несколько подходов такого рода, при которых вводятся понятия длины пути перемешивания пульсирующих глобул и турбулентной вязкости по форме аналогичной закону молекулярного трения а = — = (гипотеза Бусси-неска). Считается, что путь перемешивания турбулентных пульсаций уменьшается по мере приближения к твердой поверхности, которая гасит пульсациоиное движение потока. Все такого рода гипотезы относительно турбулентных потоков так или иначе приводят к логарифмическому профилю осредненных значений скоростей поперек турбулентного потока [c.12]

Относя уравнение 6-27) к единице Гплощади и временн и учитывая, что согласно (6-12) = получаем напряжение турбулентного трення [c.93]

В струе с относительно низкой (естественной) интенсивностью начальной турбулентности значения 8 , е , и Е вначале возрастают, а затем (начиная примерно с 8—10 калибров) уменьшаются. В пределах начального и переходного участков наибольшим значениям и, v, w и u v отвечает зона максимальных градиентов средней скорости, расположенная на продолжении кромки сопла. По обе стороны от нее компоненты пульсационной скорости и напряжения турбулентного трения заметно уменьшаются. В окрестности сопла профили и, v, w и энергии турбулентности имеют харктерный провал вблизи оси, вырождающийся по мере удаления от устья. Начиная примерно с 10—12 калибров распределение пульсационной скорости приобретает такой же вид, как распределение <и>. [c.166]

Влияние вынужденных пульсаций отчетливо проявляется в области относительно малых значений х, отвечающих начальному и переходному участкам. На значительном удалении от сопла распределение средних и пульсационных величин (включая спектр пульсационной энергии) приобретает типичный для свободных турбулентных струй вид. В этой области течения наблюдается подобие профилей средней и пульсационной скорости, а также напряжения турбулентного трения (рис. 7-13). В обоих случаях (движение с естественным и повышенным уровнем турбулентности) > автомодельность средних величин наступает значительно раньше, чем пульсационных. Так, например, при Sh = 0 [c.166]

С естественным уровнем турбулентности поле средних величин автомодельпо начиная примерно с 10—12, а поле пульсационных с 20—22 калибров. При 8Ь = 0,1 протйженность участка неавтомодельного движения сокращается примерно вдвое (с 10—12 до 5—6 и с 20—22 до 10—11 калибров соответственно для поля средних и пульсационных характеристик). Заметим, что наложение низкочастотных пульсаций ведет также к значительно более раннему установлению подобий профилей напряжения турбулентного трения, чем в струях с естественным уровнем начальной турбулентности. [c.168]

Более полное представление о пульсационной структуре коаксиальной струи дают графики на рис. 7-21, на которых для одного из значений параметра т представлены результаты подробных измерений пульсационной скорости и напряжения турбулентного трения в поле течения струи. Эти данные свидетельствуют о значительном влиянии низкочастотных пульсаций не только на средние, но и на пульсационные величины. Степень влияния низкочастотных пульсаций существенно зависит от соотношения скоростей смешивающихся потоков. Она максимальна при малых. значениях параметра т и минимальна при т>1. При относительно низкой скорости спутного потока (т = 0,2) в начальном участке струи с повышенным уровнем начальной турбулентности резко возрастает интенсивность пульсаций и напряжение турбулентного трения. Это приводит к значительному расширению пограничного слоя и более быстрому затуханию средней скорости. На значительном удалении от среза сопла, т. е. в той области, где превалирующее значение имеет градиентный перенос, интенсивность пульсаций и напряжение трения в струях с повышенным уровнем турбулентности оказываются более низкими, чем в струях с естественным уровнем начальной турбулентности. При увеличении скорости спутного потока влияние низкочастотных пульсаций заметно ослабевает. [c.181]

Значительная часть экспериментальных исследований внутренней структуры пристенной турбулентности выполнена в так называемых равновесных по Клаузеру турбулентных пограничных слоях, формирующихся при безградиентном или слабоградиентном обтекании простых тел невозмущенным потоком. Для таких сдвиговых течений существуют координаты, в которых профили средней (по времени) скорости, а также нормальных и касательных напряжений, кинетической энергии турбулентности, ее диссипации и других характеристик турбулентности являются автомодельными. В то же время, решение ряда практических задач, связанных, в частности, с разработкой оптимальных конструкций каналов теплообменников, камер сгорания авиационных двигателей и других устройств, содержащих элементы двугранных углов, требует знаний о гидродинамической и тепловой структурах течения за различного рода неровностями, выступами и препятствиями, широко встречающимися в таких устройствах [1, 2]. Однако обтекание отмеченных локальных источников возмущений в общем случае относится к классу течений, формирующихся в условиях резкого изменения шероховатости поверхности [3, 4] и характеризующихся неравновесностью, нередко весьма существенной. Этот вопрос со всей остротой возникает в проточных частях реальных промышленных устройств (турбомашины, теплообменные и технологические аппараты и т.п.). Сложность обтекаемых конфигураций в таких устройствах в значительной степени определяет внутреннюю структуру пристенных течений, поэтому распределения как средних, так и пульсационных характеристик потока не являются автомодельными. При использовании полуэмпирических моделей турбулентности для анализа таких течений все чаще выражается неудовлетворенность существующими локальными подходами [51 и, в частности, гипотезой Буссинеска, которая оказывается непригодной по крайней мере во внешней части слоя. По этой причине выражается озабоченность в связи с необходимостью разработки релаксационной теории, в основе которой была бы новая формула для напряжения турбулентного трения, позволяющая учитывать память пограничного слоя, т.е. свойство сдвигового потока запоминать особенности течения выше рассматриваемой области. Не случайно при расчетах неравновесных турбулентных пограничных слоев все отчетливее стала проявляться тенденция отхода от классической формулы Буссинеска, характеризующей линейную связь турбулентных напряжений с градиентом скорости [c.255]

Величину I часто также называют длиной пути смешения, хотя она только пропорциональна Г. В последнее время I предпочитают называть масштабом турбулентности. Полагают, что I характеризует внутреннюю геометрическую структуру турбулентного потока, некоторый средний размер турбулентно перемещающихся масс жидкости. При фиксированном значении производной 11тх1йу касательное напряжение турбулентного трения т пропорционально Р. [c.148]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология