Турбулентные касательные напряжения пульсации

При чисто турбулентном движении жидкости касательные напряжения обусловлены обменом количества движения между частицами различных слоев потока. Принимая, что число этих частиц пропорционально величине пульсации скорости а разность скоростей смежных слоев — величине пульсации у ., получим касательное напряжение при турбулентном течении [c.139]

Кроме указанных факторов на обрабатываемую среду воздействуют значительные касательные (сдвиговые) напряжения в зазоре между ротором и статором, турбулентность, пульсации, вибрации, акустические колебания, гидродинамическая и акустическая кавитация. [c.347]

Рис, 2,11. Турбулентные касательные напряжения и взаимные корреляции пульсаций скорости. [c.64]

Аналогичным образом происходят пульсации давлений и касательных напряжений в различных точках потока. Следовательно, турбулентный поток является по своей природе неустановившимся. [c.122]

Турбулентный перенос импульса вблизи стенки канала представляет значительный практический интерес в связи с расчетом потерь давления из-за трения. При отсутствии пульсаций концентрации частиц p ds касательное напряжение на стенке, обусловленное турбулентностью, определяется в соответствии с уравнением (6.13). Однако можно показать, что при значительных пульсациях pds, как и для сжимаемого газа [16], [c.174]

Большинство свободноконвективных течений, представляющих интерес при изучении природных и технологических процессов, являются преимущественно турбулентными. Их отличает наличие хаотических пульсаций скорости, температуры и давления. Пульсационное поле и вихревое движение способствуют перемешиванию жидкости и возникновению процессов дополнительного переноса. При этом возрастают касательные напряжения и потоки энергии, в связи с чем актуальной становится задача определения характеристик турбулентного переноса. [c.71]

Обоснованием такого переноса послужили следующие установленные факты. При определенных гидродинамических условиях в процессах массообмена в двухфазных потоках молекулярные характеристики (молекулярная вязкость, молекулярная диффузия) не оказывают сколько-нибудь заметного влияния на массообмен [3, 4]. В турбулентном потоке имеет место не только продольный перенос энергии и массы вещества, но и поперечный, приводящий к возникновению дополнительного касательного напряжения и дополнительного переноса вещества. Отличительной же особенностью свободной турбулентности является преобладание вихрей с осями, перпендикулярными оси потока, что дает возможность пренебрегать молекулярным переносом [1, 2, 5]. При этом границы свободных струй не гасят турбулентных пульсаций. [c.340]

Распределение осредненных турбулентных Тт и вязкостных (ламинарных) Тл касательных напряжений изображено схематически на рис. 2-9. Полное осредненное касательное напряжение t =tт-ftл подчиняется линейному закону. В переходном участке по мере умань-шения пульсации и возрастания градиента осредненной скорости происходит резкое уменьшение Тт почти до нуля и увеличение Тп до его значения в ламинарном подслое, равного касательному напряжению to иа стенке. [c.92]

При конденсации на длинных трубах коэффициент теплоотдачи начинает возрастать [19]. В этом случае плотность теплового потока и касательные напряжения на стенке могут быть описаны уравнениями (4.41) и (3.33). Эти уравнения учитывают перенос тепла и количество движения за счет турбулентных пульсаций. [c.145]

В качестве примера Т1а рис. 1.20 представлены безразмерные профили нормальных и касательных напряжений, измеренные в двумерной области несжимаемого турбулентного течения в двугранном угле [312]. Видно хорошее количественное согласие профилей нормальных напряжений с результатами независимых измерений. Максимальное отклонение измеренных значений продольной компоненты пульсаций скорости обусловленное случайным разбросом, от результатов, полученных датчиком с нормальной нитью, а также от известных [c.67]

Опыт показывает, что такие характеристики турбулентности, как профили компонент пульсаций скорости, кинетической энергии турбулентности, се диссипации и т.п. автомодельны на некотором расстоянии вниз по потоку лишь в пристенной части пограничного слоя. Во внешней области их изменение по продольной координате достаточно заметно в довольно широком диапазоне чисел Яе. Важное свойство неравновесных течений состоит в том, что протяженности участков, на которых происходит затухание возмущений конкретного параметра, для различных характеристик турбулентности различны. Например, наиболее протяженным является участок релаксации толщины пограничного слоя, тогда как релаксации касательного напряжения на стенке, интегральных толщин пограничного слоя происходят более быстро. [c.260]

Мы в дальнейшем будем иметь дело с турбулентными течениями. В своем анализе мы будем пользоваться лишь осредненными зо времени величинами. Перемешивание, обусловленное пульсациями скорости, будет фигурировать в членах, выражающих эффективные касательные напряжения и потоки они же в свою очередь представляются в виде произведений эффективных коэффициентов обмена на поперечные градиенты соответствующих величин. Достоинством такой формулировки является возможность использовать уравнения в форме, такой же, как для ламинарного пограничного слоя. Поэтому способ решения, излагаемый в книге (гл. 2), одинаково хорошо применим как к ламинарным, так и к турбулентным течениям. Мы будем опираться на этот факт в исследованиях математической точности численного метода. [c.24]

Можно показать, что касательное напряжение применимо для любого режима течения газа в трубе, ибо даже при турбулентном течении вблизи стенки скорости малы и там образуется вязкий подслой, в котором течение преимущественно ламинарное, хотя и наблюдаются пульсации. [c.20]

Распределение осредненных турбулентных и вязкостных касательных напряжений изображено на рис. 2-9. Полное осредненное касательное напряжение т = Тт + подчиняется линейному закону. В переходном участке по мере уменьшения пульсаций и возраста-, ния градиента осредненной скорости происходит резкое уменьшение х, почти до нуля и увеличение т до его значения в вюком подслое, равного касательному напряжению То на стенке. [c.124]

Отметим некоторые результаты изучения влияния структуры турбулентности на гидродинамические характеристики разделенных газожидкостных течений [2]. На основе теоретических и экспериментальных исследованйй было установлено, что в разделенном газожидкостном потоке крупномасштабные пульсации обусловливают подвижность границы раздела фаз. В свою очередь движение границы раздела фаз изменяет касательные напряжения на поверхности и перераспределяет энергию потоков, в результате чего образуются волны на границе раздела фаз и крупномасштабные вихри в слое. Следовательно, при разделенном газожидкостном течении крупномасштабные пульсации являются основной причиной изменения газосодержания и давления в слое. [c.120]

Пульсирующие объемчики имеют значительно большую массу по сравнению с массой молекул вещества, а также значительно больший путь пробега турбулентных пульсаций по сравнению с длиной свободного пробега молекул при их тепловом движении. Поэтому величины турбулентной вязкости и, соответственно, величины касательных напряжений обычно на несколько порядков превышают аналогичные (так называемые молекулярные) величины при ламинарном течении потока. Вследствие этого в турбулентном ядре потока эффектами обычной (молекулярной) вязкости, как правило, можно пренебречь. Аналогичная форма кинетических уравнений трения (1.13) и (1.36) обусловливает совпадение внешнего вида уравнений движения турбулентного потока вязкой жидкости с видом уравнений Навье - Стокса (1.29), полученных для ламинарных потоков вязких жидкостей. Для турбулентных потоков в уравнениях (1.29) или (1.30) вместо обычной молекулярной кинематической вязкости (у) следует использовать вязкость турбулентную а в качестве компонент скоростей потока - его усредненные по времени значения компонент скоростей и> ), и>у) и и> ). [c.55]

При турбулентном режиме течения пленки основную роль в переносе тепла играют турбулентные пульсации. Исходя из этого, Даклер [79 ] использовал для расчета теплоотдачи к пленке жидкости при турбулентном режиме движения, общеизвестные соотношения теории турбулентности, связывающие касательное напряжение т и удельный тепловой поток д с градиентом скорости йхюТйу. [c.227]

Первая зона примыкает к твердой стенке в ней зависимость осредненной скорости от ординаты по направлению толщины пограничного слоя является линейной. Эта зона называется ламинарным подслоем. Ее образование можно объяснить тем, что твердая стейка препятствует турбулентным пульсациям в направлении, поперечном потоку. Строго говоря, режим движения в ламинарном подслое неструйчатый [30]. Поток в этой зоне трехмерный, с образованием вихрей. Однако осреднен-ные во времени касательные напряжения определяются динамической вязкостью потока. Энергия флуктуаций в этой зоне практически очень невелика, и течение в ней может считаться ламинарным [31, с. 248]. [c.47]

Первый механизм заключается в срезе частицы с пузырька под действием некомпенсированных сил, появляющихся в результате турбулентных пульсаций. Причинами этих сил являются в инерционной подобласти разность давлений на противоположных сторонах частиц, в вязкой об.тасти — касательные напряжения, возникающие благодаря градиенту скорости в вихрях масштаба Хо. [c.161]

Течение пленки при наличии касательных напряжений на поверхности. Расчет локального коэффициента теплоотдачи при пленочном испарении может быть произведен на основе теории, разработанной А. Е. Даклером [132, 133, 134], который рассматривал распределение скоростей и температур в испаряющейся пленке с уветом уравнения Р. Дайсслера [127], учитывающего турбулентные пульсации (перенос импульса и тепла) в пристенном пограничном слое. При решении приняты следующие допущения плотность теплового потока через стенку постоянна физические константы не зависят от температуры на свободной поверхности жидкости волны отсутствуют. [c.99]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология