Изотропная турбулентность

Для случая однородной изотропной турбулентности А. Н. Колмогоров [21] и А. М. Обухов [22] предложили зависимость [c.25]

Механизм дробления капель дисперсной фазы в сплошной среде базируется на теории локальной изотропной турбулентности, предложенной Колмогоровым и Обуховым. Сущность ее сводится к следующему. При больших значениях Re=г(У /v на поток жидкости, движущийся с некоторой средней скоростью ги) в канале размером I, накладываются турбулентные пульсации первого порядка, представляющие собой беспорядочные перемещения друг относительно друга отдельных объемов жидкости с масштабом Х 1. [c.58]

Исходя из теории локальной изотропной турбулентности, можно представить следующую картину процесса дробления капель. [c.58]

Теорию изотропной турбулентности развил Колмогоров [9]. Согласно этой теории на осредненный поток накладываются пульсации первого порядка , состоящие в беспорядочном перемещении друг относительно друга отдельных объемов жидкости с диаметром порядка V = I, где I — длина пути перемешивания. Порядок скоростей этих относительных перемещений при этом пульсации первого [c.119]

Размеры наименьших вихрей / , которые составляют турбулентный поток и в которых энергия турбулентного движения преобразуется (диссипирует) в теплоту, для изотропной турбулентности могут быть найдены из уравнения Эйнштейна [c.120]

В уравнении (10.9) Ве представляет собой критерий Рейнольдса применительно к потоку, омывающему взвешенную частицу. Исходя пз теории изотропной турбулентности, в работе [6] предлагают следующую эмпирическую зависимость скорости скольжения (относительного движения) частицы в жидкости от потерь мощности при перемешивании суспензии в пересчете на единицу массы катализатора [c.187]

В. Г. Левич 182] приводит соотношение для определения критического радиуса капли при дроблении в поле однородной изотропной турбулентности [c.77]

При работе реактора в условиях противотока особую роль приобретает учет отклонения от идеального режима движения сплошной фазы. Кириллов [49] и Плановский [50—52[ рассмотрели два идеальных режима движения сплошной фазы режимы идеального смешивания и идеального вытеснения, указав ири этом на наличие промежуточных режимов. Существует несколько способов описания режима движения сплошной фазы в ДЖР [48, 53—57]. При математическом моделировании ДЖР удобно воспользоваться диффузионной моделью продольного перемешивания [58, 59], в которой перемешивание сплошной фазы рассматривается как результат турбулентной диффузии на базе теории изотропной турбулентности [60, 61]. [c.138]

Так как при очень больших значениях Re разности компонентов скоростей в близких точках определяются исключительно пульсациями высших порядков, то это и приводит к гипотезе об изотропной турбулентности. [c.120]

Исходя из положения Колмогорова об изотропной турбулентности, уравнение (И, 108) можно приложить и к неизотропной турбулентности. [c.120]

Соотношение (5.2) выведено для случая однородного и изотропного турбулентного потока. Вблизи стенки поток становится существенно неоднородным и неизотропным. Частично это объясняется тем, что на расстоянии д от стенки масштаб пульсаций ограничен условием Поэтому чем ближе к стенке капля, тем с большей вероятностью она будет раздроблена, так как на нее действуют только мелкомасштабные пульсации. Это подтверждается и экспериментальными наблюдениями 188—91]. [c.78]

Имеющиеся ограниченные сведения [24, 25] указывают, что интенсивности турбулентности газа и частиц незначительно отличаются от значений, полученных для однофазных потоков. Однако oy и сотр. [21] в своих экспериментах отмечали небольшое различие между uz и v2. Для однородной изотропной турбулентности oy [28] предложил следующее соотноше- [c.92]

Рассмотрим случай вырождения однородной и изотропной турбулентности. В качестве характерного временного масштаба пульсаций введем величину <5г/е, где <7 — турбулентная энергия, е — скорость диссипации турбулентной знергии. Тогда имеем [382] [c.180]

В работе [102] на основе теории турбулентности Колмогорова показана справедливость зависимости (II.23) в случае изотропной турбулентности, когда вводимая извне мощность N рассеивается равномерно во всем объеме системы и = М/и. Это также справедливо с точностью до коэффициента пропорциональности я и в случаях, близких к изотропной турбулентности. [c.23]

В. Параметр, согласно теории локальной изотропной турбулентности", для диапазона В определяется соотношением [c.462]

С определенными допущениями можно-считать, что и в нижней части приземного слоя имеется однородная изотропная турбулентность и для этого вида турбулентности можно пользоваться законами академиков А. Н. Колмогорова [21] и А. М. Обухова [22]. [c.24]

Для основного участка струи характерна однородная изотропная турбулентность и коэффициент турбулентного обмена между струей и окружающей средой определяется зависимостью (2.1). [c.34]

Одним из конкретных направлений в развитии теории кинетической структуры турбулентного потока является создание статистической теории турбулентности, применяемой пока лишь для однородной и изотропной турбулентности. В действительности подобного вида турбулентности в каналах, как правило, не существует. Однако основные результаты статистической теории однородной и изотропной турбулентности могут быть хотя бы качественно нспользованы и для потоков в каналах. Большой вклад в решение данного вопроса внесли работы А. И. Колмогорова. [c.17]

За областью перехода процесс расширения полосы частот продолжается. Увеличивается энергия колебаний с частотами, превышающими частоту наиболее неустойчивого колебания. Развитие спектра продолжается до тех пор, пока не создаются условия для возникновения локально-изотропной турбулентности в инерционной области спектра, определение которой дается ниже. Данные, представленные на рис. 11.4.5, показывают, что с началом процесса перехода крупные вихри разбиваются на мелкие. Масштаб турбулентности можно выразить через частоту колебания, и первоначально большой размер вихрей связан с низкой частотой преобладающего колебания. По мере развития процесса перехода Энергия возмущения передается колебаниям с более высокими частотами из узкой области спектра с центром на частоте наиболее неустойчивого колебания. Это сопровождается образованием мелкомасштабных вихрей. [c.46]

По мере дальнейшего расширения спектра частот в нем образуется так называемая инерционная область, которая соответствует локально изотропной турбулентности. В этой области спектральная плотность кинетической энергии турбулентности уменьшается с увеличением волнового числа X по закону [118]. Эта зависимость была получена для спектра пульсаций скорости в несжимаемой жидкости. Корсику [28] удалось обобщить результаты и показать, что она справедлива также для спектра пульсаций температуры, если рассматривать температуру как пассивную скалярную величину в поле течения. В конвективной области спектра пульсации температуры также подчиняются закону —5/3. [c.65]

Для асимптотического состояния теплового равновесия изотропной турбулентности 1ь 1ь, йь—Из баланса производства кинетической энергии турбулентности за счет выталкивающей силы и ее диссипации получим в соответствии с уравнением (11.7.27) [c.77]

Существующие теоретические исследования относятся к частным случаям турбулентных течений несжимаемых жидкостей в трубах и пограничном слое или к так называемой изотропной турбулентности , которая может существовать лишь в потоках со средней скоростью м = 0. Частный характер этих исследований и особенно упрощения, связанные с принятием гипотезы несжимаемости, сильно ограничивают применения их результатов к проблемам газодинамики и, во всяком случае, требуют большой осторожности при их использовании. Действительно, в случае несжимаемых жидкостей система (20,13) существенно упрощается. В частности, уравнение энергии для изотермических течений теряет свой самостоятельный характер, становясь простым следствием уравнений движения. В этом случае уравнения движения можно решать независимо от уравнения распространения тепла. Тем не менее результаты существующей теории турбулентности, несмотря на ее качественный и полуэмпирический. характер, могут быть все же использованы [c.89]

В соответствии с теорией так называемой местной изотропной турбулентности [105], I = (v — кинематическая вязкость [c.149]

В работе [1] на основе теории изотропной турбулентности получено выражение для расчета коэффициента турбулентной вязкости [c.138]

Теория дробления капли жидкости в турбулентном потоке основана на теории однородной и изотропной турбулентности [65, 76, 99]. Согласно этой теории эффект дробления связан с тем, что в турбулентном потоке скорость жидкости меняется от точки к точке по закону [c.22]

Рассмотрим частицы радиуса а Xq п предположим, что в процессе их движения в жидкости они полностью увлекаются теми турбулентными пульсациями, которые играют основную роль в механизме встреч взвешенных частиц. Тогда можно считать, что перенос частиц осуществляется изотропной турбулентностью. Поскольку частицы хаотически перемещаются по объему жидкости, их движение сходно с броуновским и его можно рассматривать как диффузию с некоторым эффективным коэффициентом турбулентной диффузии bt rb- Так же, как в случае броуновской коагуляции, можно рассмотреть диффузию частиц радиуса йо на пробную частицу радиуса fl,. Распределение частиц й2 характеризуется стационарным уравнением диффузии [c.219]

Диффузионная модель турбулентной коагуляции применима к однородному и изотропному турбулентному потоку. При развитом турбулентном потоке эмульсии в трубе течение в ядре потока можно рассматривать как изотропное. Однако турбулентное движение жидкости в мешалке (турбулизаторе) не является однородным и изотропным. Поэтому применимость диффузионной модели к процессу коагуляции в мешалке вызывает сомнения. [c.361]

Согласно теории изотропной турбулентности [44], изменение пульсационной скорости на участке длиной I [c.287]

Для интенсивно перемещиваемых невязких жидкостей в малых объемах можно принять масштаб турбулентных пульсаций одинаковым для всех точек аппарата. Для вязких жидкостей, перемешиваемых в больших аппаратах, предположение об изотропности турбулентных пульсаций будет неверным, поэтому в установившемся гидродинамическом режиме имеется распределение жидких частиц по размерам. [c.97]

Более новую концепцию определения параметра ю дает теория локальной изотропной турбулентности Колмогорова [41]. По этой теории для определения степени турбулентности в малом объеме около частицы нужно пользоваться средним значением пульсаци скорости на пути, равном диаметру частицы в,г. Величина 1/ 2 является статистическим параметром, который может быть применен вместо относительной скорости частицы в корреляциях массоотдачи. Этот параметр зависит от величины энергии, рассеянной па единице массы сплошной фазы, и может быть выражен уравнением [19] [c.310]

Турбулентность является однородной, если ее статистические свойства не изменяются вдоль определенной оси. Она является изотропной, если ее статистические свойства одинаковы во всех направлениях. Идеальный случай однородной и изотропной турбулентности является сравнительно упрощенным и изучен весьма детально [5]. В большинстве реальных систем (таких, как потоки в трубах или другие системы с турбулентным пограничным слоем) турбулентность обычно весьма анизотропна и далека от однородности в направлении, перпендикулярном к поверхности. Сведений об анизотропной турбулентности все еще весьма мало [2]. Однородная изотроп- [c.78]

В гл. 3 также отмечалось, Что, хотя, идеализиро-рованный случай однородной изотропной турбулентности поддается формальному анализу, нет никаких оснований полагать, что такой анализ может быть применен к потоку со сдвигом. Этому препятствуют две основные причины [c.269]

Бэтчелор Дж. Теория однородной изотропной турбулентности.— М. ИЛ, 1955, 198 с. [c.326]

Используя теорему Г. И. Тейлора [39] о поведении частицы в изотропном турбулентном потоке и предполагая, что распределение концентрации в облаке совпадает с нормальным распределением Гаусса, О. Г. Сэттон получил следующее рещение для стационарного точечного источника [c.69]

Отметим, что совместное решение уравнений (5.105) и (5.106) для стационарных условий (т = оо) приводит к известной формуле О. Г. Сэттона [42], для случая изотропной турбулентности [c.111]

Нестационарные сферические пламена [ 5-48] Рас пространение пламени в почти изотропном турбулентном потоке исследовалось в условиях, когда горючая смесь пропускалась через решетку, за которой смесь поджигалась через некоторые промежутки времени при помощи искры. Наблюдался рост сферической волны горения, которая сносилась потоком. Скорость увеличения радиуса волны, которая измерялась по фотографиям и при [c.232]

Переходя к непосредственному изложению результатов работы, сделаем следующее замечание. Поскольку основной задачей является описание химических процессов в условиях конвективного перемешивания турбулентности, мы не будем учитывать обратного влияния смешения и горения на параметры турбулентности и ограничимся рассмотрением следующей идеальной схемы движения среды. Рассмотрим турбулентное движение газа с постоянной средней скоростью и однородной, изотропной турбулентностью, характеристики которой мы будем считать известными. В дальнейшем увидим, что для описания смешения и горения достаточно в рамках сделанных гипотез знать спектр турбулентности, а если считать форму спектра заданной, то достаточно знания интенсивности и масштаба, причем роль масштаба весьма существенна. В процессе смешения и горения параметры турбулентности претерпевают какое-то изменение, однако мы не умеем это учитывать. Поэтому все дальнейшее относится к открытому турбулентному факелу в однородном потоке, где такое приближение более или менее оправдано. Для горения в трубах, где происходит существенное изменение средней скорости движения газа, схема описания нуждается в доработке. Если жидкие частицы помечать в момент пересечения ими начальной плоскости = О, можно ввести следующие координаты, являющиеся частным случаем лагранжевских [c.10]

При низких значениях числа Re = Du N на лобовой части направляющей цилиндра (азимутальный угол 0 с 60°) наблюдалось лишь незначительное расслоение местных значений коэффициента теплоотдачи по сравнению с теоретически найденными значениями (например, результаты Эккерта, Кружилина и Шваба). При увеличении пульсационной составляющей скорости расслоение экспериментальных и расчетных значений возрастает и тем сильнее, чем выше локальный перепад давления. На основании анализа размерных уравнений баланса энергии и количества движения в изотропном турбулентном потоке авторы вводят в качестве меры интенсивности турбулентности безразмерный комплекс [c.109]

Трубулентность заряда в цилиндре двигателя изучена в значительно меньшей степени. Экспериментальный материал качественного порядка опубликован в работах [64, 65, 14 и др.]. Неясными остаются следующие моменты 1) Какова структура турбулентности в цилиндре изотропна турбулентность или нет 2) Какова ее интенсивность 3) Как изменяется интенсивность по углу поворота коленчатого вала 4) Каков ее масштаб и т. д. Наконец почти совершенно отсутствуют работы, в которых бы вопросы структуры заряда и теплообмена в камере сгорания дизеля рассматривались во взаимной связи. [c.111]

На каплю, помещенную в поле однородной и изотропной турбулентности, действуют следующие силы со стороны внешней жидкости динамический напор Q = kfPeU /2, где — коэффициент, имеющий порядок 0,5 — плотность внешней жидкости и скорость внешней жидкости относительно капли сила вязкого трения F - где — коэффициент вязкости внешней жидкости У= (4ео/ 15лл г) "2 — средняя скорость сдвига о — удельная диссипация энергии Vs = Це/Ре коэффициент кинематической вязкости. Кроме того, на поверхность капли действует сила поверхностного натяжения = IZ/R, где S — коэффициент поверхностного натяжения R — радиус капли. В зависимости от того, какая из внешних сил, действующих на поверхность капли, доминирует, возможны два механизма дробления капли. [c.275]

Основные процессы и аппараты Изд10 (2004) -- [ c.46 ]

Экстрагирование из твердых материалов (1983) -- [ c.83 ]

Гидромеханические процессы химической технологии Издание 3 (1982) -- [ c.57 ]

Процессы и аппараты химической промышленности (1989) -- [ c.33 ]

Явления переноса (1974) -- [ c.148 , c.157 ]

Жидкостные экстракторы (1982) -- [ c.51 , c.52 ]

Массопередача (1982) -- [ c.122 ]

Основные процессы и аппараты химической технологии Издание 8 (1971) -- [ c.47 ]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология