Турбулентность однородная и изотропная

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

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

В третьей главе начинается знакомство с методами описания развитой турбулентности, а именно, с исторически первым и наиболее развитым подходом к описанию турбулентных потоков. Это подход Рейнольдса и выросшие из него многочисленные полуэмпирические модели турбулентности. Начинается глава с определения статистических моментов случайных полей, характеризующих турбулентный поток. Далее дан вывод уравнения Рейнольдса для средних полей и обсуждаются вопросы, связанные с появлением в уравнениях тензора напряжений Рейнольдса. Показано, как получается цепочка уравнений Фридмана-Келлера и формулируется проблема замыкания. Разговор о путях решения этой проблемы начинается с описания гипотезы Буссинеска для тензора напряжений, определения понятия турбулентной вязкости, описания и обсуждения модели пути смешения Прандтля. В последующих параграфах рассмотрены более сложные модели модели переноса турбулентной вязкости и двухпараметрические модели типа к-г модели. Полуэмпирическим моделям в предлагаемом курсе лекций уделено сравнительно скромное место по двум причинам. Во-первых, именно этот подход наиболее полно освещен в литературе и может быть свободно изучен по учебникам. Во-вторых, основной целью данного курса является знакомство с методами изучения свойств мелкомасштабной турбулентности (однородной изотропной турбулентности), которая как раз и остается за полем зрения полуэмпирических моделей. Поэтому описание этих подходов необходимо только для общего знакомства с идеологией метода, дающего возможность ссылаться на него в дальнейшем и проводить необходимые сравнения. [c.6]

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]

В верхней части приземного слоя наблюдается крупномасштабная турбулентность, близкая к однородной и изотропной, вызванная взаимодействием различных течений воздуха. В нижней части приземного слоя турбулентность сравнительно мелкомасштабная, генерируемая в основном обтеканием ветром строений, неровностями и шероховатостью поверхности земли. Эту турбулентность нельзя считать однородной и изотропной, но, как отмечает Л. И. Седов [20], ее можно рассматривать как простейший вид турбулентного движения, которое под действием сил вязкости, вызывающих диссипацию кинетической энергии, приближается к однородному изотропному. Диссипация энергии в атмосфере (или ее рассеяние) — это переход части кинетической энергии ветра в тепло под действием внутреннего трения — молекулярной вязкости воздуха. Диссипация тем значительнее, чем больше изменение скорости воздушных масс от точки к точке. Она связана преимущественно с мелкомасштабной турбулентностью. Наибольшее количество энергии рассеивается в нижних слоях атмосферы, особенно в приземном. [c.24]

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]

Тип случайного процесса, который часто используется при изучении турбулентности и диффузии, может быть охарактеризован как стационарный, однородный, изотропный и гауссовский. [c.58]

О плотности вероятностей разности скоростей в двух точках однородного, изотропного турбулентного потока. - ПММ, г. 31, № 6, с. 1069-1972. [c.275]

Однако, в приложениях, с которыми мы встречаемся в механике суспензий, достаточно знать порядок величины корреляционных длин Лг 3, так что для определения Хц и Тг на некотором расстоянии от стенки можно предположить, что турбулентность однородна и изотропна. Следовательно, масштаб мелких вихрей можно считать равным длине -которая определяется [c.131]

Для большинства практических приложений в первом приближении можно считать, что на некотором расстоянии от твердых стенок, ограничивающих течение, турбулентность однородна и изотропна в том смысле, что порядки величин средних квадратичных значений пульсаций скорости, корреляционных длин % и времен т не зависят от направления осей координат. В этом случае турбулентность течения можно охарактеризовать таким временем г и такой длиной X, что из неравенств 1 — р /р < 1 и <С 1 следует равенство пульсаций скорости частиц и жидкости в любой момент времени, и, следовательно, суспензию можно рассматривать как однородную жидкость. [c.141]

Изменение концентрации при поступал-ельном осредненном движении суспензии. Турбулентность однородна и изотропна [c.161]

Oxi их знак меняется на противоположный. Коэффициенты диффузии Dpn и Djn не зависят от ориентации элемента da и направления осей координат, поскольку турбулентность однородна и изотропна. [c.162]

Точное сравнение результатов теории с опытными данными, полученными таким способом, затруднено, поскольку измерение лагранжева масштаба и интенсивности турбулентности посредством термоанемометра связано с относительно сложной техникой эксперимента. Нелегко обеспечить однородную изотропную турбулентность, а когда она все же достигнута с помощью решеток в аэродинамической трубе, вдоль по потоку происходит затухание турбулентности. Кроме того, устройства для ввода метки нарушают поток, а скорость в направлении оси у не постоянна, если существует касательное напряжение на стенке. Тем не менее, на основе упомянутой методики, поясняемой рис. 4.8, были получены хорошие результаты. [c.136]

При этом на относительное движение налагается поле постоянных ускорений, которое суммируется с гравитационным полем, если оно есть. Рассмотрим только случай неподвижного резервуара в гравитационном поле. Предположим, что все частицы одинаковы. Предположим также, что при помощи соответствующего встряхивателя создается турбулентное движение суспензии, при котором средние скорости везде равны нулю, а турбулентность однородна и изотропна. В случае Ps р турбулентность движения жидкости и частиц не является изотропной, поскольку сила кажущегося веса частиц, входящая в уравнения движения, представляет собой вектор, проекция которого на вертикаль изменяет знак при изменении направления этой оси. [c.162]

На основе теории однородной изотропной турбулентности для интенсивного (эмульгационного) режима получено уравнение [c.337]

Теоретические исследования показали [14], что режим течения, близкий к локально однородной изотропной турбулентности, можно реализовать в потоке жидкости или газа позади однородной решетки, если течение рассматривать в системе координат, движущейся со средней скоростью потока. [c.157]

Рассмотрим теперь столкновение частиц в турбулентном потоке. При больших значениях числа Рейнольдса ламинарное течение оказывается неустойчивым и приобретает хаотический (турбулентный) характер. В данном случае нас интересуют локальные свойства турбулентного течения в точках, отстоящих близко друг от друга. Рассмотрим однородную изотропную турбулентность. Если измерить скорости течения в двух близких точках в турбулентном потоке, то найдем, что чем больше расстояние между точками г, тем больше в среднем разность скоростей uj.. Связь между скоростью щ ш г можно установить из соображений размерности, имея в виду определенную картину турбулентного течения. Величина щ при малых значе- [c.60]

Л. И. Седов [26] отмечает, что однородное изотропное турбулентное движение можно рассматривать как простейший вид турбулентного движения. В возмущенной жидкости, движущейся по инерции, под действием внутренних сил вязкости происходит диссипация кинетической энергии. [c.49]

Подобно тому как неустановившееся течение часто заменяют установившимся предельным движением, можно с определенным допущением считать турбулентное движение изотропным и однородным. [c.49]

Опыты показывают, что турбулентное движение, возникающее позади быстро двигающихся решеток, можно рассматривать как однородное изотропное турбулентное движение. Аналогичное явление происходит при продувании воздуха через неподвижную решетку. Однородная изотропная турбулентность наблюдается в аэродинамических трубах. [c.49]

Л, И. Седов [42] отмечает, что однородное изотропное турбулентное движение можно рассматривать как простейший вид турбулентного движения. В возмущенной жидкости, движущейся по инерции, под действием внутренних сил вязкости, происходит диссипация кинетической энергии. Движение характеризуется затуханием и выравниванием возмущений. [c.68]

В результате для коэффициента турбулентного обмена в вентилируемых помещениях при однородной изотропной турбулентности найдена зависимость [c.84]

При теоретическом анализе широко используется понятие однородной турбулентности, характеристики которой одинаковы для всех точек пространства. Не менее употребительна модель изотропной турбулентности, предполагающая независимость пульсационного движения от какого-либо избранного направления. Реально наиболее близок к течениям с однородной изотропной турбулентностью турбулентный поток позади равномерной решетки. Корреляционный тензор такой турбулентности, представляющий собой изотропный тензор второго ранга, в системе координат, связанной с радиус-вектором г, принимает диагональный осесимметричный вид, т. е. определяется всего двумя скалярными функциями и Кпп т 1 которые к тому же оказываются связанными между собой [13, 86]. Для анализа структуры турбулентности чаще [c.183]

Качественный вид графиков функций Е к) и 2ик Е к) для однородной изотропной турбулентности представлен на рис. 3.8. [86, 87, 90]. [c.185]

Спектральный анализ однородной изотропной турбулентности приводит к важному выводу, что ее энергетическая структура не зависит непосредственно от вязкости жидкости. Экспериментально установлено, что даже в реальных турбулентных течениях с достаточно большим числом Рейнольдса, казалось бы, не обладающих [c.187]

Таким образом, в однородной изотропной турбулентности энергетический спектр Е(к) И одномерный спектр Е (к) следуют одному степенному закону, а степень убывания трехмерного спектра меньше на двойку (т.е. трехмерный спектр значительно круче). [c.98]

Изложенный выше анализ автомодельного вырождения однородной изотропной турбулентности был выполнен в работе [15]. [c.177]

Б а р е н б л а т т Г. И., Гаврилов А. А. К теории автомодельного вырождения однородной изотропной турбулентности.— Журнал экспериментальной и теоретической физики, 1973, т. 65, 2, с. 806—813. [c.240]

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]

Теория турбулентных затопленных струй рассматривает течение струи в спокойной среде той же плотности [27, 28]. Г. Н. Абрамовичем [27] изучена также струя в сильно турбули-зованном потоке. Рассмотрим характер течения турбулентной струи в турбулизованной среде, в которой наблюдаются пульса-ционные скорости, примерно равные во всех направлениях (турбулентность, близкая к однородной изотропной). [c.32]

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]

Для нахождения толщины диффузной пленки б использовано уравневие динамики газового пузырька, взвешенного в однородно-изотропной турбулентности [2881. Для большого значения числа Рейнольдса (>800) Ке=Ш/у (и — относительная скорость, й — диаметр пузырька, V — к11нетическая вязкость жидкости), что имеет место при больших и деформируемых пузырьках газа, указанное уравнение можно записать в виде [c.196]

Бэтчелор Дж. Теория однородной изотропной турбулентности. Пер. с англ. М., Издатинлит, 1955. 197 с. [c.171]

В разделе 5.4 подробно обсуждался вопрос о затухании однородной изотропной турбулентности. В частности, было выведено уравнение Кармана — Ховарта, описывающее пространственно-времен- [c.358]

Движение частиц, взвешенных в турбулентном однородном и изотропном потоке, при отсутствии их влияния на- структуру потока рассмотрено в теоретических работах В. Г. Левича. Весьма существенным для аэродинамических расчетов является вопрос о движении аэрозольных частиц в свободных струях. Ему посвящено небольшое количество экспериментальных исследований. Н. Кубыниным при изучении полей концентраций полидисперсной (10—300 мк) угольной пыли в струе воздуха, выпускаемой со скоростями и0 = 22 и 38 м/сек из трубки диаметром 5 см, одновременно определялись поля скоростей воздуха. Важным результатом является независимость профилей скоростей в струе при возрастании концентрации пыли от 0 до 1,15 Г/Г воздуха. Ввиду близкого значения коэффициентов турбулентной диффузии DT и турбулентной вязкости YT, естественным является сходство полей скоростей и концентраций. Практическая независимость профиля скоростей от концентрации пыли подтверждена также в работе [107]. [c.131]

В следующих главах, рассштривая структуру мелкомасштабной турбулентности, мы постоянно будем обращаться к спектрам, описываемым степенными законами. Покажем, как связаны между собой введенные спектры турбулентности при степенной зависимости энергии от масштаба (волнового числа). Пусть имеется однородное изотропное поле скалярной величины, энергетический спектр которой следует степенному закону [c.98]