Анизотропная турбулентность

Если основные статистические характеристики турбулентности во всех точках исследуемого объема не зависят от направления движения жидкости, турбулентность называется изотропной. В остальных случаях турбулентность будет неизотропной, или анизотропной. [c.176]

Для создания полной теории неоднородной анизотропной турбулентно сти очень важно выяснить прО цесс образования пульсаций и подвода энергии к ним в зоне больших градиентов скорости первоначально хотя бы в гладких каналах. [c.17]

В уравнении (1.142) принимается, что только диагональные компоненты тензора Оц отличны от нуля и равны некоторому эффективному коэффициенту диффузии целевого компонента в турбулентном двухфазном потоке )эф (модель анизотропной турбулентной диффузии). [c.78]

При взвешивании твердых частиц в потоке жидкости анизотропной турбулентности (что наиболее часто имеет место на практике) можно получить лишь следующую качественную картину процесса [c.80]

Вторичные течения — это общий термин, который используется для обозначения поля осредненного по времени поперечного потока, который характеризуется компонентами V я , лежащими в плоскости, перпендикулярной оси х, направленной вдоль основного потока [2]. Вторичное течение 1-го рода является результатом развития средней завихренности, направленной вдоль потока и индуцированной скосом потока в плоскости среднего сдвига. Механизм образования таких течений (1-го рода по Прандтлю) является существенно невязким. Заметим, кстати, что некоторые типы отмеченных течений рассмотрены в обзорной статье Джонстона [128]. Напротив, вторичное течение 2-го рода является чисто вязкостным эффектом и вызывается градиентами рейнольдсовых напряжений в направлении осей у я г двугранного угла. Таким образом, данный тип течения (2-го рода по Прандтлю [43 ]) представляет собой явление, целиком обусловленное анизотропностью турбулентности, и, в отличие от вторичного течения 1-го рода, не может возникать ни в ламинарном течении ньютоновской жидкости, ни в круглых цилиндрических каналах. [c.114]

Воздушный поток в момент ввода его в зону горения характеризуется сравнительно высокими абсолютными скоростями, анизотропной крупномасштабной турбулентностью и сложной аэродинамикой с образованием, как правило, циркуляционных и застойных зон, являющихся своеобразными аэродинамическими стабилизаторами пламени. [c.19]

Но как бы ни была велика интенсивность турбулентного движения потока в реальном реакторе смешения, распределение вновь введенного компонента в объеме реактора происходит не мгновенно, а за некоторое время. Кроме того, турбулентность в реальном реакторе смешения является анизотропной распределение количества пульсаций по величине скорости и по масштабу движения (т. е. по расстоянию, на протяжении которого скорость пульсации претерпевает существенное изменение) неодинаково в различных направлениях и даже в различных точках одного направления. Это объясняется своеобразным характером движения среды в реакторе с перемешивающим устройством по мере удаления от мешалки скорость движения жидкости по замкнутым циркуляционным контурам уменьшается. Вследствие анизотропного характера турбулентности даже после достижения стационарного распределения вновь введенного компонента не всегда достигается полное усреднение концентрации вновь введенного компонента по всему объему. Если речь идет о взаим- [c.14]

Однако теория локальной изотропии, сосредоточив свое внимание на узком участке спектра турбулентных пульсаций в потоке, при больших числах Рейнольдса, описывает физические закономерности, которые свойственны лишь микроструктуре турбулентности. Основной же вклад в турбулентный перенос количества движения, тепла и диффундирующего вещества вносят именно крупномасштабные, анизотропные компоненты турбулентного движения. В этом состоит одно из ограничений применимости законов локально изотропной турбулентности в морских условиях. Второе ограничение связано с консервативностью системы, которая рассматривается теорией локально изотропной турбулентности. Предполагается, что энергия извне поступает только к самым крупным вихрям и перенос энергии возможен лишь от больших вихрей к меньшим. В условиях же морской турбулентности возможно непосредственное поступление энергии практически к вихрям любого из существующих масштабов. Источниками этой энер- [c.459]

Различают два основных типа турбулентности изотропную и анизотропную. [c.25]

Анизотропной называется такая турбулентность, при которой пульсационные скорости не будут во всех направлениях равновероятными и не будут иметь одинаковую величину. [c.25]

В более общем анизотропном случае полагают, что существует линейная зависимость между вектором турбулентного диффузионного потока и градиентом средней концентрации [c.342]

Для анизотропной диффузии применяется метод, аналогичный используемому для решения задач анизотропной теплопроводности и турбулентности, рассматриваемых в 6.5. [c.191]

При расчетах концентрации взвещенных частиц на значительном удалении от места слива необходимо учитывать анизотропный характер турбулентности и вычислять горизонтальную составляющую коэффициента турбулентной диффузии на глубине от 10 до 100 м по формуле [c.193]

На значительном удалении от места выпуска пульпы необходимо учитывать анизотропный характер турбулентности и вычислять две составляющие коэффициента диффузии [c.195]

Еще одним признаком может служить степень однородности несущей среды. Можно выделить изотропную среду, для которой коэффициенты турбулентной диффузии и дисперсии рассеяния не зависят от направления, а таюке анизотропную среду, где такая зав ис и мость и м ест м есто. [c.175]

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]

Различают изотропную и анизотропную турбулентность. При изотропной турбулентности пульсации одинаково вероятны во всех направлениях, т. е. для Шх, Шу и имеется одинаковое число положительных и отрицательных значений. Другими словами, сред-ние квадратичные составляющие пульсационной скорости (]/(Агг ) имеют одинаковые значения в направлении осей координат Ахюх — = АхВу = АШг- Кроме того, при изотропной турбулентности среднее значение произведения двух различных составляющих пульсационной скорости равно нулю. При анизотропной турбулентности пульсационные скорости различны во всех направлениях и не равновероятны. [c.57]

Различают изотропную и анизотропную турбулентность (5]. При изотропной турбулентности пульсации одинаково вероятны во всех направлениях, т. е. для Шх, Ашу и Лш имеется одинаковое число положительных и отрицательных значений. Кроме того, при изотропной турбулентности среднее значение произведения двух различных составляющих пульсационной скорости равно нулю. [c.33]

Питерских и Валашек [89] высказали предположение, что мелкие капли (диаметром менее кр) образуются в пограничных пристеночных слоях под влиянием градиента скорости сплошной фазы. Этот механизм проверялся в работах ряда авторов 90, 91]. Особый интерес представляет исследование Слейчера [91, которому удалось при помощи скоростной киносъемки проследить процесс дробления капель в поле анизотропной турбулентности у стенок колонны. Согласно Слейчеру, максимальный диаметр капель, не подвергающихся дроблению при заданном гидродинамическом режиме, определяется уравнением [c.290]

Ван де Вюзе [164] рассматривает процесс суспендирования в сосуде с мешалкой в предположении существования изотропной турбулентности. На самом деле в аппарате с мешалкой имеется среда анизотропной турбулентности, так как интенсивность турбулентности в сосуде меняется с удалением от мешалки. Если, однако, сосуд снабжен большим числом малых механических мешалок, то в первом приближении общее турбулентное поле можно считать изотропным (хотя в непосредственной близости к каждой мешалке турбулентное поле будет анизотропным). Примером такого аппарата может служить высокий вертикальный реактор небольшого диаметра, по оси которого расположен вал, снабженный большим числом механических мешалок, находящихся одна над другой. [c.78]

Стационарные открытые пламена. Экспериментальная техника, необходимая для получения стационарного турбулентного пламени в открытой горелке, по существу, является той же, что и при изучении ламинарных пламен (см. рис. 1 из главы 5), за исключением того, что в данном случае должны быть приняты какие-то меры, обеспечивающие возникновение турбулентности в набегающем потоке. Дамкеллер [-] и другие [12-19] дри исследовании турбулентного горения применяли горелку, имеющую достаточно длинную трубу, и использовали достаточно высокие скорости потока, чтобы получить в трубе течение с полностью развитой турбулентностью. Преимущество этого метода состоит в том, что в данном случае характер турбулентности в набегающем потоке сравнительно хорошо известен, недостаток — в том, что как масштаб, так и интенсивность турбулентности здесь меняются с изменением расстояния от оси трубы. Чтобы избавиться от этого недостатка, Райт [2 ] и другие [16,21-28] использовали горелку с более короткой трубой, внутри которой для создания турбулентности помещался экран или перфорированная пластина (в некоторых случаях они помещались в потоке перед входом в сужающуюся часть трубы). Хотя вблизи экрана турбулентность является анизотропной и ее свойства трудно описать, на достаточно большом расстоянии вниз по потоку турбулентность становится почти изотропной, с хорошо известными свойствами [2 ]. Недостаток этого метода состоит в том, что в изотропной области интенсивность турбулентности всегда очень мала, и наличие турбулентности приводит к небольшим изменениям скорости горения, так что исследование интересных эффектов, связанных с интенсивной турбулентностью, оказывается невозможным. [c.228]

Для анизотропных ацетатцеллюлозных мембран эксплуатационные условия оптимальны в режиме турбулентного потока с полувысотой канала 0,1-0,5 см /105/. В некоторых случаях могут оказаться необходимыми устройства для подачи раствора в параллельные группы каналов, чтобы обеспечить высокую степень выделения и высокую скорость исходного раствора. Если будут разработаны мембраны с более высокими потоками пенетранта, трудности устранения полар изйшои lipji работе с ними уасличатся. Однако может оказаться, что такие мембраны смогут удовлетворительно работать при достижимых в настоящее время потоках, но зато при более низких давлениях. [c.188]

При анизотропной турбулентости пульсационные скорости различны во всех направлениях и не равновероятны. Масштабом турбулентности является так называемое турбулентное расстояние (путь смешения) 1т, представляющее собой максимальное расстояние между двумя точками, движущимися в турбулентном потоке с одинаковой скоростью. Турбулентное расстояние является гидродинамическим аналогом длины свободного пробега молекулы в кинетической теории газов. [c.33]

Следует заметить, что в задачах рассеяния загрязнений в турбулентной атмосфере, где перенос осуществляется крупномасщтаб-ными пульсациями, имеющими анизотропную структуру, в частности, вследствие явной анизотропии сил плавучести, используют модель с различными коэффициентами турбулентной диффузии в продольном, боковом и вертикальном направлениях [100] [c.197]

Работа Гад-эль-Хак и Коррсина [128] содержит результаты обработки данных других, как правило, с нашей точки зрения менее совершенных, экспериментов различных авторов. Обработка велась по зависимости величины 5ьь(0, t) от зависимость предполагалась, согласно (10.27), степенной. В некоторых случаях турбулентность была слабо анизотропной, поэтому в работе [128] приведены показатели затухания всех трех компонентов пульсационной скорости. Эксперименты, как правило, проводились на пассивных решетках, за исключением некоторых опытов, о которых сообщается [c.176]

Неоднородный и сильно анизотропный характер турбулентности в условиях сильно устойчивой стратификации был предсказан А. Н. Колмогоровым в конце сороковых годов. Существование блинообразных пятен турбулентности в океане было указано [c.196]

Самые крупные пульсации, или вихри, являются анизотропными. Они получают свою энергию непосредственно от осредненного движения и передают ее последовательно все более и более мелким возмущениям. Энергия самых мелких вихрей переходит в тепло за счет молекулярной вязкости. В условиях стационарной турбулентности энергия, переходящая в тепло от самых мелких вихрей, должна быть равна энергии, передаваемой по каскаду частот. Случайный характер дробления вихрей в турбулизированной среде приводит к представлению о том, что турбулентные неоднородности, начиная с некоторого масштаба, можно рассматривать как изотропные. Другими словами, мелкомасштабная турбулентность как бы утрачивает непосредственную связь с крупными анизотропными вихрями, и ее свойства уже не зависят от типапотока. Для мелкомасштабного турбулентного движения приближенно выполняется условие статистического равновесия. Так приходят к понятию локальной изотропии. [c.454]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология