Турбулентный след

Отрыв ламинарного пограничного слоя, присоединение турбулентного, пузырь, окончательный отрыв турбулентного пограничного слоя, турбулентный след [c.138]

В интервале значений Ке от 0,1 до 10 инерционные слагаемые начинают искажать симметричное обтекание, пограничный слой в кормовой области начинает отрываться от шара и при Ке > 20 за шаром образуется устойчивое вихревое кольцо и возникает турбулентный след. [c.26]

Пенно-турбулентный режим отличается крайней нерегулярностью движения частиц, сопровождается процессами распада и коалесценции капель и пузырей и, как следствие, наличием значительного разброса частиц по размерам. За крупными пузырями в виде сферических колпачков образуется значительная область турбулентного следа, который заметно влияет на движение окружающих более мелких пузырьков. Авторы [62] предположили, что в этом случае силу сопротивления, действующую на дисперсную фазу, следует связывать не со скоростью движения дисперсной фазы относительно жидкости, а со скоростью движения ее относительно смеси. В этом случае выражение для силы сопротивления будет иметь вид [c.80]

Механизм продольного перемешивания недостаточно изучен. Лишь для наиболее простого случая — однофазного течения жидкости в трубе - Тейлором [203] приведено обоснование диффузионной модели и получено выражение для коэффициента продольного перемешивания. Для двухфазных систем наличие продольного перемешивания качественно объясняют существованием турбулентного следа в кормовой части движущихся капель или газовых пузырей, а также циркуляционными токами разных масштабов. Последние обусловлены неравномерностью распределения дисперсной фазы по сечению и, как следствие, разностью плотностей в центральной и пристеночной областях колонны. [c.147]

D. В пределе очень малых чисел Рейнольдса существует полная симметрия обтекания. Вблизи значения Re=3 происходит отрыв потока на задней стороне тела образуются два стационарных рециркуляционных вихря. Ста-ционарный рециркуляционный след продолжает существовать, увеличиваясь подлине, по мере роста числа Рейнольдса по крайней мере на два десятка. Затем возникающие в его нижней части осцилляции разрушают стационарную структуру, и при значениях Re 100 формируется хорошо известная вихревая дорожка Кармана. Такая структура чередующихся вихрей существует примерно до Re=300, сменяясь нерегулярным нестационарным следом, который при больших числах Рейнольдса переходит в полностью турбулентный след. Как показано в табл. 2, границы этих режимов не являются строго фиксированными, так как они существенно зависят от условий эксперимента. [c.137]

Кольцевое течение является потоком с преобладанием касательных напряжений, и методы, представленные в п. В для пленок с большим сдвигающим усилием в вертикальном потоке, будут применяться для него. Заметим, что коэффициент теплоотдачи рассчитывается согласно уравнению (25) для ламинарного течения или (26) для турбулентного. Критическое число Не пленки, соответствующее возникновению турбулентности, следует взять здесь равным 50. Метод определения коэффициента теплоотдачи и безразмерных касательных напряжений изменяется слабо в случае горизонтального течения, так как эффект подъемной силы пара исчезает. Следовательно, Т/ и а+ определя- [c.348]

Таким образом, внешние или внутренние потоки различных воздействий на нефтяную систему приводят к возникновению в ней неустойчивостей, нарушающих пространственную и временную симметрию. Повышение интенсивности воздействий может привести к распространению неупорядоченности системы на весь ее объем. Подобное неупорядоченное состояние системы называется турбулентным. Следует отметить, что после возникновения турбулентности в системе, дальнейшее ее поведение может принимать хаотичный характер, даже не зависящий от внешних воздействий на систему. [c.189]

К четвертому уровню иерархической структуры относятся следующие эффекты. Каждый элемент дисперсной фазы при стесненном движении включений в ограниченном объеме сплошной среды оставляет в ней турбулентный след. Под действием главным образом сил Жуковского вихри от отдельных следов взаимодействуют друг с другом, вызывая турбулизацию всей сплошной фазы. Поверхность включений, находящихся в зоне взаимодействия турбулентных следов, охватывается вихрями сплошной фазы и вовлекается в турбулентное движение. Это сказывается на всей совокупности физико-химических эффектов третьего уровня иерархии. В частности, изменение траектории движения включений обусловливает возможность нх столкновения, коалесценции и, как следствие, перераспределение полей концентраций, температур и давлепия внутри элементов дисперсной фазы. Одновременно происходит гашение турбулентных пульсаций сплошной фазы за счет диссипации их энергии в теплоту, что вызывает изменение теплосодержания сплошной фазы. [c.107]

Что же касается отрезка длины факела (по оси потока), обозначенного на рнс. 1-18 через бт-Ь д, то оп зависит от характеристик турбулентности следующим образом [c.33]

Рассмотрим поведение пограничного слоя при значениях Ке за т. О. На участке кривой ОЕ после т. В роль отрыва становится более сложной пограничный слой в правой части цилиндра вновь присоединяется к поверхности цилиндра (Ке 10 режим Е на рис. 6-15,6). Область, заключенная между временно отделившимся слоем и поверхностью тела, представляет собой ламинарную зону ( пузырь ) отрыва со слабым рециркуляционным течением. В этом диапазоне значений Ке турбулентность следа и слоев со сдвигом распространяется в противоположную по отношению к общему движению потока сторону, т.е. поверхности цилиндра. Пограничный слой за пузырем отрыва становится турбулентным, и конечный завершающий отрыв является отрывом турбулентного пограничного слоя. Именно возникновение перехода в самом пограничном слое служит причиной резкого падения коэффициента лобового сопротивления (рис. 6-15, а). В области вблизи критического значения Ке, при котором коэффициент сопротивления резко уменьшается (т. Е на рис. 6-15, а), картина течения в значительной мере зависит от уровня турбулентности набегающего потока и шероховатости поверхности. [c.117]

Для иллюстрации роли конфигурации пламени рассмотрим сначала в среднем плоскую зону горения, распространяющуюся в неограниченном потоке с произвольными характеристиками турбулентности. Следуя работе Кузнецова и Сабельникова [1977], покажем, что зона реакции, вообще говоря, является непрерывной поверхностью. [c.249]

В том случае, когда газ распределен в жидкости, т. е. в барботажном гидродинамическом режиме, турбулентность газожидкостной системы еще не велика, но уже при переходе к пенному гидродинамическому режиму быстро наступает режим равномерной или развитой турбулентности. Следует еще раз отметить, что развитая турбулентность отмечается только в ядре потока как правило она не совпадает с турбулентностью в диффузионном пограничном слое. [c.119]

С целью упрощения дальнейшего анализа предположим, что имеет место устойчивый режим работы слоя и средняя скорость частиц равна нулю, то есть поток частиц через любое сечение слоя равен нулю. Такое движение приводит к флуктуациям других величин, характеризующих состояние слоя, в частности, к колебаниям объемного содержания дисперсной фазы. Причиной таких колебаний являются несколько физических процессов, причем вклад каждого из них в общий механизм пульсационного движения фаз еще до конца не выявлен. Взаимодействие отдельных частиц друг с другом происходит, как правило, не в результате их непосредственного столкновения, а через посредство несущей (сплошной) фазы. При достаточно больших относительных скоростях движения фаз отдельные частицы имеют турбулентные следы, которые могут взаимодействовать как мем<ду собой, так и с дисперсными частицами. Оценка пространственного масштаба такого хаотического движения имеет порядок средней длины свободного пробега частиц между столкновениями а временной масштаб т порядка величины А средняя по модулю пульсационная скорость [c.198]

При движении жидкости с большими скоростями относительно твердых тел большой кривизны область вихревого течения распространяется на большое расстояние. За телом возникает турбулентный след. Исследования показывают, что внутри турбулентного следа продольная составляющая скорости уменьшается значительно медленнее, чем во внешнем потоке. Поперечные составляющие скорости внутри следа меняются мало, а при удалении от следа быстро уменьшаются. [c.127]

В заключение рассмотрим работу Уолкера [41], в которой исследовались и критически проанализированы две наиболее распространенные физические модели массообмена между пузырем и непрерывной фазой — модель конвективной диффузии, проанализированная выше, II модель, основанная на допущении об определяющей роли турбулентного следа, образующегося за пузырем, рассмотренная в работах [10, 42, 4.Я]. [c.138]

В интервале 10 < Re < 10 реальные следы позади плохо обтекаемых тел оказываются преимущественно турбулентными, но в случае достаточно гладких поверхностей пограничный слой обычно не становится турбулентным до тех пор, пока не произойдет отрыв. Однако для значений Re > 3 X Ю пограничный слой, как правило, становится турбулентным до отрыва. Как уже объяснялось в 28, это дает весьма суженный (но все еще турбулентный) след. [c.112]

Для периодических или турбулентных следов — среднее значение этой скорости по времени. [c.116]

Задача сорбции газа жз потока во внешнедиффузионной области формулируется аналогично. Однако дри сорбции газов не удается получить описанным выше способом уравнения внешнедиффузионной кинетики сорбции, так как при решении уравнения (5.3) нельзя воспользоваться приближенным выражением для скорости газа вблизи частицы минерала [4]. Жуховицкий и др., используя качественную теорию размерностей [б], нашли для режима течения газа, переходного от ламинарного к турбулентному, следующее выражение для кинетического коэффициента (константы скорости) внешней диффузии 171 [c.96]

Образующийся за самолетом турбулентный след изменяет распределение химиката этим можно воспользоваться для увеличения ширины захвата при обработке низко летящим самолетом. При малой высоте полета химикат равномернее оседает на растениях однако авиаобработка редко обеспечивает удовлетворительное покрытие нижней стороны листьев. [c.69]

Рис. и. 3. Турбулентный след за шаром. [c.33]

Наконец, следует указать еще на одно различие между обтеканием закрепленной частицы и частицы, свободно движущейся или взвешенной в потоке. В первом случае характер обтекания частицы может зависеть от степени турбулентности набегающего потока. Так, при больших Не (рассчитанных на частицу) сильно турбулентный поток может разрушить турбулентный след, образующийся позади закрепленной частицы, и благодаря этому сильно изменить ее сопротивление. Во втором случае частицы, взвешенные в потоке, могут вращаться, изменять свою ориентацию по потоку и совершать сложное непрямолинейное движение. [c.36]

С другой стороны, искусственная турбулизация набегающего потока существенно изменяет характер обтекания зерна и интенсифицирует тепло- и массообмен. При свободном падении частицы в безграничной неподвижной жидкости или газа турбулизация определяется движением самой частицы и критерием Рейнольдса, отнесенным к ее стационарной скорости падения Vo и к диаметру do, т. е. Reo = uo o/v. Если же жидкость или газ движется с некоторой скоростью относительно окружающих стенок в канале или трубке с диаметром di, то турбулизация определяется критерием Rei = yi< i/v и, если этот критерий велик, то интенсивность турбулентности, т. е. относительные пульсации скорости в потоке Vv jv, будут главным образом определяться величиной Rei, а не Reo. Это обстоятельство изменяет обтекание тела, условия срыва пограничного слоя, характер турбулентного следа за телом и увеличивает коэффициенты сопротивления, тепло- и массообмена. [c.481]

При экспериментальном исследовании сопротивления шара или частицы иной формы надо учитывать осложняющие факторы. Если частица обдувается в аэродинамической трубе, то обтекание может нарушаться держателем, который закрепляет ее в определенном положении. Кроме того, существенна и степень начальной турбулентности обдувающего потока. Так, при больших значениях критерия Re, рассчитанного на диаметр частицы, сильно турбулентный внешний поток может разрушить турбулентный след, образующийся за частицей, и изменить закон ее сопротивления. Незакрепленные и взвешенные в потоке частицы могут вращаться, изменять свою ориентацию по потоку и совершать сложное непрямолинейное движение. Подробный обзор исследований, посвященных влиянию турбулентности набегающего потока, вращения, шероховатости и формы частиц и других факторов на сопротивление, приведен в серии статей Торобина и Говэна [12]. [c.28]

Измерить характерный размер стабилизатора пламени d легче, чем определить длину зоны рециркуляции I. Обычно считается, что величина отношения l/d зависит только от гидродинамических условий и, как показывает эксперимент, в случае горячего турбулентного следа она имеет практически постоянное значение [ Ч. Следовательно, в формуле (96) I d. Зависимость величины и тяг от давления р при постоянной начальной температуре представляет больший интерес, чем зависимость этой величины от плотности р. Так как при постоянном имеет место зависимость р, а величина kj p зависит только от Т, формула (96) дает [c.431]

С. И. И с а т а е в. О турбулентном следе за плохо обтекаемым телом, Труды совещания по прикладной газовой динамике, Изд. АН КазССР, 1959. [c.563]

Таким образом, можно сказать, что этими экспериментальными данными, так же как и работами А. В. Та-лантова и В. Е. Дорошенко, подтверждается схема К. И. Щелкина дл>я горения в потоке однородной смеси при крупномасштабной турбулентности. Следует также отметить, что обработка полей концентрации СОг и г г, взятых как вдоль линий тока, так и по поперечным сечениям факела, показывает, что в безразмерных координатах кривые СО2 и т]2 совпадают. Это указывает на полисе X подобие. На рис. 11 в качестве примера приведе- ы эти поля. Эти поля могут быть описаны кривой, подсчитанной по уравнению [c.245]

Когда местная турбулентность создается за счет набегания потока на плохо обтекаемое тело ( экраны , воротники , сетки, расположенные вблизи форсунки или горелки, или в отдельных случаях сама форсунка или горелка), масштаб дробления оказывается примерно одного порядка с начальным масштабом турбулентности. В этом случае горение осуществляется по второму механизму (турбулентное смесеобразование). Горение устойчиво держится в турбулентном следе, так как среди всех возможных, образующихся концентраций всегда находится и такая, которая необходима для воспламенения при данных условиях вновь образующейся и поступающей к месту горения рабочей смеси. По мере удаления потока от источника турбулизации (края плохо обтекаемого тела) масштаб турбулентности будет расти, а масштаб дробления останется примерно прежним или даже уменьшится за счет вторичного дробления. В конце концов на некотором расстоянии от стабилизатора воспламенения (источника турбулизации) масштаб дробления станет настолько меньше масштаба турбулентности, что горение начнет итти по первому механизму (микросмешение посредством молекулярной диффузии), что должно привести к ухудшению хода процесса выгорания. Такое положение вещей и наблюдается обычно в хвосте пламени диффузионного факела. Впрочем, этому должны способствовать и другие факторы уменьшение концентрации окислителя в потоке, охлаждение факела и пр. Для того чтобы микродиффузионное горение протекало в диффузионной области, необходимо соблюсти условие [c.97]

Что касается гидродинамических условий сгорания сферических углеродных частиц, то заслуживают внимания опытные данные Цухановой и Колодкиной [Л. 59 и 27], показавшие, что при неподвижно закрепленных крупных частицах выгорание остается равномерным лишь при сравнительно умеренных скоростях обтекания. В этом случае на всей поверхности углеродного шарика наблюдается наличие тонкой светящейся пленки горящей СО, При увеличении скорости обтекания (> 0,3 -ь0,4 м1сек), как и следовало ожидать, возникает срыв пограничного слоя и догорание в турбулентном следе СО, смытой потоком с лобовой поверхности шарика. Такая обстановка процесса приводит к затормаживанию выгорания частицы в ее кормовой области, практически занятой инертной ПО отношению к углеродной поверхности СО. Таким образом, в случаях значительных скоростей обтекания углеродной частицы активная зона выгорания распространяется лишь на часть ее поверхности, что соответствующим образом снижает среднюю (на всю поверхность) скорость выгорания по сравнению с действительной скоростью в активной зоне горения. На фиг. 19-9 дается синоптическое изображение последовательного выгорания сферических частиц при большой скорости обтекания. [c.204]

Таким образом, подобранное по величине и форме плохо обтекаемое тело ( экран или система экранов ) должно служить, с одной стороны, для создания азродинамической тени , способствующей возникновению турбулентного следа, т. е. активной зоны смесеобразования, а с другой, — для обеспечения тепловой подготовки образующейся смеси. Это становится особенно существенным при применении сложного топлива органического происхождения, которое, даже если оно находится в газообразном состоянии, претерпевает под воздействием пов ыщенной температуры и кислорода воздуха перерождение газификациои-ного характера. При этом жидкое топли вопро- [c.227]

Наличие На поверхности обтекаемого тела шероховатостей может существенно изменить картину течения жидкости и, соответственно, величину потока вещества к поверхности. Так, если высота выступов на поверхности тела превышает толщину пограничного слоя, то вершина такой шероховатости будет обтекаться основным, незаторможенным потоком жидкости. Если величина Ке = i7oбш/v (где 6ш — некоторый эквивалентный размер шероховатости) превышает 20—50, то обтекание выступа будет сопровождаться отрывом жидкости и локальной турбулизацией течения. Возникающий за выступом турбулентный след может постепенно [c.32]

Среди последних работ, внесших существенный вклад в развитие двухпараметрических моделей турбулентности, следует особо отметить работу Ф. Ментера [93]. Основьшаясь на том, что модели типа к-г лучше описывают свойства свободных сдвиговых течений, а модели типа f - o имеют заметное преимущество при описании турбулентных течений вблизи твердых сте- [c.112]

Рис. 7 иллюстрирует использование концепции растяжения пламени применительно к этому типу экспериментов. Вблизи плохообтекаемого тела имеется линия тока, на которой скорость газа равна скорости распространения пламени 8и, так что волна горения может здесь удерживаться. Далее волна распространяется в поле увеличиваюш,ихся скоростей по направлению к главному потоку. Расстояние от точки, где скорость потока равна 8гц ДО точки, где скорость равна скорости главного потока 17. обозначено у. При растяжении, необходимом для преодоления этого градиента скорости, фронт пламени черпает тепло из турбулентного следа, в котором поддерживается адиабатическая техлше-ратура пламени. След, таким образом, функционирует как пилотное пламя. Пока элемент волны близок к следу, его тепловой баланс поддерживается, и разрыва не происходит. Когда элемент продвигается до точки, где он больше не может черпать энергию от рециркулирующих продуктов горения предыдущего элемента волны, он оказывается предоставленным самому себе . Если растяжение превзойдет критическое, произойдет разрыв. Вблизи условий срыва для поддержания зарождающегося пламени необходима полная длина пилотного пламени. Поэтому время т равно обоим отношениям у/Зи и Ь/ 11. Расстояние у может быть опре делено но критическому значению числа Карловитца, которое, [c.596]

Этот метод приводит к единственному виду последовательно уточняемых систем гидродинамических уравнений, когда известны по порядку величины характерные масштабы времен релаксационных процессов. Если же известны вероятности и сечения элементарных процессов для всех каналов релаксации, то могут быть вычислены и диссипативные коэффициенты. Знание диссипативных коэффициентов необходимо, например, при расчетах течений в химических лазерах, где активная среда создается за счет перемешивания вязких струй [47]. Они необходимы также при расчете потерь усиления в обычных ГДЛ, связанных с возникновением ламинарных или турбулентных следов за сопловыми решетками. Б общем случае уравнения релаксационной гидродинамики, полученные на основе кинетической теории газов, являются сложными для исследования. Исключением является класс движений газа, подчиняющийся теории многотемпературной релаксации, которая описывает практически важный случай течения многоатомных лазерных смесей на основе СОа [51]. В этом случае информация о микроструктуре течения, т. е. о распределении частиц по различным квантовым уровням, коэффициенте усиления и т. д., получается сравнительно легко, поскольку состояние релаксирую-щей среды полностью определено конечным числом макроскопических параметров (например, р, V, Т, Тг, где Т — температуры различных мод колебаний). Именно на основе теории многотемпературной релаксации получены те результаты, о которых говорится в этом докладе. [c.124]

Уханова Л. Н. Структура течения в трехмерных турбулентных следах,— ИФЖ, 1973, т, 25. № 5, с. 893—898. [c.213]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология