Микроструктура турбулентного

Исследование микроструктуры турбулентного пламени [c.234]

В последние годы получил развитие принципиально новый подход к изучению реальных процессов, протекающих в пристеночной области турбулентного пограничного слоя, основанный на применении более совершенных физических моделей течения, базирующихся на использовании новейших опытных данных. В связи с этим большое внимание уделяется экспериментальным исследованиям микроструктуры турбулентных течений, в которых используются методические приемы, позволяющие фиксировать не только усредненную картину течения в пограничном слое, но и мгновенные процессы, происходящие случайно в пространстве и во времени. Новые экспериментальные данные показывают, что в турбулентном пограничном слое вблизи обтекаемой поверхности течение имеет квазиупорядоченный характер. [c.6]

В связи с этим в последние годы существенно расширился фронт экспериментальных исследований микроструктуры турбулентных течений, в которых используются принципиально новые методы исследования, позволяющие фиксировать не только усредненную по длительному интервалу времени картину течения в пограничном слое (как это делалось ранее), но и мгновенные процессы, происходящие случайно в пространстве и во времени. Начало этим исследованиям было положено в работах Клайна и его сотрудников [1.22-1.24], которые использовали новую методику визуализации потока в пограничном слое с помощью скоростной кинофотосъемки, а также в работах 1.31, 1.33, 1.34, 1.38], где был применен принципиально новый экспериментальный метод так называемого условно-выборочного осреднения результатов [c.78]

Большинство работ по статистическому исследованию механизма турбулентности в море посвящено вопросу применимости законов локально изотропной турбулентности к конкретным морским условиям. Авторам работ [39, 40] удалось показать справедливость закона /з для морской горизонтальной турбулентности в довольно широком диапазоне масштабов — от долей метра до нескольких километров. Закон Д в применении к вертикальной турбулентности проверялся А. Г. Колесниковым с его сотрудниками [37, 41] при исследовании микроструктуры турбулентности в Атлантическом и Индийском океанах, на Черном море и на дрейфующей станции Северный полюс-4 . Во всех этих работах были обнаружены участки частот турбулентных микропульсаций, для которых закон Д выполнялся удовлетворительно. [c.459]

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]

Микроструктурные исследования игольчатого кокса позволяют считать, что ламелярные составляющие возникают из мелких фибриллярных образований, по-видимому, за счет повышенной турбулентности газовых потоков при замедленном коксовании. Дополнительную информацию по оценке микроструктуры также можно получить при использовании сканирующей электронной микроскопии [2-34]. [c.60]

В главе 1 обобщаются сведения о пространственной структуре, микроструктуре и химическом составе атмосферного аэрозоля, образовавшегося в результате различных механизмов генерации. В главе 2 рассматриваются оптические характеристики нескольких типов атмосферного аэрозоля минерального (почвенно-эрозионного), морского солевого, аэрозолей газохимических превращений и водных солевых растворов для различных полидисперсных ансамблей. В главе 3 анализируются основные принципы и допущения замкнутого моделирования оптических характеристик аэрозоля с учетом его многокомпонентного химического состава и полидисперсной микроструктуры, регионального или зонального деления земного шара, сезонных и суточных вариаций, турбулентного обмена и смешивания воздушных масс, обусловленных особенностями циркуляции атмосферы. В главе 4 представлены имеющиеся и новые структурные и оптические модели атмосферного аэрозоля над континентами, морскими акваториями и океанами. Предложены модели атмосферного аэрозоля для прибрежных зон, районов умеренных широт, аридных и субаридных регионов, тропиков и Арктики. В главе 5 рассматривается применение разработанного моделирования для расчетов спектральных полей и пространственной структуры коротковолновой и длинноволновой радиации, а также для решения задач радиационного теплообмена в условиях замутненной атмосферы, продемонстрировано влияние аэрозоля на альбедо системы подстилающая поверхность—атмосфера, структуру радиационного баланса атмосферы и парниковый эффект. Обсуждены вопросы влияния промышленного и вулканического аэрозолей на климат. [c.5]

Дальнейшее совершенствование системы моделирования оптических характеристик атмосферного аэрозоля должно выполняться с учетом радиационного фактора. В этой связи чрезвычайно важным представляется изучение корреляционных связей лучистого, конвективного и турбулентного тепло- и массообмена с генерацией химическим составом, микроструктурой и оптическими свойствами атмосферного аэрозоля. [c.181]

Как станет ясно ниже, чтобы объяснить эту особенность горения, необходимо учесть процессы двух типов. Во-первых, следует проанализировать макроструктуру пламени (т.е. его глобальную геометрическую конфигурацию). Во-вторых, необходимо рассмотреть микроструктуру потока. В последнем случае большую роль играет внутренняя перемежаемость турбулентности. Важная роль внутренней перемежаемости турбулентности в процессе турбулентного горения, по-видимому, впервые подчеркивалась в работах Хомяка [1970, 1979]. [c.249]

Чем мельче вихри, тем они беспорядочнее и слабее ориентированы и тем меньше их турбулентное движение отличается от изотропного. Поэтому можно говорить о локальной изотропности по отношению к микроструктуре реальной турбулентности. В условиях развитой турбулентности, обычно существующей в сосуде с мешалкой, изотропная турбулентность характеризуется довольно широким диапазоном масштабов пульсаций. [c.56]

Он описывает перенос теплоты вследствие взаимодействия пульсаций истинных температурных и гидродинамических полей в сплошной фазе и представляет собой дивергенцию дополнительных конвективных потоков теплоты, обусловленных пульсациями. По своему смыслу эти потоки аналогичны пульсационным тепловым потокам в турбулентном течении. Природа такого эффекта, называемая конвективной дисперсией теплоты [150, 163], определяется микроструктурой дисперсной среды, подвижностью фаз и механизмом пульсаций. На феноменологическом уровне он иден- [c.246]

Представление о микроструктуре акустической турбулентности вдали от акустического излучателя и граничных поверхностей можно получить, исходя из теории локальной изотропной турбулентности [19]. Согласно этой теории, при достижении вихрями внутреннего масштаба свойства среды становятся изотропными, т. е. независимыми от направления акустических потоков. Независимой от масштаба течений становится также частота пульсаций, которая в этом случае будет постоянна и равна наивысшему значению. [c.29]

Для изучения климатических эффектов атмосферного аэрозоля необходимо решение задачи моделирования трехмерных полей оптических характеристик аэрозоля с учетом пространственной и временной изменчивости его химического состава, микроструктуры и концентрации. Последние определяются процессами генерации, трансформации и стока атмосферного аэрозоля, сложными газохимическими превраш,ениями в атмосфере, переносом аэрозоля в результате турбулентных движений, мелко- и крупномасштабной циркуляции атмосферы и взаимодействием между подстилающей поверхностью и атмосферой. Разработка современных численных моделей общей циркуляции атмосферы с учетом радиационных факторов требует, чтобы моделирование эволюции атмосферного аэрозоля было замкнутым и позволяло учесть влияние изменения его химического состава, микроструктуры на оптические характеристики (коэффициенты ослабления, поглощения и индикатрисы рассеяния). [c.4]

Такие сплавы, как Т1 — 11,5Мо — 62г — 4,55п и т. д. (см. рис. 79), по-видимому, не соответствуют общей классификации, описанной выше. Наиболее чувствительная микроструктура в этих сплавах состоит из тонких видманштеттовых выделений а-фазы в матрице рекристаллизованной р-фазы. Хотя электрохимические параметры (например, концентрация, потенциал) имеют точно такое же влияние на свойства при КР, как и для сплавов, описанных выше, характер разрушения нри этом межкристаллитный. Из имеющихся ограниченных данных можно заключить, что характер разрушения при КР зависит от структуры и не зависит от состава. Немного известно о факторах, контролирующих этот вид межкристаллитного разрушения. Высокочувствительные сплавы Ti — А1 проявляют тенденцию к разрушению сколом как на воздухе, так и в водных растворах. Интересно, что сплав Т1 — 11,5Мо — 67г — 4,55п проявляет тенденцию к межкристаллитному разрущению на воздухе, как показано на рис. 101 [103]. Из рис. 101, а также очевидно, что скольжение является турбулентным, что отличается от поведения снлавов, чувствительных к транскристаллитному разрушению при КР. Однако при более тщательном анализе морфологии разрушения обнаружено стремление к плоскостному скольжению в областях, примыкающих к границам зерен (рис. 101, б) [105]. [c.410]

Пространственно-временная изменчивость поля концентрации, химического состава и микроструктуры аэрозоля определяется распределением источников и стоков, а также процессами переноса и трансформации аэрозоля. Данные, имеющиеся в настоящее время, свидетельствуют о наличии четырех главных типов глобального тропосферного аэрозоля [254] первый тип — природный и антропогенный аэрозоль, продуцированный из газовой фазы in situ второй тип — минеральный аэрозоль, источником которого является почва третий тип — морской аэрозоль, представляющий собой частицы морской соли и капли растворов морской соли четвертый тип — органический аэрозоль. Наиболее изученными составляющими тропосферного аэрозоля являются почвенно-эрозионный (минеральный) и морской солевой аэрозоль. Экспериментальные исследования последних лет показали распространенность почвенно-эрозионного аэрозоля во всем тропосферном слое атмосферы в горизонтальном и вертикальном направлениях, в то время как распространенность морского солевого аэрозоля ограничена акваторией Мирового океана и относительно узкой прибрежной полосой. Распространенность морского аэрозоля в вертикальном направлении ограничена зоной активного вертикального турбулентного обмена толщиной 2—3 км над поверхностью моря. [c.6]

Вертикальная структура концентрации пылевого аэрозоля существенно зависит от мелко- и крупномасштабной циркуляции атмосферы. В условиях отсутствия пылевой бури средняя концентрация пылевого аэрозоля в зоне активного турбулентного обмена над аридными и субаридными зонами приблизительно постоянна при оптической плотности dxajaz = 0,05... 0,07 км" при высоте зоны активного турбулентного теплообмена, равной 3— 4 км. Микроструктура атмосферной пыли более соответствует средней фракции частиц. В условиях пылевой бури высота пылевого выноса и оптическая плотность зависят от степени развитости и характера пылевой бури. [c.129]

К. Я. Кондратьевым, Н. И. Москаленко, В. Ф. Терзи разработано моделирование оптических характеристик аэрозоля, включая коэффициенты аэрозольного ослабления, поглощения и рассеяния, индикатрисы рассеяния для неполяризованного излучения, индикатрисы рассеяния для параллельной и перпендикулярной составляющих вектора электромагнитного поля излучения. Построение моделей аэрозоля выполняется с помощью ЭВМ путем задания вертикальных профилей различных компонентов аэрозоля, микроструктура которых определяется суперпозицией различных гамма-распределений. Моделирование предлагает построение зональных моделей оптических характеристик аэрозоля с учетом суточных и сезонных вариаций атмосферного аэрозоля и степени турбулизованности воздушной массы в зоне активного турбулентного обмена. [c.164]

На внешней границе турбулентных закрученных макроструктур наб.людаются переходные узкие ламинарные области, на внешней границе которых, в свою очередь, наблюдаются ПНО, т, е, при небольших числах Рейнольдса турбулентные закрученные микроструктуры ие проникают до ПНО и не нарушают ее сп.тош-ности. Таким образом, как в области ламинарных, так и турбулентных закрученных макроструктур сплошность ПНО не нарушается, выполняется условие непротекания и осуществляется [c.55]

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]

Столкновение частиц с пузырьками в условиях перемешивания. При перемещивании пульпы импеллером в механических флотомапшнах и газовыми пузырьками во флотомашинах других типов возникает турбулентное движение. Число Re в промышленных механических флотомашинах имеет порядок 10 . При больших Re микроструктура реальных турбулентных потоков является приблизительно изотропной, хотя поток как целое неизотропен. Поэтому в первом при- [c.159]

Взаимодействие внутренних волн и турбулентности в жидкости с сильно устойчивой стратификацией не сводится только к перераспределению волновой энергии турбулентностью, которое было рассмотрено в предыдущем параграфе. Турбулентность в устойчиво стратифицированной жидкости имеет своеобразную пространственную структуру. Наблюдения, в частности в верхнем термоклине океана, показывают, что она сосредоточена в блинообразных слоях — пятнах турбулентности, простирающихся в горизонтальном направлении на расстояния, значительно превышающие их толщину [70, 73, 101]. Эти блинообразные пятна оказываются резко ограниченными и сравнительно долго живущими. Даже после затухания турбулентности жидкость в них долго остается перемешанной. Поэтому возникновение и развитие пятен перемешанной жидкости в устойчиво стратифицированной среде представляет значительный интерес, в частности (см. ниже), в связи с тонкой структурой и микроструктурой океана. [c.223]

Обычно наступление неустойчивости сдвигового течения стратифицированной жидкости связывают, опираясь на результат работы Дж. Майлса [166], с переходом числом Ричардсона значения К[сг = 0,25. В устойчивых потоках Н1>К1сг. Крупно1масштабная стратификация с точки зрения этого критер14я как правило устойчива, Й1>0,25. Однако при учете микроструктуры на графиках К1 (г) обнаруживаются участки с НК0,25, т, е. области неустойчивости. По-видимому, именно в некоторых из этих областей имеет место в момент зондирования порождение турбулентности.1 Это порождение турбулентности связано с внутренними волнами число Ричардсона, очевидно, минимально вблизи гребней и впадин внутренних волн. Кроме того, возможны такие механизмы разрушения внутренних волн и порождения турбулентности, как обрушивание [c.234]

Для большинства практически интересных псевдоожиженных H Teli в начале ожижения число Рейнольдса Re — U fdlv менее 10. Таким образом, судя по режиму потока вокруг одиночной частицы, нельзя ожидать возникновения за ней множества мелких турбулентных вихрей. Даже при более высоких числах Рейнольдса турбулентность будет незначительна, так как частицы находятся на слишком близком расстоянии, чтобы за каждой из них мог развиться гидродинамический след. Из двухфазной теории, в соответствии с уравнением (IV,5), следует, что при развитом псевдоожижении скорость газа в просветах между частицами не должна заметно отличаться от так что микроструктура потока будет оставаться прежней. [c.158]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология