Кинематическая вязкость турбулентная

Фактом, что аналогия Рейнольдса недействительна для ламинарного потока, Прандтль воспользовался для объяснения наблюдавшихся отклонений, так как известно, что непосредственно у стенки пограничный слой всегда движется ламинарно в противоположность турбулентному ядру потока. Аналогия Рейнольдса в пограничном слое недействительна она требует дополнения в тех случаях, когда значение критерия Прандтля отличается от 1 (а при потоке компонента Рг равен критерию Шмидта , так как коэффициенты ведущего основного потока в пограничном слое содержат кинематическую вязкость V, коэффициент температуропроводности а и коэффициент [c.97]

Величина А по аналогии с коэффициентом вязкости в законе трения для вязкой жидкости Ньютона рассматривается как коэффициент некоторой воображаемой турбулентной вязкости. Соответственно величина Л/р = бт, рассматриваемая как коэффициент кажущейся кинематической вязкости турбулентного течения, называется коэффициентом турбулентного обмена. Коэффициент турбулентной вязкости во много и даже сотни раз превышает коэффициент вязкости ламинарного течения. Только в непосредственной близости к стенке величина А сравнима с величиной х, причем на самой стенке /4=0. В связи с этим в потоке, кроме области, непосредственно примыкающей к стенке, и в свободных потоках можно пренебрегать вязкими напряжениями по сравнению с турбулентными. [c.94]

Трактовка рассматриваемых явлений на основе прямого анализа системы дифференциальных уравнений, описывающих конвективную массоотдачу в системах твердая стенка—жидкость и газ—жидкость, дается теорией пограничного диффузионного слоя В этой теории учитывается сложность структуры турбулентности внутри вязкого подслоя, прилегающего непосредственно к поверхности раздела фаз. Весьма существенной является постепенность затухания турбулентных пульсаций в подслое. Вследствие этого, поскольку в жидкостях величина коэффициента молекулярной ди(М)узии Оа обычно во много раз меньше величины кинематической вязкости V (v/Dд > 1), турбулентные пульсации, несмотря на их затухание, играют существенную роль в переносе массы почти до самой границы фаз. Пренебречь их влиянием можно лишь в пределах подслоя, названного диффузионным , толщина которого в жидкостях значительно меньше толщины вязкого подслоя. В пределах этого диффузионного подслоя преобладающим является перенос молекулярной диффузией. [c.101]

Здесь 0зф = D Н — коэффициент турбулентной диффузии Яэф = = а Н — эффективный коэффициент температуропроводности эф = + if — эффективная кинематическая вязкость. [c.65]

V — кинематическая вязкость, м /с Ут — турбулентная кинематическая вязкость, м /с [c.64]

Числа Рейнольдса крупномасштабных пульсаций имеют порядок величины числа Рейнольдса всего потока. Для этих пульсаций силы вязкости не играют никакой роли. Наложение друг на друга крупномасштабных пульсаций порождает мелкомасштабные пульсационные движения, для которых Ре быстро снижается с уменьшением К. В крупномасштабных пульсациях заключена основная часть кинематической энергии турбулентного движения, которая постепенно переходит к пульсациям меньших масштабов, имеющих меньшие скорости их- Хотя число мелкомасштабных пульсаций весьма велико, они содержат лишь малую часть кинетической энергии потока. Тем не менее мелкие.пульсации играют очень важную роль в турбулентном потоке. [c.43]

В табл. 8 приведены данные по шкале турбулентности, размерам наименьших вихрей и минимальному времени смешения для двуокиси углерода, диффундирующей в турбулентно движущиеся газы и жидкости при 1 ama и 15 С. Как следует из табл. 8, несмотря на разницу в значениях кинематической вязкости газов и жидкостей, размеры наименьших вихрей в них сравнимы. Однако вследствие более низких значений коэффициентов молекулярной диффузии в жидкостях время смешения в них больше, чем при диффузии в газы. [c.121]

О < хС 1, значение коэффициента массопередачи тоже должно пройти через максимум. Однако существенное влияние будет оказывать на развитие турбулентности в пределах каждой фазы соотношение кинематических вязкостей. [c.146]

Коэффициент является одновременно и коэффициентом турбулентной диффузии температуропроводности а . и кинематической вязкости v . Данный коэффициент не зависит от физических свойств жидкости или газа и целиком определяется характеристиками турбулентности. Коэффициент А позволяет записать коэффициенты турбулентной теплопроводности и динамической вязкости [c.79]

V — коэфициент кинематической вязкости в м /сек или см /сек. При турбулентном течении масла по трубам коэфициент сопротивления для гладких труб определяется по формуле [c.94]

Обычно полуэмпирическая концепция локальности основывается на определении отношения коэффициента турбулентного обмена к величине кинематической вязкости. Способы разделения области интегрирования и определения коэффициента турбулентного обмена у поверхности раздела фаз определяют специфику той или иной теории межфазного переноса. [c.43]

По аналогии с осредненной кинематической вязкостью v=тl/p в турбулентных течениях вводят так называемую турбулентную вязкость [c.112]

Подобно тому, как коэффициент молекулярной диффузии D характеризует скорость молекулярного переноса вещества, так же и коэффициент Aj. характеризует скорость молярных перемещений это как бы увеличенный турбулентностью коэффициент диффузии. Вместе с тем при наличии разности температур в различных слоях потока турбулентность приводит к ускорению процесса переноса тепла. По этой же причине (усиление молярного перемешивания) соответственно увеличивается и кинематическая вязкость в турбулентном потоке. Таким образом, коэффициент турбулентного обмена представляет собой одновременно коэффициент турбулентной диффузии, турбулентной температуропроводности и турбулентной кинематической вязкости. Вспоминая приводившиеся выше соотношения для физических констант молекулярных процессов перемещения, легко [c.72]

Величины а и Or являются аналогами известных из гидроди амики величин кинематической вязкости v и турбулентной вязкости Vp. Численные значения соответственно и а также а и v в общем случае не совпадают, что и обусловливает различие толщин теплового и гидродинамического пограничных слоев ( . епл + б,идр рис. VH-8). Эти слои совпадают по толщине только при v = а. Поскольку отношение v/a представляет собой (стр. 281) критерий Прандтля (Рг -= v/a), то, очевидно, толщина теплового и гидродинамического слоев одинакова только при Рг == 1. Отсюда следует, что при Рг — 1 соблюдается подобие поля температур и поля скоростей, а критерий Прандтля можно рассматривать как параметр, характеризующий подобие этих полей, [c.276]

Здесь V—кинематическая вязкость т—показатель степени, который отражает закон затухания турбулентного обмена вблизи границы раздела фаз и обычно определяется опытным путем. [c.397]

Другие поверхности внутри жидкости должны находиться на расстоянии, значительно превышающем радиус диска. Скорость вращения диска не должна быть больше критического числа Рейнольдса, при котором возникает турбулентность, или (г и/у) < 10 , где Г1 —радиус диска, (О —угловая скорость, V — кинематическая вязкость. [c.76]

Для турбулентного потока статистические свойства тензора градиентов скорости, а также старших производных от скорости определяются микромасштабными характеристиками турбулентности и описываются, согласно теории А. Н. Колмогорова [55], двумя размерными параметрами коэффициентом кинематической вязкости жидкости V и средней локальной скоростью диссипации энергии е. Отношение членов, содержащих вторые производные от скорости обтекания, к членам, пропорциональным градиентам скоростей, в разложении поля скоростей вблизи частицы в ряд Тейлора будет порядка или а Е /v) / где а — радиус частицы, Е = О (е /г /г) мера средней локальной скорости растяжения-сжатия, характеризующая поле турбулентного течения [13]. Величина 1/2 E Jv представляет собой число Рей- [c.104]

V,. — турбулентная кинематическая вязкость во [c.64]

Q — пропускная способность трубопровода диаметром D v — кинематическая вязкость водонефтяной эмульсии п — число оборотов ротора мешалки в минуту Гх — радиус ротора мешалки А, т — параметры, зависящие от характера течения эмульсии в трубопроводе (Л = 0,3164 — при движении эмульсии в трубопроводе, соответствующем зоне Блазиуса турбулентного режима). [c.46]

Состав газа при одной и той же теплоте сгорания влияет на длину факела различно при разных режимах горения, что, однако, изучено недостаточно. Так, по исследованию А. С. Телегина и Б. И. Китаева [98], при сопоставлении процессов сжигания водорода и окиси углерода (как известно, высшие теплоты сгорания этих газов примерно одинаковы) оказалось, что водородный факел характеризуется более затяжным ламинарным режимом. Причем в пределах значительной части этого режима длина водородного факела меньше, чем факела окиси углерода. В пределах же турбулентного режима факел окиси углерода оказался короче факела водородного пламени, возможно, как указывают авторы, вследствие значительно меньшей кинематической вязкости окиси углерода. [c.157]

Отсюда и и / можно толковать как осредненные во времени величины. Два параметра и имеют такую же размерность, как и кинематическая вязкость V, и называются коэффициентами турбулентной вязкости и переноса тепла. Следует помнить, что эти параметры являются сложными функциями расстояния от стенки, критерия Рейнольдса и других переменных. Аналогия Рейнольдса требует, чтобы коэффициенты турбулентного переноса количества движения (г ) и тепла (е ) были равны. Это легко видеть, если разделить уравнение для турбулентного теплового потока на уравнение напряжения трения при турбулентном режиме. Результат будет такой [c.277]

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

При турбулентном течении жидкости на среднее движение в определенном направлении, происходящее со скоростью U, накладывается случайное пульсационное движение, которое характеризуется множеством пульсационных скоростей Ux- Турбулентные пульсации определяются не только скоростями, но и расстояниями, на которых эти скорости претерпевают заметное изменение. Эти расстояния называются масштабами пульсаций и обозначаются через X. Множество значений X представляет собой спектр турбулентных пульсаций, изменяющихся от О до максимального значения, имеющего порядок линейного масштаба области течения. Так, при движении в трубе диаметром L наибольшее значение X равно L. Каждое пульсационное движение характеризуется числом Рейнольдса Rex = kux/v, где v — кинематическая вязкость несущей жидкости. Пульсации, у которых Х L, называются крупномасштабными. Для них Re [c.257]

Существование в вязком подслое турбулентных пуЛ1>саи.ий и их постепенное затухание с приближением к межфазной границе имеют принципиальное эваче-, ние для проблемы массопередачн, особенно в тех случаях, когда процесс массо-пгредачи лимитируется переносом в жидкой фазе. Действительно, поскольку а жидкостях коэффициент молекулярной диффузии обычно значительно меньше коэффициента кинематической вязкости, турбулентные пульсации, несмотря на свое достаточно быстрое затухание в вязком подслое, дают заметный вклад в массовый поток вещества к границе раздела фаз. Влияние пульсаций на массоперенос становится пренебрежимо малым лишь в пределах так называемого диффузионного подслоя, толщина которого для жидкостей мала по сравнению. с толщиной вязкого подслоя. Скорость межфазного массообмена существенно зависит от характера изменения эффективного коэффициента турбулентной диффузии Pt вблизи межфазной границы. Если предположить, что функция Dt (у) достаточно хорошо описывается первым членом разложения в ряд Тейлора [c.177]

Величина е в уравнениях (139а) и (1396) представляет собой отношение турбулентной вязкости Vi н осредненной молекулярной кинематической вязкости V [c.112]

Для расчета характеристического числа Рейнольдса используются размер частицы, установившаяся скорость и кинематическая вязкость потока. Таким обраюм, гомогенная суспензия может рассматриваться как жидкость с более высокой плотностью и вязкостью. Только очень мелкие частицы с Re,<10 остаются в покое при однородном распределении, так как они поддерживаются в суспензии броуновским молекулярным движением (коллоидная дисперсия). Более грубые твердые частицы не могут находиться полностью в виде однородной суспензии даже в условиях турбулентности в них всегда имеется определенная степень расслоения. Этот тин суспензии может существовать прп экономически пригодных скоростях транспортировки и называется псевдогомоген ной суспензией. Числа Рсйнольдса прн этом изменяются в интервале [c.211]

Жидкие металлы отличаются от газов и других жидкостей тем, что их температуронроводность значительно выше их кинематической вязкости, т. е. Prтурбулентных потоках жидких металлов играет существенную роль как н пограничном слое, так и в турбулс1ггном ядре. Число Нуссельта является функцией числа Пекле Nu"/(Pe). [c.337]

Произведение Aj. = w -l [M j ei ] носит название коэффициента турбулентного обмена, причем, как понятно, он является аналогом коэффициента молекулярной диффузии D, а равно и коэффициентов кинематической вязкости и температуропроводности. В отличие от молекулярных процессов перемещения вещества, в турбулентном процессе масштаб турбулентности или длина пути смешения не является постоянной величиной и увеличивается по мере удаления от источника турбулизации потока. [c.72]

Осборн Рейнольдс [83] в 1883 г. показал, что отклонения, полученные при определении вязкости способом истечения из капилляров и выражаю щиеся в кажущемся повышении вязкости, обусловливаются переходом линейного (ламинарного) потока в турбулентный (вихревой). Рейнольдс уста новил, что, чем больше внутреннее трение жидкости, тем слабее проявляется ее тенденция к турбулентному движению, причем в данной трубке жидкость,, обладающая меньшей кинематической вязкостью, образует завихрения при меньших скоростях, чем жидкость с большей кинематической вязкостью.. [c.252]

Что касается условий формирования затопленных струй на модели, то, как известно, струи эти автомодельны по отношению к критерию Рейнольдса, по крайней мере, до тех иор, пока поток в подводящем насадке остается турбулентным. В условиях опытов скорость воздуха в выхлопной шахте на модели составляла около 8,5 м/сек. Диаметр ее 0,01 м, температура 20° С, кинематическая вязкость 15,5x10" м 1сек, соответствующий критерий Рейнольдса 10 = 5500, т. е. режим движения еще турбулентный. [c.52]

Критерий Не является, мерой соотноитшя междц силами вязкости и инерции в движущемся потоке (строгое обоснование вида этого критерия и его физического смысла дано ниже, стр. 79). В самом деле, вероятность нарушения ламинарного режима течения и возникновения хаотического перемещения частиц тем больше, чем меньше вязкость жидкости, препятствующая этому нарушению, и чем больше ее плотность, представляющая собой меру инерции отклонившихся от прямолинейного движения частиц. Поэтому при равных скоростях движения различных жидкостей в трубах одинакового диаметра турбулентность возникнет тем легче, чем больше р и меньше 1, или чем меньше кинематическая вязкость V .1/р. Соответственно критерий Рейнольдса может быть записан в виде [c.41]

При возрастании < 0 возрастает интенсивность турбулентного перемешивания, но при это м соответственно уменьшает СЯ время пребывания потока на пути х, так как в следств ие более медленного тормозящего влияния окружающей среды средняя скорость пото ка выше. Поэтому абсолютная длина пути перемешивания не зависит от ш, но должна увеличиваться прямо пр опорцио-нально с о- Увеличение кинематической вязкости должно ухудшать турбулентное пepeмeш ивaниe. [c.66]

Если ввести кинематический коэффициент турбулентной вязкости 8, то для струй, по Альбертсону [89], 8 = 0,0l3hvQ. Таким образом, скоростной профиль (1.26), найденный для ламинарной струи, сохраняется и в турбулентной области нужно только заменить коэффициент V на 8. Точно также остается верной и формула (1.33), только при вычислении константы нужно заменить коэффициент теплопроводности к его турбулентным аналогом и принять во внимание, что Рг = 1/2 . [c.27]

Свойства данного турбулентного потока в среднем остаются неизменными. Для того чтобы охарактеризовать эти свойства, были предложены различные модели явления. Наиболее известной из них является модель турбулентной среды, предложенная Прандтлем. По аналогии с теорией движения молекул, где коэффициент дуффузии О принимается равным трети произведения длины пути свободного пробега молекул X на среднюю скорость молекул с, турбулентный перенос в модели Прандтля условно характеризуется средним по времени коэффициентом турбулентного обмена е = = /ш, где / — масштаб (или путь) турбулентности т — пульсацион-ная скорость, равная разности между мгновенной скоростью и средней по времени скоростью потока или частицы. Размерность коэффициента турбулентного обмена та же, что и размерность коэффициентов диффузии, температуропроводности и кинематической вязкости, т. е. м /с. В статистических теориях турбулентности для характеристики структуры поля турбулентного потока используются статистические соотношения (корреляции) между различными составляющими скорости. [c.30]

Член 8т называется коэффициентом турбулентной кинематической вязкости. Мы увидим, что приведенное выше уравнение ста1нет очень полезным в связи с расчетами теплообмена. Для вычисления поля потока оно оказалось ие столько полезным, так как экспериментально было найдено, что е,п имеет сложную зависимость от скорости. [c.275]

Пусть частицы взвешены в турбулентном потоке со средней концентрацией п. Турбулентные пульсации характеризуются как величиной скорости Vx, так и расстоянием X, на протяжении которого скорость пульсации претерпевает заметное изменение. В турбулентном потоке сзпцествуют крупномасштабные пульсации, ограниченные сверху линейным размером области /, например диаметром трубы, и мелкомасштабные пульсации. В крупномасштабных пульсациях заключена основная часть кршетической энергии движения. Каждой пульсатщи отвечает свое число Рейнольдса Rex = z X/v, где v — коэффициент кинематической вязкости жидкости. Для крупномасштабных пульсаций Rex 1, поэтому эти пульсации носят невязкий характер. При некотором X = Xq имеем Нех = 1- Это значит, что мелкомасштабные пульсации с X < Ао носят вязкий характер. Значение Х = //Re / где Re — число Рейнольдса потока, называется внутренним масштабом турбулентности. Одним из характерных параметров турбулентного движения является удельная диссипация энергии о, имеющая порядок U /l, где U — средняя скорость потока. Тогда [c.219]

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]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология