Турбулентная конвекция

Cтраница 2

Приближенные интегральные методы, которые применимы как к ламинарной, так и к турбулентной конвекции, не требуют детального описания физических процессов. Эти методы особенно привлекательны тем, что они расширяют область явлений, поддающихся математическому описанию. [16]

Замыкание системы путем введения понятия единой длины перемешивания для всех элементов в случае турбулентной конвекции является чрезвычайно грубым, поскольку существует спектр турбулентности и энергия передается при взаимодействии элементов с различными волновыми числами. Каждому волновому числу соответствуют свои значения скорости движения и теплосодержания. [17]

Здесь qett - суммарный тепловой поток в радиальном направлении, обусловленный теплопроводностью, турбулентной конвекцией и диффузионным переносом энтальпии. [18]

Это несоответствие подводит нас к вопросу, не может ли азимутальное магнитное поле Солнца подавить турбулентную конвекцию и тем самым уменьшить эффективые значения Г и rjT до значений, оторые, видимо, оказываются оптимальными для теоретических моделей динамо. Ответ, конечно, зависит от того, какова напряженность азимутального поля. Следовательно, ьЫ напряжения порождаемые в глубине конвективной в льл ОЛЯМИ в несколько сотен гаусс, малы по сравнению с рей-ыми напряжениями, которые создает турбулентная кон-поле может оказывать лишь слабое влияние на е скорости. [19]

Так как конвекционный перенос тепла может намного превышать перенос тепла за счет теплопроводности, то при турбулентной конвекции температура жидкости является почти постоянной всюду, за исключением пристеночных областей. Поэтому достаточно рассмотреть лишь одну из стенок, скажем, нижнюю. Представим температуру жидкости в виде Т - - Т7, где Т - средняя температура за большой промежуток времени, а Т - пульсация температуры, обусловленная конвекционным движением. [20]

С практической точки зрения, первоначальные идеи Прандтля также не могут объяснить тот существенный факт, что турбулентная конвекция теплоты и массы превосходит конвекцию скорости. Этот важный факт был объяснен Тэйлором, использовавшим другую теорию переноса завихренности8), которая представляет собой усовершенствование теории переноса количества движения Прандтля, но которая все же еще слишком упрощена. [21]

Конвекция вязкой жидкости в тонком подогреваемом снизу обруче хорошо описывается системой Лоренца. [22]

В 1963 метеоролог Эд Лоренц опубликовал свою знаменитую работу, в которой странный аттрактор был найден при численном исследовании турбулентной конвекции. Жидкость подогревается снизу, и при достаточно сильном подогреве возникает конвекция. Вблизи порога ее возникновения движение стационарно, с постоянной скоростью V. Ясно, что вследствие симметрии движение возможно как по часовой стрелке, так и в противоположном направлении. При увеличении подогрева стационарное вращение становится неустойчивым и происходят переключения направления конвективного движения. Более того, эти переключения не регулярны и не повторяются: движение не периодично, а хаотично. [23]

На рис. 28.7 приведена зависимость времени жизни плазмы от плотности, за вычетом передарядочных потерь, на основе представлений о турбулентной конвекции. Как мы видим, согласив теории с опытом не оставляет желать лучшего. [24]

Эти методы привлекательны тем, что позволяют значительно расширить круг задач, для которых может быть получено аналитическое решение При анализе турбулентной конвекции широко используется аналогия между переносом тепла, массы и количества движения, подтвержденная оольшим объемом достоверных опытных данных. [25]

Последнее означает, что большим числам Ре будут соответствовать большие числа Re, а следовательно, при некотором достаточно большом числе Re перенос тепла будет осуществляться путем турбулентной конвекции. [26]

Возникает вопрос, есть ли основания для того, чтобы эта теоретическая схема ламинарной конвекции действительно реализовалась в экспериментальных условиях, и не разовьется ли вместо этого турбулентная конвекция, как это имеет место в обычной жидкости при малой вязкости. [27]

Что касается Солнца, по-видимому, типичной звезды нижней части главной последовательности, то теперь общепринято, что скорость вращения на его поверхности так или иначе определяется взаимодействием вращения с турбулентной конвекцией во внешних слоях ( см. разд. [28]

Разумеется, как указывал Плавец, вполне может оказаться, что синхронизация между осевым вращением и орбитальным движением происходит во время сжатия да главной последовательности, по крайней мере у звезд, которые проходят стадию турбулентной конвекции до выхода на главную последовательность. Однако это предположение, по-видимому, противоречит наблюдению Левато, что синхронизация зависит от возраста, поскольку отсюда довольно определенно следует, что синхронизация возникает постепенно как во время сжатия до главной последовательности, так и в ходе эволюции двойной звезды на главной последовательности. [29]

Корсика [15, 16]); ( в) внешнее давление постоянно; химические реакции не вызывают изменения давления в потоке; ( г) число Рейнольдса в потоке достаточно велико для того, чтобы обеспечивать наличие хорошо развитого турбулентного течения; ( д) число Маха мало настолько, что пульсациями концентраций реагентов, обусловленными сжимаемостью, можно пренебречь но сравнению с пульсациями, обусловленными турбулентной конвекцией исходных неоднород-ностей и химическими реакциями. Математическая формулировка модели основана на следующей схеме. Для того, чтобы использовать закономерности обычной химической кинетики при исследовании макроскопически неоднородного поля течения, вен жидкость в исходной невязкой ламинарной области делится на небольшие обьемь, в пределах которых химический состав считается постоянным. Последующее движение этих элементов в турбулентном потоке открывается, по существу, методом Лаграпжа, причем нлшншс турбулентной конвекции и молекулярной диффузии учитывается раздельно. Далее предполагается, что динамические характеристики поля турбулентности известны. Наконец, из теории турбулентного перемешивания перса тирующего потока заимствуются характеристики пульсаций компонент и скорости диффузионного смешения, ч го позволяет найти вид зависимости величины ] от времени. [30]

Страницы: 1 2 3 4