Переход - течение
Cтраница 4
Шероховатость, распределенная по площади. В работе Э. Г. Файндта [40] для песочной шероховатости исследуется зависимость перехода ламинарного несжимаемого течения в турбулентное от размера ks зерен песка и от градиента давления. Измерения были выполнены в суживающемся и расширяющемся каналах с поперечным сечением в виде круглого кольца. Шероховатость была создана только на стенке внутреннего цилиндра, внешняя же стенка была оставлена гладкой и своим наклоном вызывала градиент давления. Найденная из этих измерений связь между критическим числом Рейнольдса UiXnep / v составленным для положения точки перехода, и числом Рейнольдса Uiks / v, составленным для размера песчаного зерна, изображена на рис. 17.44 для различных градиентов давления. Столь широкий диапазон изменения числа Рейнольдса для точки перехода вполне понятен, так как градиент давления оказывает сильное влияние на устойчивость и соответственно на неустойчивость пограничного слоя. [46]
 |
Волновое периодическое течение пленки. [47] |
В [3-3] показано, что пленка не обладает абсолютной неустойчивостью. Из этого следует, что при тщательном устранении возмущений в принципе возможен переход течения пленки из ламинарного режима. [48]
В этом случае турбулентность обусловлена градиентом скорости, так как скорость потока равна нулю на стенке и не равна нулю в центре потока. Для чисел Рейнольдса, превышающих значение 2000, силы вязкого трения не в состоянии подавить неустойчивости импульса; в результате происходит переход течения от ламинарного к турбулентному. При таком переходе наблюдается значительное увеличение осевого и радиального перемешивания. Увеличение переноса импульса проявляется в виде большего перепада давления для турбулентного потока по сравнению с ламинарным при одинаковом объемном расходе. [49]
Отметим, что в литературе представлены исследования взаимодействия скользящей ударной волны с жидкими слоями или слоем газа с отличной от основного ядра плотностью. В частности, в [38] экспериментально и численно исследовалось развитие возмущений на поверхности слоя более плотного газа ( фреон-12) находящегося в воздухе, и переход течения в турбулентное при прохождении УВ, скользящей по слою. Эксперименты выполнены в ударной трубе сечением 7.5 х 4 см. На нижней стенке ударной трубы генерировался тонкий слой фреона-12 высотой 2 см и длиной 65 см. Для наблюдения картины перемешивания использовалась высокоскоростная фотография и интерферометр Маха-Цандера. Представлены данные экспериментов при числе Маха М 1.38, визуализирующие картину течения за УВ. [50]
При наложении на течение акустического поля высокой частоты / 3945 4 Гц во всем сечении существенно возрастают абсолютные значения средних скоростей и уровни пульсаций ( рис. 4.12), особенно заметные в области за кормой цилиндров. Естественно предположить, что, как и в случае с одиночным цилиндром ( см. подглавку 3.3 настоящей работы), наблюдаемый эффект связан в первую очередь с возникновением дополнительных упорядоченных возмущений, возбуждаемых звуковыми колебаниями в области перехода течения из ламинарного режима в турбулентный. [51]
Впрочем, в литературе по теории турбулентности высказывалось иногда и мнение о том, что в турбулентном течении уравнения гидродинамики вообще неприменимы. Если отбросить совсем уж беспочвенные утверждения, то существенным здесь является лишь вопрос о том, не могут ли молекулярные флюктуации вызвать случайные всплески, способные передавать энергию наиболее мелкомасштабным гидродинамическим возмущениям и тем самым, например, стимулировать переход течения к турбулентному режиму. В настоящее время, однако, почти все согласны с тем, что если такие процессы и возможны, то роль их во всяком случае невелика, так что в первом приближении их вполне можно не учитывать. [52]
Таким образом, при течении вдоль пластины пограничный слой вблизи ее передней кромки остается ламинарным и только на некотором расстоянии якр от переднего края становится турбулентным. Расстояние якр определяется указанным выше критическим числом Рейнольдса Rex кр - Подобно тому, как для трубы критическое число Рейнольдса, после достижения которого все течение в трубе из ламинарного делается турбулентным, сильно зависит от степени возмущения течения при входе в трубу, так и для пластины критическое число Re Kp определяющее переход течения в пограничном слое из ламинарной формы в турбулентную, сильно зависит от степени возмущения внешнего течения. Значение Ре кр - 3 2 105 следует рассматривать как нижнюю границу критического числа Рейнольдса. [53]
Такой механизм действует до какой-то определенной скорости. Начиная с этой скорости, наступает динамическое равновесие, мало зависящее от скорости фильтрации. Тогда в зависимости от вязкоупругих свойств текущего раствора полимера можно наблюдать переход псевдопластического течения в ньютоновское или дилатантное. Мерой упругих свойств является величина нормальных напряжений при данной скорости сдвига. [54]
Vi о 0, то эта характеристика различна для каждого из двух рассматриваемых течений. Найденное решение описывает, в частности ( рис. 4), переход автомодельного течения сжатия 1 с волной Чепмена-Жуге OJo, возникающего при расширении поршня с соответствующей постоянной скоростью, в течение разрежения 2 с волной Чепмена-Жуге JoJ, развивающееся после остановки поршня. [55]
Экспериментально установлено, что критическое число Рейнольдса, при котором коэффициент сопротивления шара резко уменьшается ( см. рис. 1.5) 2), сильно зависит от степени турбулентности в аэродинамической трубе. Это критическое число, лежащее в пределах от ( VD / v) Kp 1 5 - 105 до 4 105, тем меньше, чем больше степень турбулентности. С физической точки зрения это вполне понятно, так как высокая степень турбулентности внешнего течения вызывает переход течения в пограничном слое из ламинарной формы в турбулентную при более низких числах Рейнольдса, вследствие чего точка отрыва перемещается вниз по течению, что в свою очередь приводит к сужению мертвой зоны за телом и к уменьшению сопротивления. [56]
Режим истечения газовоздушной смеси из ниппелей горелки может быть ламинарным, турбулентным и переходным. Это зависит от теплопроизводительности и температурных условий ее работы. Рассмотрим характер колебаний, возникающих при различных режимах: течения газа или жидкости, а также колебаний, приводящих к потере устойчивости движения при переходе течения из одного вида в другой. [57]
 |
Статические характеристики струйного чувствительного элемента. [58] |
На рис. 2.10 приведены статические характеристики такою элемента. По оси абсцисс отложены значения перепада давления на питающем сопле, а по оси ординат - значения динамического напора, воспринимаемого приемной трубкой. Участки 0 - / и 0 - 1 кривых аи 6 соответствуют ламинарному режиму течения, участки 1 - 2 и 1 - 2 - переходу течения из ламинарного в турбулентное, а участки 2 - 3 и 2 - 3 - турбулентному режиму течения струи, выходящей из питающего сопла чувствительного элемента. Кривые построены для чистого воздуха ( а) и воздуха с примесью 1 5 % ацетилена ( Ь) при температуре 20 С, а кривые а и Ь - для этой же пары газов при температуре 40 С. [59]
Результаты, изложенные в главе XVI, в принципе доказали пригодность теории устойчивости, основанной на методе-малых колебаний, для исследования перехода ламинарного течения в турбулентное. Это дает основание ожидать, что при помощи этой теории можно выяснить, какие другие параметры, кроме рассматривавшегося до сих пор числа Рейнольдса, существенно влияют на переход ламинарного течения в турбулентное. В § 2 главы XVI уже было коротко сказано, что градиент давления внешнего течения оказывает очень большое влияние на устойчивость пограничного слоя, а тем самым и на переход течения в пограничном слое на обтекаемом теле из ламинарной формы в турбулентную. А именно, падение давления стабилизует пограничный слой, а повышение давления, наоборот, понижает устойчивость пограничного слоя. [60]
Страницы: 1 2 3 4 5