Переход - ламинарное течение
Cтраница 3
В настоящее время интенсивно изучается переход ламинарного течения в следе в турбулентное. Пока еще не известна исходная причина перехода, хотя представляется, что неустойчивость или сход вихрей с тела вызывают возмущение ламинарного течения. [31]
В предыдущем параграфе установлены условия перехода ламинарного течения в турбулентное и получены зависимости для определения длины ламинарной части струи. Помимо этого, для расчета и анализа струйных элементов необходимо знать распределение скоростей в стр. [32]
Положение нейтральной точки и точки перехода ламинарного течения в турбулентное определяется интенсивностью нарастания неустойчивых возмущений и степенью турбулентности внешнего течения. [34]
Исследуется характер пограничного слоя при переходе ламинарного течения в турбулентное при свободной конвекции на обогреваемой вертикальной пластине. [35]
Определить скорость, при которой возможен переход ламинарного течения крови в турбулентное в сосуде диаметром 2 5 мм. [36]
Лкрит - величина, отвечающая месту перехода ламинарного течения в пограничном слое в турбулентное. [37]
Рассмотренные выше экспериментальные исследования показывают, что переход ламинарного течения в турбулентное вызывается нарастанием неустойчивых двумерных возмущений. Нарастание таких возмущений было детально исследовано Г. Б. Шубауэром и Г. К. Скрэм-стедом [ б7 ], Г. Б. Шубауэром и П. С. Клебановым [ б8 ], а также И. При этом выяснилось, что нарастание неустойчивых волн ведет к явно выраженной трехмерной структуре течения. После того, как амплитуда волн достигает определенного значения, начинается сильное нелинейное нарастание возмущений. При этом возникает перенос энергии в поперечном направлении, что приводит к искажению первоначально двумерного основного течения. Таким образом, разрушение ламинарного течения и возникновение турбулентности представляют собой следствие трехмерного развития неустойчивых возмущений. При этом возникают вихри с продольно направленными осями, расположенные частично в пограничном слое. [38]
Существует несколько случаев, в которых на переход ламинарного течения в турбулентное значительное влияние оказывают активные внешние силы. Примером может служить течение в кольцевом пространстве между двумя вращающимися коаксиальными цилиндрами. Если внутренний цилиндр неподвижен, а внешний вращается, то в промежутке между ними скорость увеличивается приближенно по линейному закону от нулевого значения на внутренней стенке до значения на внешней стенке, совпадающего с окружной скоростью вращения внешнего цилиндра. При таком течении частица жидкости, находящаяся ближе к внешней стенке, сопротивляется перемещению по направлению к внутренней стенке, так как для нее центробежная сила больше, чем для частиц из внутренних слоев; поэтому если такая частица и начинает перемещаться по направлению к внутренней стенке, то она тотчас же отбрасывается наружу. Однако одновременно затруднено и перемещение частиц жидкости изнутри наружу, так как центробежная сила во внутреннем слое меньше центробежной силы во внешнем слое, и поэтому частица, находящаяся во внутреннем слое, испытывает подъемную силу, направленную внутрь. Таким образом, в рассматриваемом случае поперечные движения, являющиеся признаком турбулентности, затруднены вследствие действия центробежных сил; следовательно, эти силы действуют на течение стабилизующим образом. [39]
 |
Сопротивление круглого цилиндра при различ - ( т ИС 1 4 СИЛЬНО ЗаВИСИТ ОТ ной шероховатости его поверхности. По Фэйджу и Уорсе -. г /. [40] |
Следовательно, критическая высота шероховатости, вызывающая переход ламинарного течения в турбулентное, приблизительно в 10 раз больше, чем допустимая высота шероховатости при турбулентном пограничном слое. Таким образом, ламинарный пограничный слой допускает, без увеличения сопротивления, значительно более высокую шероховатость, чем турбулентный пограничный слой. [41]
Путем отсоса пограничного слоя можно повлиять на переход ламинарного течения в турбулентное. Отсос пограничного слоя внутрь тела позволяет отодвинуть точку перехода вниз по течению и тем самым уменьшить сопротивление трения. При этом увеличение скорости отсасываемой части газа приводит к возрастанию затрат энергии на отсос. По достижении некоторой оптимальной скорости отсоса ламинарное течение становится абсолютно устойчивым и дальнейшее увеличение скорости, а следовательно, затрачиваемой энергии на отсос становится нецелесообразным, так как приводит лишь к снижению эффективности отсоса. [42]
 |
Процессы в преобразователе, основанном на эффекте Коанда.| Схема преобразователя с турбулиза-цией струи. [43] |
На некотором расстоянии от среза сопла происходит переход ламинарного течения в турбулентное. Длина ламинарной части струи может уменьшаться под действием внешних возмущений - вибраций, звуковых волн, струй малой мощности. Последнее используется при создании преобразователей, получивших название турбулентные усилители. Турбулентное течение свободной струи характеризуется гораздо большей шириной струи, чем ламинарное. Это приводит к уменьшению осевой скорости турбулентной струи. Если на оси ламинарной струи расположить приемную трубку ( рис. 12.17), то при отсутствии внешнего воздействия свободная струя достигнет ее, сохранив ламинарный характер, и в приемной трубке сформируется некоторое давление рвых. При подаче управляющего сигнала рупр происходит турбулизация струи и давление в приемной трубке резко падает. [44]
В предыдущих разделах описаны различные стадии процесса перехода ламинарного течения в турбулентное около вертикальной стенки. Их физические механизмы выяснены преимущественно по результатам непосредственного измерения значений скорости и температуры почти без привлечения статистических характеристик. Однако для полного понимания турбулентности необходимо иметь представление о том, каким образом развивается в направлении течения спектр пульсаций, достигая своего окончательного состояния. Крупномасштабные вихри, возникающие в области перехода, по мере движения вниз по течению превращаются в мелкомасштабные вихри полностью развитого турбулентного течения. [45]
Страницы: 1 2 3 4