Подавление - турбулентность
Cтраница 2
Влияние магнитного поля на ламинарное течение между двумя неподвижными плоскостями показано на рис. 3.26. Как видно, с увеличением числа Гартмана профиль скоростей становится все более пологим в ядре потока, а сопротивление течению соответственно возрастает вследствие увеличения градиента скорости в пристеночной области. При переходе к турбулентному течению в некоторой области значений чисел Рейнольдса обнаруживается эффект подавления турбулентности, на который впервые обратили внимание Гартман и Лазарус. [16]
Рассмотренные выше теоретические и экспериментальные работы относятся, как правило, к потокам в горизонтальных ( или почти горизонтальных) каналах и трубах. В своих заключениях большинство исследователей сходится на том, что наличие в потоке тяжелой взвеси в этом случае влечет за собой подавление турбулентности. Действительно, несовпадение локальных скоростей жидкой среды и твердых дискретных частиц, обладающих большей плотцостью ( а следовательно, и большей инертностью и весом), обусловливает появление сил сопротивления при движении частиц относительно жидкости. Это и ведет к дополнительной диссипации энергии флуктуации и гашению турбулентности. [17]
Кармана, а также качественное объяснение наблюдавшегося падения коэффициента сопротивления во взвесенесущем потоке. Тем самым теоретически было учтено влияние взвеси на поток несущей жидкости и указаны условия, при которых это влияние становится существенным, а также показано, что в определенных условиях наличие частиц в потоке приводит к подавлению турбулентности и снижению потерь энергии в потоке. [18]
По первому варианту мельчайшие газовые пузырьки диаметром менее 150 мкм образуются во флотационной камере с помощью ради-ально-струйного самовсасывающего воронкообразного сопла. Для этого камера оснащена специальным центробежным насосом с регулируемой подачей жидкости. С целью подавления турбулентности в камере жидкость отсасывают непосредственно под воронкообразным соплом, чтобы сократить ее путь в камере до минимума. [19]
Его выводы, однако, основаны на предположении, что наличие частиц в потоке взвеси не влияет на его турбулентность. Однако следует ожидать подавления турбулентности в потоках газовзвеси, особенно в пристенной области ( разд. На основе этого предположения была предсказана практически полная дезагрегация частиц вблизи стенки. [20]
 |
Конструкция смесителя для гашения турбулентности потока. [21] |
При определенном соотношении вязкости перемешиваемой среды и скорости объемной подачи в смесителе может иметь место турбулентный поток. В ряде случаев подобная турбулиза-ция потока нежелательна, так как возникает большой перепад давления в жидкостях, проходящих через смеситель, наблюдаются явления гидравлического удара жидкости о корпус и смесительные элементы. Поэтому прибегают к искусственному подавлению турбулентности, модернизируя конструкцию смесителя. Например, на рис. 3.8 представлена конструкция статического смесителя ( Заявка Великобритании № 1351811 от 1974 г.), элементы которого расположены вдоль трубы таким образом, что передняя кромка одного элемента находится на определенном расстоянии от задней кромки следующего элемента. [22]
При прямой стратификации, когда плотность жидкости с глубиной увеличивается, пульсацион-ное перемещение тяжелой частицы вверх, вызванное действием турбулентности, тормозится силой тяжести, и энергия турбулентности переходит в потенциальную энергию положения. Аналогично происходит стабилизация энергии турбулентности при перемещении легкой частицы вниз в среду с большей плотностью. Таким образом, при прямой стратификации возникают условия для подавления турбулентности. [23]
Следует отметить, что использование принципа локального подобия в теории турбулентного переноса, разработанного в трудах ряда исследователей, в том числе В.М. Иевлева [15], позволил распространить на случай течения в пристенном слое витых труб известные полуэмпирические теории турбулентности. Условия применимости этого принципа определяют, основываясь на анализе уравнения баланса энергии турбулентности. Главными членами этого баланса являются члены, описывающие процессы возникновения и подавления турбулентности. С ростом масштаба / члены уравнения баланса энергии турбулентности, описывающие генерацию турбулентности, возрастают, а диссипативные члены убывают. [24]
Кроме того, эти результаты не ограничены лишь течением в трубах. Секели и Кар [14] отмечали, что при добавлении к газу частиц происходило снижение коэффициента теплообмена стенки нагретого циклона-сепаратора. Считается, что главной причиной таких результатов может быть подавление турбулентности в пограничном слое. [25]
 |
Рекомендуемые константы и характерные длины для описания смешанной конвекции [ 3J. [26] |
Теплообмен между жидкостью и погруженными в нее телом при вынужденной конвекции означает существование разности температур, а следовательно, и разности плотностей. Последнее приводит к появлению свободной конвекции. Влияние подъемных сил, совпадающее с направлением вынужденного течения, приводит к увеличению скорости и интенсивности переноса теплоты по сравнению со случаем чисто вынужденной конвекции. Противоположное вынужденной конвекции направление действия подъемных сил приводит к уменьшению скорости и интенсивности теплообмена по сравнению с чисто вынужденной или чисто свободной конвенциями. Следует также заметить, что совпадение направлений потоков замедляет, а их противоположное направление ускоряет процесс отрыва пограничного слоя от поверхности тел. В [1] было обнаружено, что интенсивность теплообмена при турбулентной свободной конвекции вначале уменьшалась, а затем увеличивалась при наложении в том же направлении вынужденного течения. Это уменьшение объясняется подавлением турбулентности. Ввиду сложности этих процессов очевидно, что предположение [2], заключающееся в том, что более высокая интенсивность теплоотдачи одного из накладывающихся двух процессов можно использовать для оценки теплоотдачи в случае смешанного влияния, можно рассматривать только как приближение первого порядка. Более точные корреляционные уравнения для различных режимов предложены ниже. [27]
Совпадение пространственного и фазового резонансов характерно для неоднородных плазменных течений. Если плазма покоится, то в резонанс с колебаниями в каждой точке пространства попадает малая доля частиц из распределения по скоростям. Для их выявления требуется кинетическое рассмотрение, и соответственно сами резонансы могут быть названы кинетическими. В неоднородных течениях распределение частиц по скоростям как-бы развернуто в обычном пространстве, поэтому при локальном совпадении скорости течения с фазовой скоростью колебаний все резонансные частицы концентрируются в окрестности резонансной точки. В [4], где введено понятие о таких резонансах, они были названы гидродинамическими. Гидродинамические резонансы, как и всякие фазовые резонансы, должны радикально воздействовать на устойчивость неоднородно движущейся плазмы. В зависимости от конкретных условий такое воздействие может быть как стабилизирующим, так и дестабилизирующим. В настоящее время распространена точка зрения, согласно которой переход плазмы токамаков в режим улучшенного удержания обусловливается подавлением турбулентности из-за дрейфа в неоднородном электрическом поле. Весьма вероятно, что в обоих системах улучшение устойчивости плазмы было связано с явлением гидродинамического резонанса. Действительно, с одной стороны, при наличии такого резонанса воздействие движения на колебания плазмы становится особенно сильным, а с другой, это явление характерно именно для неоднородного движения. [28]
Страницы: 1 2