Профиль - осредненная скорость
Cтраница 3
Скорость несущего воздуха была равна Uxc 5 7 м / с. Исследования показали, что крупные частицы выполаживают профиль осредненной скорости газа, уменьшая ее значение около оси и увеличивая около стенки. [32]
Для установления приближенных дополнительных связей между этими величинами в теории ламинарного слоя достаточно было более или менее удачно выбрать однопараметрическое семейство профилей скорости в сечениях слоя. В случае турбулентного слоя величины тш или cf непосредственным дифференцированием профиля осредненных скоростей определены быть не могут, и необходимо либо пользоваться полу эмпирическими законами связи между напряжением трения т в любой точке потока и распределением скоростей вблизи этой точки ( Прандтль, Карман), либо какими-нибудь эмпирическими законами сопротивления, как, например, связью между с, Re t / T6 / v и выбранными формпараметрами. [33]
Для установления приближенных дополнительных связей между этими величинами в теории ламинарного слоя достаточно было более или менее удачно выбрать однопараметрическое семейство профилей скорости в сечениях слоя. В случае турбулентного слоя величины т, или Cf непосредственным дифференцированием профиля осредненных скоростей определены быть не могут, и необходимо либо пользоваться полуэмпирическими законами связи между напряжением трения т в любой точке потока и распределением скоростей вблизи этой точки ( Прандтль, Карман), либо какими-нибудь эмпирическими законами сопротивления, как, например, связью между с /, Re U8 / v и выбранным формпараметром. [34]
Полностью развитое, или равномерное, течение в трубах и каналах может расматриваться как особая разновидность течения с пограничным слоем. Как и в общем случае турбулентного пограничного слоя, основную роль в формировании профиля осредненной скорости играет турбулентность, генерирующаяся из-за сдвигового течения вблизи твердой стенки. Имеется, вообще говоря, одно существенно отличие: при турбулентном течении в трубах и каналах турбулентность распределена по поперечному сечению непрерывно, и перемежающегося вторжения нетурбулизованной жидкости в область максимальной осредненной скорости не происходит. Тем не менее осредненные характеристики полностью развитого течения в трубах и каналах имеют много общего со свойствами пограничных слоев, рассмотренных в гл. [35]
Если же дно было покрыто слоем незакрепленного песка ( подвижная шероховатость), то профили осредненной скорости различались, причем наблюдалось относительное уменьшение скорости в придонной области. [36]
Таким образом, феноменологическая теория пути смешения может классифицироваться как частный случай более общей теории, использующей уравнения для моментов пульсаций скорости, справедливый лишь в области турбулентного ядра течения. Поэтому для не претендующих на большую точность инженерных расчетов, в которых важно знать профиль осредненной скорости хотя бы во внутренней части пристенного течения, предпочтение следует отдать теории Прандтля. Однако для более точных расчетов турбулентного пограничного слоя, особенно когда речь идет о необходимости более или менее детального рассмотрения различных факторов, определяющих картину турбулентного переноса во всей области турбулентного пограничного слоя, использование рассматриваемой теории является, несомненно, оправданным. [37]
Необходимо отметить, что влияние этих критериев проявляется не только в результате формирования спектра рассеяния частиц. Например, воздействие критерия / i на процесс классификации может проявляться и через деформацию профилей осредненных скоростей несущего газа, что влияет не только на рассеяние частиц в зоне разделения, но и на их осредненные траектории. [38]
Будем исходить из мысли, что длина пути смешения в каждой дайной точке вполне определяется свойствами профиля осредненной скорости в окрестностях рассматриваемой точки - это предположение, несомненно, примыкает к кругу только что обсуждавшихся представлений. В таком случае придется принять, что величина / зависит только от закона изменения скорости по радиусу, так как абсолютная величина скорости, очевидно, не существенна. [39]
 |
Распределения осредненных скоростей чистого воздуха ( Г и пластиковых частиц ( 2 - 4 при восходящем турбулентном потоке в трубе ( Uxc и 20 м / с, ReD и 3 1 104. 2 - М 1 2. 3 - М 2 2. 4 - М 3. [40] |
Наличие скольжения фаз ведет к интенсивному обмену импульсом между газом и частицами, что будет являться причиной наполнения профиля осредненной скорости несущей фазы. [41]
Профиль становится более заполненным вследствие ускорения воздуха частицами вблизи стенки. Различие между скоростями воздуха однофазного и гетерогенного течений достигает своего максимума именно вблизи стенки, где имеется наибольшая разница в скоростях газовой и твердой фаз вследствие инерции частиц. Наполняя профиль осредненной скорости, частицы увеличивают ее градиент на стенке, что приводит к росту поверхностного трения в ламинарной области пограничного слоя. Наполнение профиля скорости приводит также к уменьшению формпараметра профиля в этой области, приближая его значение к значению, характерному для турбулентного пограничного слоя и, таким образом, ускоряет начало перемежающегося ламинарно-турбулентного течения. [42]
С ростом массовой концентрации дисперсной фазы указанное влияние возрастает до MG 1 3, а затем при MG 1 9 и MG 3, 2 несколько ослабевает. При высоких значениях массовой концентрации частиц профиль пулъсацион-ной скорости воздуха в значительной области трубы ( r / R 0 - 0 8) становится практически однородным. Пологость профиля осредненной скорости несущей фазы является причиной снижения пульсаций скорости и их выравнивания по сечению трубы. [44]
На участке расширения происходит преобразование кинетической энергии в потенциальную, сопровождаемое большой потерей энергии. На участке перехода неравномерный профиль осредненных скоростей в сечении х - х постепенно выравнивается и приобретает форму, характерную для равномерного течения. Это выравнивание профиля осредненной скорости и постепенное затухание повышенных по сравнению с равномерным потоком пульсаций скорости сопровождается сравнительно небольшой потерей энергии. Таким образом, основные потери энергии происходят на участке расширения вследствие того, что между транзитным потоком и циркуляционными зонами возникают значительные силы взаимодействия. [45]
Страницы: 1 2 3 4