Cтраница 2
Течения со сдвигом могут быть классифицированы по следующему признаку: происходит ли такое течение вдоль твердой поверхности или между зонами жидкости, движущимися с различными скоростями, например, как на границах свободной струи. Если турбулентность генерируется в течении со сдвигом вдоль твердой поверхности, то она называется пристеночной турбулентностью. Если же турбулентность генерируется благодаря разнице в скоростях между двумя смежными зонами течения, то она называется свободной турбулентностью. Турбулентность не может ни возникнуть самопроизвольно, ни существовать постоянно в отсутствие сдвига. Если сдвиг отсутствует, турбулентные флуктуации могут только вырождаться. [16]
Исследования теплоотдачи вращающихся тел, в частности диска, при турбулентном течении представляют практический интерес для турбо-машиностроения и ряда других областей техники. Эти исследования интересны также и с теоретической точки зрения, так как позволяют проникнуть в механизм пристеночной турбулентности. В этой связи особенно интересно сочетание исследований по теплоотдаче с исследованиями по массоотдаче, так как при больших числах Прандтля раскрывается картина затухания турбулентности в вязком подслое. [17]
Путем сопоставления значений коэффициентов теплоотдачи, вычисленных по формуле ( VIII-45), с измеренными, установлено, что последние оказываются значительно больше первых, при некоторых условиях, в два и более раз. Высказано предположение о том, что такая большая разница между вычисленными и измеренными коэффициентами теплоотдачи обусловлена влиянием свободной турбулентности, натекающего потока газа на процесс переноса теплоты в пристеночном пограничном слое. Различают пристеночную турбулентность, возбужденную неподвижной стенкой, причем стенка оказывает на турбулентность постоянное влияние, и свободную турбулентность, которая возникает при отсутствии твердых стенок. Свободная турбулентность в струях возникает в результате взаимодействия струи с окружающей средой. [18]
В турбулентном режиме при t ti 4 4 - 10 - 2 течение в пристеночной зоне состоит из вязкого подслоя и ряда мелких вихрей, поднимающихся вдоль одной стенки и опускающихся вдоль другой. Движение вихрей сопровождается пульсациями скорости и температуры. Анализ результатов и сопоставление с экспериментальными данными по основным характеристикам полей течения и температуры позволяют сделать вывод о том, что существенные черты механизма генерации пристеночной турбулентности в рассматриваемом диапазоне чисел Рэлея удовлетворительно описываются в рамках двумерных нестационарных уравнений Навье - Стокса. [19]