Cтраница 2
Прежде всего, пользуясь тем, что пульсационные составляющие параметров потока малы по сравнению с их средними значениями, можно произвести осреднение по времени, аналогично тому, как это делается при изучении турбулентного потока. [16]
Гидродинамический микроскоп позволяет наблюдать движение мельчайших частиц в потоке жидкости, пересекающих интенсивный пучок света, а это в свою очередь дает возможность измерять среднюю скорость жидкости, максимальные величины трех составляющих турбулентной скорости и их максимальное угловое отклонение от среднего направления потока жидкости. Следовательно, этот микроскоп может быть использован для изучения турбулентного потока, особенно вблизи твердой стенки. В статье приведены результаты некоторых исследований, проведенных по этой методике и касающихся главным образом вопросов пограничного слоя. [17]
При изучении кинематики потока основным элементом является поле скоростей. Анализ многочисленных опытных данных подсказывает необходимость обращать особое внимание при изучении турбулентного потока на изменения скорости в отдельных точках с течением времени. Такое изучение обнаруживает важную особенность турбулентного потока, резко отличного от ламинарного. [18]
Вероятностный или статистический подход к исследованию турбулентности сделал возможным детальное выяснение характера турбулентного потока и глубокое изучение его внутренней структуры. Механизм возникновения турбулентности до сих пор окончательно не выяснен, но в изучении уже развитого турбулентного потока многое сделано новой ветвью гидродинамики - статистической теорией турбулентности. Интересные экспериментальные работы по изучению внутренней структуры турбулентного потока были сделаны М. В. Великановым ( по течениям воды в трубах и реках) и А. М. Обуховым - по атмосферной турбулентности. [19]
В 1880 г. Д. И. Менделеев впервые отметил существование в природе двух режимов движения жидкости, что несколько позже экспериментально было подтверждено английским ученым О. В дальнейшем И. С. Громека были предложены уравнения вихревого движения жидкостей, а Н. П. Петровым разработана гидродинамическая теория смазки. Большой вклад в развитие гидравлики внес Н. Е. Жуковский, разработавший теорию гидравлического удара в трубах и предложивший классическое решение ряда технических вопросов водоснабжения, гидротехники и по расчету осевых насосов. Прандтля продвинули вперед изучение турбулентных потоков и позволили создать полуэмпирические теории турбулентности, получившие широкое практическое применение. Павловского и его школы разработана теория движения подземных вод и развита новая отрасль гидравлики - гидравлика сооружений. [20]
Для простоты рассмотрение течения газа в пористом геле следует начать с изучения течения в единичном капилляре, Недостаток такого подхода к решению задачи - в представлении физической картины течения газа в пористом теле как течения в среде, состоящей из независимых капилляров. Неточно и другое приближение, состоящее в рассмотрении пористой среды как набора шариков. Последний метод был использован в работе [14], где рассмотрено лобовое сопротивление одиночного шарика в системе, состоящей из множества подобных шариков. Как будет указано ниже, этот прием целесообразно использовать при изучении турбулентного потока в пористой среде. В работах [15, 16] получены интересные результаты по диффузии бинарной смеси газов в пористой среде, причем среда рассматривается как состоящая из больших неподвижных молекул. Подобная трактовка была распространена на диффузию многокомпонентной смеси газов [17, 18], и все же в качестве исходной гипотезы в настоящем обсуждении сохраняется теория течения в капиллярах; но читатель должен остерегаться слишком общего использования следствий, вытекающих из этой гипотезы. [21]