Изучение - турбулентное течение
Cтраница 1
Изучение турбулентного течения показало, что к стенке русла ( трубы) примыкает заторможенный ею весьма тонкий слой жидкости, называемый пристеночным слоем. [1]
 |
Сравнение опытных и расчетных результатов по распределению плотности потока импульса и теплосодержания в поперечных сечениях струи, распространяющейся в спутном. [2] |
При изучении турбулентных течений существенный интерес представляет исследование механизма переноса тепла вещества и др. в струе. Для проверки этого предположения были поставлены специальные опыты, в которых исследовалось затухание струи сжимаемого газа, распространяющейся в спутном однородном потоке. [3]
При изучении турбулентных течений, которые не бывают стационарными, привлекают статистическую теорию турбулентности [50], рассматривают псевдостационарные течения, характеристики которых соответствуют осредненным характеристикам изучаемых течений. [4]
Как и при изучении однофазных турбулентных течений наибольшее распространение получила двухпарамет-рическая k - е модель турбулентности, где в качестве второго уравнения используется уравнение для скорости диссипации. [5]
Они использовали подход, применяющийся при изучении турбулентного течения в круглой трубе. Предполагается, что область течения подразделяется на три различные зоны: вязкий подслой, примыкающий к твердой стенке, промежуточный слой и слой, примыкающий к свободной поверхности, в котором реализуется полностью развитое турбулентное течение. [6]
Успех применения уравнений переноса для вторых моментов во многом зависит от того, насколько удачно выбраны значения эмпирических констант. Обычный путь их экспериментального определения лежит в изучении специальных турбулентных течений, зависящих только от одного ( искомого) коэффициента, В идеальном случае для каждой замкнутой модели турбулентности, после того как выбран способ аппроксимации неизвестных членов в уравнениях, все вводимые эмпирические константы должны быть постоянными. [7]
Здесь черта над величиной означает усреднение ( конкретный характер которого в данном случае несуществен), 6м ( г, т) - пульса-ционная составляющая поля скорости, описывающая флуктуации значений скорости в различных точках потока. В интенсивных ( турбулентных) гидродинамических режимах эти флуктуации, как правило, весьма велики и играют основную роль в формировании структуры потока. В связи с этим при изучении турбулентных течений большую роль играют так называемые корреляционные тензоры Qij ( r) флуктуации скорости, которые определяются следующим образом [ ср. [8]
Турбулентное течение характеризуется быстрыми и случайными флуктуациями скорости, давления и концентрации около их средних значений. Этими флуктуациями, как правило, интересуются лишь при статистическом описании систем. Поэтому в качестве первого шага при изучении турбулентного течения обычно рассматривают уравнения для средних величин, которые, как считается, описывают течение. При этом для некоторых средних величин получаются дифференциальные уравнения, в которые входят моменты высших порядков. Таким образом, этот метод не позволяет непосредственно вычислить любую среднюю величину. Задача о турбулентном течении имеет прямую аналогию в кинетической теории газов, где детали случайного движения молекул несущественны, и интерес представляют лишь некоторые средние измеримые величины. [9]
Закончив на этом описание основных физических явлений, возникающих при течениях с очень малой вязкостью, и изложив тем самым в самых кратких чертах теорию пограничного слоя, мы перейдем в следующих главах к построению рациональной теории этих явлений на основе уравнений движения вязкой жидкости. В настоящей части книги ( в главе III) мы составим общие уравнения движения Навье - Стокса, а во второй части сначала выведем из уравнений Навье - Стокса путем упрощений, вытекающих из предположения о малой величине вязкости, уравнения Прандтля для пограничного слоя, а затем перейдем к интегрированию этих уравнений для ламинарного пограничного слоя. Далее, в третьей части книги, мы рассмотрим проблему возникновения турбулентности ( переход от ламинарного течения к турбулентному) с точки зрений теории устойчивости ламинарного течения. Наконец, в четвертой части книги мы изложим теорию пограничного слоя для вполне развившегося турбулентного течения. Теорию ламинарного пограничного слоя можно построить чисто дедуктивным путем, исходя из дифференциальных уравнений Навье - Стокса для движения вязкой жидкости. Для теории турбулентного пограничного слоя такое дедуктивное построение до сегодняшнего дня невозможно, так как механизм турбулентного течения вследствие его большой сложности недоступен чисто теоретическому исследованию. В связи с этим при изучении турбулентных течений приходится в широкой мере опираться на экспериментальные результаты, и поэтому теория турбулентного пограничного слоя является, вообще говоря, полуэмпирической. [10]
Страницы: 1