- Турбулентность часто характеризуется степенью турбулентности. Это мера величины пульсации скорости по сравнению со средней скоростью. Значение равно нулю, поскольку время положительного значения равно среднему времени отрицательного значения. Однако время, близкое к абсолютному значению пульсирующей составляющей скорости, не равно пуле, а является мерой амплитуды колебаний скорости. Более распространенным способом определения среднего значения пульсационной скорости является использование суммы и».Это называется среднеквадратичным значением скорости пульсации. Для параллельного потока, степень или уровень турбулентности определяется Выражение 13.
В частном случае так называемой изотропной турбулентности средний квадрат 3 пульсирующих скоростей равен, и поэтому уравнение(13. 6) упрощается. (13. Семь） Масштаб турбулентности Установлено, что интенсивность 1 не в полной мере характеризует турбулентное движение. Нам также нужно каким-то образом установить размер турбулентного вихря (этот размер обычно называют шкалой турбулентности). Скорость в точке турбулентного потока обычно связана со скоростью в соседней точке. Группы частиц стремятся двигаться вместе, образуя вихри, и их размер зависит от природы турбулентности.
Мы будем рассматривать скорость на 2 разных скоростях, но если мы находимся достаточно далеко друг от друга, то между этими 2 скоростями нет никакой связи. Эти 2 точки можно считать принадлежащими разным вихрям или жидкостным массам. Мы знакомы с крупномасштабной атмосферной турбулентностью. Установленные на равнинной местности в 1 километре друг от друга, 2 анемометра могут показывать одинаковую среднюю скорость, но нет никакой связи (корреляции) между соответствующими мгновенными скоростями, и одна изменяется случайным образом на другую.
- Когда анемометр используется вместе, он всегда показывает одинаковую скорость, и корреляция скорости увеличивается, поскольку расстояние между инструментами становится короче. В малом масштабе это явление наблюдается в трубопроводах и аэродинамических трубах, а коэффициент корреляции параллельного течения в направлении оси Х определяется количественно следующей зависимостью: (13.8） Здесь u’x1 и они разделены расстоянием y, причем скорость пульсации измеряется одновременно в точках 1 и 2.Коэффициент корреляции 13. 2.Зависимость коэффициента корреляции от расстояния между точками. Она изменяется в зависимости от расстояния y, как показано на рисунке. 13.2.
Как и следовало ожидать, четких границ между вихрями нет, они постепенно переходят друг в друга. Поэтому масштаб турбулентности часто определяется I (y) по следующей формуле: б = [н(г) Ай. О компании (13.9) Можно предположить, что другой вихрь параллельного потока имеет область диаметра 2b. Вы можете определить множество других коэффициентов корреляции, изменяя различные компоненты скорости в направлении временной и координатной осей.
Смотрите также:
