Пристеночный турбулентный поток

Пристеночный турбулентный поток

Пристеночный турбулентный поток. Рассмотрим пример плоской задачи о продольно равномерной установившейся турбулентности вдоль плоской стенки. Это основная особенность полуэмпирической теории турбулентного течения. Используя уравнение Рейнольдса, мы ищем поле средней скорости турбулентного потока, то есть зависимость 1С = 1С (Х3) (рис. 18.1) в условиях потока, который мы рассматриваем. Чтобы упростить задачу, предположим, что гравитации нет и происходит изменение среднего давления вдоль потока Рис. 18D. распределение продольной средней скорости пренебрежимо мало из-за почти бесконечного продольного распределения плоской поверхности потока. Все производные на I, X(и x2 равны нулю. Из (18.3), (18.1) и (18.2) также учитывается.

Сначала напишите уравнение Рейнольдса(17.19). Остальные 2 уравнения (17.19) и уравнение непрерывности усредненного движения (17.18) становятся тождественными в соответствии с вышеизложенным assumption. So выражение (18.4) является единственным выражением для определения зависимости Tm = 11 ^ X3). Он содержит 2 неизвестные функции rz и u3’3. для вычисления y1 необходимо ввести дополнительные связи между этими функциями. С его помощью можно исключить функции и[113]. Первые предложения закрыть формулу (18.4) были сделаны автобусами и другими людьми. Используя сходство турбулентного движения жидкости и теплового движения молекулы газа, он принял эту турбулентность.

Это верно при ламинарном движении потока, но экспериментально не подтверждено при турбулентном течении. Людмила Фирмаль

• Напряжение сдвига= p и / C пропорциональны градиенту средней скорости. Используя (18.5), выражение (18.4) принимает вид: Фактически, зависимость (18.5) не вводит принципиально новой связи между неизвестными функциями. Это происходит потому, что мы ничего априори не знаем о сумме r | M. Величины u / и$в уравнении (18.4) были заменены другими неизвестными r; m в уравнении(18.6). если вы попытаетесь решить уравнение (18.6), предполагая, что r | m является соей, вы получите линейное распределение средней скорости.Прежде чем перейти к следующему предложению о замыкании уравнения Рейнольдса, следует отметить, что, как показывает эксперимент, на очень небольшом расстоянии от стенки (обычно измеряется в долях 1 миллиметра).

Используйте это, чтобы упростить уравнение (18.4) и интегрировать его в、 Где m0 напряжение сдвига стенки. Эта характеристика определяет все особенности турбулентного течения, которые мы рассматриваем, а также плотность и вязкость жидкости. Важное предложение было сделано прандтолем, который с помощью уравнения Рейнольдса позволил решить задачу определения зависимости=и|(x3).Основные пункты этого предложения таковы: во-первых, используя концепцию пути смешения, он определил порядок величины продольной скорости пульсации (см. 17.4), основываясь на тех же рассуждениях, что и описанные выше. Во-вторых, он принял, что значения продольной скорости пульсации и поперечной скорости пульсации имеют одинаковый порядок.

• Используйте эти предположения, чтобы получить Кроме того, о длине смешанного пути он Здесь k-универсальная (безразмерная) постоянная, которая должна быть определена экспериментально. Если вы замените (18.12) и (18.13) последовательно (18.9)、 Мы покажем вам динамическую скорость. не давайте u * фактическое значение скорости в любой точке пространства. Это полезная нотация, используйте ее для перезаписи (18.14) И напоследок x0-константа интегрирования. Зависимость (18.17) представляет собой логарифмическое распределение средней скорости в турбулентной плоскости вблизи однородной стенки в продольном направлении, хорошо подтвержденное экспериментально. Гипотеза (18.13) представляется наименее физически обоснованной understandable.

It представляется более естественным рассматривать величину I как функцию локальных свойств поля средней скорости, таких как кривизна диаграммы средней скорости. Имея это в виду, карман предложил гипотезу » локального кинематического подобия поля турбулентных пульсаций скорости.»Где находятся универсальные константы. Используя зависимость (18.13) вместо (18.18), можно получить тот же логарифмический закон средней скорости, и результатом будет kk = K.

Это приводит к тому, что длина пути смешивания прямо пропорциональна градиенту скорости и обратно пропорциональна кривизне участка скорости. Людмила Фирмаль

• By экспериментально эта величина является универсальной константой, называемой постоянной Калмана. Общепринятый Не указывает следующие значащие цифры. Согласно современным представлениям, это привычка получать один и тот же результат. Логарифм распределения скоростей, прогрессия Исходя из Формулы (18.18), мы не используем понятие смешанных путей, а используем размерный анализ (см. Главу 20). как вы знаете, наиболее важным шагом в использовании размерного анализа является установление набора величин, от которых зависит желаемая величина, например, наш случай турбулентен.

Смотрите также:

Примеры решения задач по гидравлике

Возможно эти страницы вам будут полезны:

1. Проблема замыкания уравнений Рейнольдса. Цепочка уравнений Келлера-Фридмана. Уравнение баланса энергии.
2. Турбулентные касательные напряжения в пристеночном плоском продольно-однородном потоке.
3. Структура турбулентного потока в гладкой трубе.
4. Потери напора по длине в круглой трубе.