На главную
ПОМОЩЬ СТУДЕНТАМ!!!
Готовые решения задач по теормеху из методичек Тарга С.М. 1988 и 1989 г. и старых методичек 1978, 1982 и 1983гг.. Решение любых задач по термеху на заказ.
Если Вам нужны решения задач по Физике из методички Чертова А.Г. для заочников или решение задач из задачников Прокофьева, Чертова, Воробьёва и Волькинштейна или любых других решений по физике или гидравлике, воспользуйтесь сайтом fiziks.ru

Статья по теме: Мелкомасштабных пульсаций

Область знаний: теплообменники, печи, теплоперенос, паровые котлы, нагревание, горение, топлива, теплообмен

Скачать полный текст

Отсюда видно: основные черты мелкомасштабных пульсаций определяются структурой функции q(n) на больших расстояниях от первой особой точки. Другими словами, детали взаимодействия между турбулентной и нетурбулентной жидкостями не имеют значения. Таким образом, возможно создание достаточно простой теории, описывающей распределение вероятностей разности скоростей. С другой стороны, во многих практических исследованиях приходится оценивать зависимость от расстояния структурных функций, порядок которых изменяется слабо по сравнению с \дп |. Например, в опытах главным образом измеряются структурные функции, для которых п находится в диапазоне 2 — 6. Для описания таких структурных функций, по-видимому, с достаточной точностью можно считать, что q — квадратичный полином от и, т.е. формула (4.12), соответствующая логарифмически нормальному закону, приближенно справедлива.[426, С.155]

Проанализируем теперь влияние мелкомасштабных пульсаций на процесс горения. В этом случае необходимо учесть, что вследствие внутренней перемежаемости энергия мелкомасштабной части спектра турбулентности в пространстве распределена крайне неоднородно (см. главы 1, 4). Отмеченные особенности указывают на то, что определение критерия (6.10) должно быть пересмотрено.[426, С.250]

Модель принципиально не изменится, если предположить, что в турбулентном потоке нормальная скорость увеличивается за счет мелкомасштабных пульсаций с масштабом I <С Ьл, где 6Л — ширина ламинарного фронта. В этом случае коэффициент диффузии увеличивается до ?>мол + ?>т, где ?>мол — коэффициент молекулярной диффузии и DT — коэффициент мелкомасштабной диффузии, учитывающий масштабы, меньшие Ьп.[386, С.135]

Существенным развитием ламинарной модели явилось предположение о том, что в турбулентном потоке нормальная скорость увеличивается за счет мелкомасштабных пульсаций I ^ Ья. Возможность такого механизма увеличения ин была высказана еще Щелкиным. Позже это предположение было использовано А. В. Талан-товым для расчета ит на основе поверхностной модели. Была получена формула, которая давала закон изменения ит в зависимости от и„, средний между линейным[386, С.136]

Из сказанного следует ряд важных выводов. Прежде всего ясно, что описание одних только энергосодержащих, крупномасштабных колебаний скорости не может быть замкнутым. В самом* деле, эволюция таких колебаний определяется вязкой диссипацией, зависящей от мелкомасштабных пульсаций. Более того, поскольку энергетический спектр пульсаций непрерывен, крупно-и мелкомасштабные колебания не могут рассматриваться изолированно, подобно тому, как в теории ламинарного движения сплошной среды рассматриваются макроскопические и молекулярные движения. Поэтому возможны только два пути создания теории турбулентности. На первом рассматриваются характеристики колебаний всех масштабов. При этом учет вязких эффектов обязателен и, следовательно, в такой теории должен фигурировать коэффициент кинематической вязкости. Рассматриваемый путь, однако, связан с анализом в известном смысле излишней информации, так как основные черты турбулентности не зависят от числа Рейнольдса.[426, С.11]

Обратим теперь внимание на то, что применение гипотезы (3.8) ограничивается только случаем поля химически инертной примеси. Для реагирующей примеси сформулированная гипотеза неверна. Это заключение есть следствие того факта, что химические превращения, как отмечалось во введении к книге, сосредоточены в очень узких зонах. Поэтому статистические свойства мелкомасштабных пульсаций концентрации реагирующей примеси (или температуры) определяются не каскадным дроблением вихрей различных масштабов, а химическими реакциями. В результате условно осредненная скалярная диссипация оказывается явно зависящей от концентрации, т.е. поля с и Nc=D(Vc)2 коррелируют между собой. Рассмотрим в качестве примера диффузионное горение. В этом случае, как указано в § 2.1 (доказательство приводится в главе 5), концентрации всех реагирующих веществ с (индекс для краткости не пишется) выражаются через концентрацию химически инертной примеси, т.е. c = c(z). Следовательно, для скалярной диссипации концентрации с имеем[426, С.75]

Зависимости (1.19), (1.20), (1.25)- (1.2 7) справедливы только при Re -*•«». В связи с этим несомненный интерес представляют следующие два вопроса: 1) каков качественный характер влияния числа Рейнольдса на плотность вероятностей концентрации и 2) каков порядок отброшенных членов? Проанализируем вначале первый вопрос. Из физических соображений ясно, что основное изменение плотности вероятностей из-за эффектов молекулярного переноса произойдет в окрестности границы фазового пространства, т.е. вблизи точек z = 0 и z = 1, так как дельта-функции, содержащиеся в предельных формулах (1.19) и (1.20), окажутся "размазанными" на конечный интервал, длина которого по порядку величины должна совпадать с характерным значением амплитуды мелкомасштабных пульсаций, определяемых вязкими процессами zv, оценку которой удобно дать ниже. Сразу отметим, что наблюдаемая в рассмотренных ниже экспериментах "размазанность" дельта-функций может быть вызвана как обсуждаемым принципиальным влиянием процессов молекулярного переноса, так и неточностью измерений. Ответ на вопрос, какой из названных факторов оказывает большее влияние на плотность вероятностей, требует специального рассмотрения в каждом конкретном случае. Некоторые соображения о влиянии неточности измерений на плотность вероятностей будут высказаны после обсуждения влияния числа Рейнольдса.[426, С.42]

Рассмотрим теперь влияние вязкости на структуру наиболее мелкомасштабных пульсаций (г < т?). Наибольший практический интерес представляют статистические характеристики градиента скорости. Решению этой задачи посвящена остальная часть данного параграфа.[426, С.156]

Очевидно, что описание нелокального взаимодействия является весьма сложной задачей и в этом смысле теория, основанная на уравнениях для распределений вероятностей, ничуть не проще теории, в которой ограничиваются анализом нескольких первых моментов поля скорости. Причина всех затруднений ясна из главы 4, где показано, что перемежаемость возникает в результате прямого, а не каскадного взаимодействия вихрей с сильно отличающимися масштабами. Следовательно, теория Колмогорова -Обухова дает лишь приближенное описание мелкомасштабных пульсаций и это описание не становится асимптотически точным, если число Рейнольд-са стремится к бесконечности, а масштаб рассматриваемых пульсаций -к нулю (для этого необходимо дополнительно предположить, что порядок структурной функции стремится к бесконечности, т.е. теория является асимптотически точной лишь для флуктуации с большой амплитудой и малым масштабом).[426, С.260]

На рис. 7.6 приведена схема экспериментальной установки, позволяющей воздействовать на пламя бун-зеновской горелки ультразвуковыми волнами. Внутренний диаметр трубки горелки равен 6 мм; ультразвуковые волны падают на конус фронта пламени снизу, со стороны потока несгоревшего газа. Были получены фотографии пламени и определена скорость горения по методу измерения площади поверхности пламени. Некоторые результаты опытов приведены в табл. 7.4. Действие ультразвуковых волн вызвало увеличение скорости горения примерно на 14%. При этом фронт пламени независимо от наличия или от отсутствия ультразвука оставался ровным. Этот факт свидетельствует в пользу того, что ускоряющее действие ультразвука на распространение пламени осуществляется подобно действию мелкомасштабных пульсаций, которое будет рассмотрено в следующем параграфе. При распространении пламени в замкнутом объеме было обнаружено точно такое же ускоряющее действие ультразвука. В этих опытах использовался замкнутый сосуд цилиндрической формы внутренним диаметром 9 см и высотой 3 см. Оба боковые торца сосуда были прозрачными. Смесь поджигали искрой с одного конца диаметра, а с противоположной стороны через отверстие диаметром 12 мм подавали ультразвуковую волну. Следовательно, действие ультразвука[427, С.148]

Здесь первый член отражает влияние на скорость горения крупномасштабных пульсаций, а второй член — влияние мелкомасштабных пульсаций. Другими словами, при сравнительно малых числах Рейнольдса действие мелкомасштабных пульсаций становится лимитирующим.[427, С.153]

... отрезано, скачайте архив с полным текстом ! Полный текст статьи здесь

Задачи по теоретической механике из сборника курсовых работ под редакцией А.А. Яблонского, Тарга, Кепе, Диевского, Мещерского и любого другого на заказ. Быстро, качественно, все виды оплат, СМС-оплата.
Вы так же можете заказать решение задач и по другим предметам: химия, высшая математика, строймех, сопромат, электротехника, метрология, ДМ, ТММ и другие.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Перейти к перечню использованной литературы

На главную