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: Однородной турбулентности

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

Скачать полный текст

Как известно, в теории локально однородной турбулентности фундаментальную роль играют диссипация энергии и скалярная диссипация. Поэтому далее основное внимание уделяется уравнениям для плотностей распределения вероятностей концентрации и разности скоростей, записанных соответственно в виде (2.15) и (2.31). Из этих уравнений следует, что в фазовом пространстве перераспределение плотности вероятностей носит диффузионный характер, а коэффициентами диффузии служат взятые с обратным знаком скалярная диссипация и диссипация энергии. Эти коэффициенты отрицательны, что, как будет показано далее, обуславливает многие весьма необычные свойства полученных уравнений.[426, С.69]

В заключение на примере рассматриваемой задачи приведем ряд качественных соображений о связи между перемежаемостью и теорией локально однородной турбулентности в ее неуточненном варианте (Колмогоров [1941 ], Обухов [1941. 1949]). Напомним, что в этой теории считается, что 7=1, т.е. перемежаемость отсутствует. Покажем, что в этом случае уравнение для плотности вероятностей концентрации приводит к физически абсурдным результатам. Предположим вначале, что при ecexz справедлива гипотеза (3.8). Тогда, как легко проверить, решением уравнения (3.23) является плотность нормального распределения (3.27) при всех t > О Поскольку для такого решения Р Ф 0 при —°° < z < °°, то оно не имеет физического смысла.[426, С.92]

С зависимостью (3.1) согласуются также опытные данные по интенсивности турбулентности работы [39] , полученные методом диффузии тепла от точечного источника и основанные на использовании предельного решения уравнения Тэйлора при малом времени диффузии, справедливого для изотропной и однородной турбулентности.[143, С.75]

В главе 6 построена качественная схема, в рамках которой учитывается влияние неустойчивости пламени и различий в коэффициентах молекулярного переноса на процесс горения однородной смеси. Получен ряд нетривиальных критериев, характеризующих распространение пламени. На основе теории локально однородной турбулентности дана оценка предельной теплонапряженности процесса горения и показано, что эта теплонапряжен-ность существенно ниже теплонапряженности в нормальном пламени, если интегральный масштаб турбулентности много больше, чем толщина нормального фронта пламени.[426, С.6]

Оценим сначала амплитуду пульсаций скорости движения поверхности z = const относительно среды. Для этого обратимся к уравнению (2.18). Как видно из соотношения (1.38), входящие в (2.18) величины Vz и Дг определяются мелкомасштабными пульсациями. Поэтому амплитуды пульсаций рассматриваемых величин можно найти из теории локально однородной турбулентности. Тогда, считая, что v *• D, и пренебрегая пульсациями скалярной диссипации и диссипации энергии, получаем | Vz| ~~ ~ zvlrl> \&z\ ~ г„/1?2, где т? — колмогоровский масштаб. Используя эти оценки, из (2.18) заключаем, что[426, С.136]

Известно, что при турбулентном движении, которое носит хаотический характер, две произвольные частицы движутся таким образом, -что с 'течением времени расстояние между ними возрастает. При большом числе частиц, испускаемых источником, через некоторый промежуток времени одни частицы переместятся в одном направлении, а другие — в противоположном, так что при изотропной и однородной турбулентности распространение частиц будет симметричным относительно оси источника. .Это и наблюдалось в экспериментах, где измерялись поля температур в поперечном сечении пучка [39]. Однородность турбулентности во времени, т.е. турбулентное поле с[143, С.53]

Экспериментальному исследованию поля концентрации в таких течениях посвящено достаточно большое количество работ (Расщупкин и Секундов [1978], Гад-Эль-Хак и Мортон [1979], Кеффер, Ольсен и Кавалл [1977], Ля Рю и Либби [1981] , Мешков и Щербина [1981] , Ля Рю, Либби и Сешад-ри [1981] , Щербина [1982] ) . В этих работах изучалось статистически неоднородное поле концентрации в однородной турбулентности. В этих случаях перемежаемость особенно сильно сказывается на характеристиках скалярного поля и процесс турбулентного переноса примеси обладает целым рядом особенностей (Расщупкин и Секундов [1978] ) .[426, С.40]

Таким образом, в развиваемой теории главную роль играют условно осредненные значения скалярной диссипации < АО, с и диссипация энергии eij(v)- Важно подчеркнуть следующее. Заранее не'очевидно, что функции ( АО f tC и ?,y(v) обладают большей простотой и универсальностью, чем сами распределения вероятностей. Проведенное в последующих главах исследование, которое основано на теории локально однородной турбулентности, а также некоторые (пока немногочисленные) экспериментальные данные показывают, что такая простота и универсальность, по-видимому, существует. В противном случае точные незамкнутые уравнения для плотностей распределений вероятностей позволяли бы только выразить одни неизвестные функции через другие.[426, С.69]

Принимая во внимание эти соображения, в данной книге предпринята попытка получить уравнения для плотностей распределений вероятностей различных характеристик турбулентности, исходя из предположения о том, что существует универсальное статистическое равновесие между крупномасштабными и мелкомасштабными пульсациями. Другими словами, принятые ниже замыкающие соотношения существенно основаны на теории локально однородной турбулентности, развитой Колмогоровым [1941, 1962а, б] и Обуховым [1941, 1949, 1962]. Такой подход предложен Кузнецовым [1967, 1972а. 197ба], Улиничем и Любимовым [1968], Любимовым и Улиничем [ 1970].[426, С.69]

Экспериментальные данные по профилю скоростей, температуры в турбулентных потоках как при постоянных, так и при переменных физических свойствах жидкости для обтекаемых поверхностей разных геометрических форм представляют большой интерес для дальнейшего развития полуэмпирической теории турбулентного теплообмена. При этом необходимо более детальное изучение механизма переноса с замером пульсаций температуры и скоростей в турбулентных потоках [Л. 15]. Накопление таких данных (и их теоретическая обработка методами современной теории однородной турбулентности позволят создать более строгую теорию теплообмена и трения в турбулентных потоках вязкой жидкости.[341, С.11]

Величина т считается постоянной и равной для стационарного потока 0,4. Обратная величина 1//п = vT/D является аналогом турбулентного числа Прандтля. Следует отметить, что уравнением (399) устанавливается линейная связь между диффузионным потоком энергии турбулентности и градиентом дЕ/ду. Такая связь, вероятно, правомерна только при условии, если турбулентная вязкость изменяется квазистационарно; это может быть только в том случае, если турбулентность в каждой точке равновесна. На самом же деле известно, что крупномасштабные и мелкомасштабные вихри ведут себя по-разному. Так, например, при вырождении однородной турбулентности за решеткой мелкомасштабные вихри вырождаются быстрее, чем крупномасштабные, что приводит к изменению спектра турбулентных пульсаций. Следовательно, в нестационарном движении может наблюдаться запаздывание по времени турбулентной вязкости (релаксация), как и в случае движения неньютоновской жидкости. В этом случае необходимо ввести еще дополнительную константу, т. е.[141, С.188]

... 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