Некоторые гипотезы о турбулентных напряжениях.

Некоторые гипотезы о турбулентных напряжениях.

Некоторые гипотезы о турбулентных напряжениях. Рассмотрим линейную стационарную турбулентность с неравномерным распределением усредненных костей, зависящую только от координаты y (рис.5.4).1. одна из существующих гипотез для связи между турбулентным напряжением r *и средней скоростью r является、 .’5.29′} Девяносто три Т = ре(ый / ый). Рисунок 5.4.Распределение скоростей установившейся турбулентности вблизи стенки J. эта формула, предложенная Буссинами *(1877) Формально она аналогична формуле Ньютона относительно вязкого напряжения m^.Коэффициент e является коэффициентом турбулентной вязкости и имеет размерность LBT.

Предполагая или устанавливая зависимость координат е от опыта, формула (5.29) определена зависимость между турбулентным напряжением и средней локальной скоростью. Самым простым является предположение о постоянстве e для определенного класса turbulence. In в некоторых частных случаях (для струй свободного течения, для турбулентности свободного течения) это оправдано в том смысле, что построенные теоретические законы распределения средней скорости и других параметров с достаточной для практических целей точностью согласуются с экспериментальными результатами.

Однако в большинстве случаев предполагается, что e = const! Это приводит к результатам, которые отличаются от экспериментальных результатов. Людмила Фирмаль

• В случае со стеной потока можно выбрать зависимость e от координат. Это обеспечивает достаточно точное соответствие между теоретическими и экспериментальными данными data. So, для течения вблизи плоской стенки, где уравнение y = 0 (см. рис. 5.4), предположение= = ku (где k-константа) дает логарифмическое распределение средней скорости, что хорошо подтверждается в эксперименте(см. ниже). Для течений в трубе Госсом (1961) предложил зависимость b = kg[1-(1-y / r0) 21.Где kx-константа1. г-радиус трубы. Вы получите удовлетворительный результат. существуют и другие предположения о значении С. L, который широко используется в различных задачах. Полуэмпирическая теория Прандтля * * (1925) основана на следующих понятиях: * Жозеф варантей-бушнеск(1842-1929) член Парижской Академии наук, французский ученый, машинист, врач, профессор Парижского университета. Он изучал турбулентность, волны открытой воды, гидравлические скачки, гидростатическое сопротивление, фильтрацию.

• Он внес значительный вклад в развитие прикладной гидродинамики. Людвиг прандре (1875-1953) немецкий ученый в области механики, 1 человек, основоположник экспериментальной аэродинамики. Наиболее важные результаты были получены в области вязких течений жидкости и газа. Он создал полуквазитеоретическую теорию турбулентности, в которой обнаружил широкое применение фундаментальных результатов в теории пограничных слоев, продемонстрировав при этом собственную физическую интуицию и глубокое понимание сущности турбулентности. phenomenon.

At в Геттингенском университете он основал школу гидроаэродинамики, известную своими крупными научными достижениями. 94. Смешивание path. To уточним, что под влиянием турбулентной пульсации частицы жидкости со средней скоростью©слоя 1 (см. рис.5.4) перемещаются на расстояние V до слоя 2 и предполагают, что средняя скорость равна+ (c1y / 01y) 1’.Основным постулатом этой теории является то, что путь между слоями 1 и 2 частиц жидкости проходит без взаимодействия с другими частицами, то есть молекулы газа проходят через средний свободный путь. Затем, в результате смешения с частицами в слое 2, движущиеся частицы получают среднюю скорость этого слоя. Это означает, что на этом слое возникают вертикальные пульсации скорости.

Кроме того, предполагается, что они и yi одинаковы size. So … (5.30） Величина я называется длина прохода перемешивания(или смешивания). Людмила Фирмаль

• Исходя из вышеизложенных рассуждений, путь смешения будет характеризовать возможность свободного перемещения частиц жидкости * из одного слоя в другой, будучи турбулентным. Это означает, что она является одной из особенностей внутреннего механизма турбулентности. Но не стоит воспринимать это буквально как способ свободного перемещения жидкости particles. In в современной гидродинамике это значение интерпретируется как геометрическая характеристика внутренней структуры турбулентного потока или масштаб турбулентного течения. Используя формулы(5.29) и (5.30), можно легко установить зависимость между кинетическим коэффициентом турбулентной вязкости е и длиной пути смешения I. (5.31） Гипотеза Буссинеска и гипотеза.

Прандтля сводят задачу нахождения зависимости турбулентного касательного напряжения от средней скорости к задаче определения координатной функции e или/, характерной для турбулентного течения. * Иногда движущуюся жидкую массу под действием пульсации называют молярной, и, соответственно, турбулентный обмен называют молярной массой. 95. Решение 2-й задачи основано только на экспериментальных данных или дополнительных hypotheses. So например, Л. Прандтль предположил, что для полубесконечных течений вдоль плоскости справедлива линейная зависимость длины пути смешения/расстояния от стенки y, то есть/ = xy (где x X-универсальная константа). Достаточно.

Смотрите также:

Примеры решения задач по гидравлике

Возможно эти страницы вам будут полезны:

1. Уравнение бернулли для струйки вязкой несжимаемой жидкости.
2. Уравнения Рейнольдса для развитого турбулентного движения несжимаемой жидкости.
3. Модель идеальной жидкости. уравнения движения Л. Эйлера.
4. Интегралы уравнений Эйлера. уравнение Бернулли для идеальной жидкости.