Читайте также:
|
Для турбулентного движения характерно перемешивание жидкости, пульсации скоростей и давлений в процессе течения.Траектории частиц, проходящих через данную неподвижную точку пространства в разные моменты времени, представляют собой кривые линии различной формы несмотря на прямолинейность трубы. Характер линий тока в трубе в данный момент времени также отличается большим разнообразием.Таким образом, строго говоря, турбулентное течение является неустановившимся течением, т.к. величины скоростей и давлений, а также траектории частиц меняются по времени. Однако его можно рассматривать как установившееся при условии, что осредненные по времени значения давлений и скоростей, а также величина полного расхода потока не меняются с течением времени. Такое течение встречается довольно часто.Ввиду того, что при турбулентном течении отсутствует слоистость потока и происходит перемешивание жидкости, закон Ньютона в этом случае неприменим. Благодаря перемешиванию жидкости и непрерывному переносу количества движения в поперечном направлении, касательное напряжение на стенке трубы в турбулентном потоке значительно больше, чем в ламинарном.Распределение скоростей может быть выражено приближенной степенной формулой Альтшуля-Калицуна: 
. При турбулентном режиме непосредственно на стенке трубы обычно имеется ламинарный слой. Это весьма тонкий слой жидкости, движение в котором является наиболее замедленным, слоистым и без перемешивания, т.е. ламинарным. Непосредственно за ламинарным слоем располагается тонкий слой жидкости, который представляет переходную зону от ламинарного к турбулентному режиму. В пределах ламинарного слоя скорость круто нарастает от нуля на стенке до некоторой конечной величины на границе слоя. Этот участокназывается пограничным ламинарным слоем. Толщина ламинарного слоя может быть выражена следующей зависимостью: 
33.Уравнение неразрывности потока в дифференциальной форме (вывод уравнения). Смысл понятия «дивергенция потока».
Уравнение неразрывности или сплошной жидкости основано на законе сохранения массы и исходит из положения механики сплошных сред о том, что внутри движущейся жидкости не может произойти разрыв, т. е. установится пустота. Выделим в потоке элементарный объем. Рассмотрим изменение протекающей массы жидкости по оси Ox. Скорость жидкости вытекающей через левую грань Ux, тогда скорость вытекающей через правую 
. Через левую грань за время dt пройдет масса 
, (где Uxdt=dx; 
), А через правую 
. Разность этих масс составит 
. Рассматривая по аналогии изменение массы жидкости по осям Oy и Oz, запишем 
и 
. Закон сохранения массы требует, чтобы общее изменение массы, прошедшей через выбранный объем, равнялось нулю
= 0 Или 
.
Дивергенция — это линейный дифференциальный оператор на векторном поле, характеризующий поток данного поля через поверхность достаточно малой (в условиях конкретной задачи) окрестности каждой внутренней точки области определения поля.
Дифференциальная форма общего уравнения непрерывности такова: 
Дата добавления: 2015-02-16; просмотров: 127 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав |