Cтраница 4
Поэтому метод аэродинамического расчета базируется на задаче о распределении средней скорости по оси пористого канала. Исследуя течение в пористых каналах с отсосом через стенки, обнаружили [4], что при интенсивном отсосе конвективный поток импульса на 3 - 4 порядка превышает вязкие напряжения вплоть до значений r / R 0 91 и, следовательно, вязкой диссипацией механической энергии в ядре потока можно пренебречь. Основные динамические процессы локализованы в пристенной области. Это позволяет посредством усреднений свести задачу к рассмотрению одномерного течения, на границе которого возникают силы Мещерского, вызванные изменением расхода. В этом случае главным является вопрос, каким образом их работа распределяется между механически обратимой и диссипируемой энергией. [46]
Будем считать, что / iojv /, и рассмотрим опять отдельно случаи малых и больших значений г. При малых г, сравнимых с высотой Ло, следует ожидать, что средняя скорость и ( г) будет существенно зависеть от формы и взаимного расположения неровностей стенки и будет различной над вершинами бугорков и над впадинами между ними, так что здесь действительно нельзя надеяться на нахождение каких-то простых общих закономерностей. Во многих случаях, однако, основной интерес представляет распределение средней скорости не слишком близко к стенке - на расстояниях г, больших и по сравнению с динамической длиной z v / u 1 и по сравнению со средней высотой Л0 неровностей стенки. Поэтому оба вывода формулы (6.22), приведенные на с. [47]
Единица длины находится следующим образом. Кардан считает, что путь перемешивания / должен зависеть от распределения средних скоростей. [48]
Рейнольдса щи ], где и - вектор турбулентной скорости, а черта означает усреднение ( см. [5], стр. Поэтому, если относительная турбулентность во всех точках одна и та же, можно рассчитывать на то, что распределения средних скоростей на модели и в натуре сходны. [49]
Интервалы скоростей v, для различных коэффициентов при этом получались разными, что следует иметь в виду при построении кривой распределения средних скоростей. [50]
На основе уравнения ( 1) были сделаны попытки рассмотреть случаи турбулентного течения, но всякий раз требовалось по необходимости какое-либо предположение о распределении средней скорости в пограничном слое или другие эквивалентные допущения. [51]
Прежде всего будем считать стенки канала гидравлически гладкими и воспользуемся экспериментальными данными по установившимся турбулентным течениям в гладких цилиндрических каналах. Как показывает опыт, если высота элемента шероховатости стенки мала по сравнению с гидравлическим диаметром, то все результаты, касающиеся турбулентных пульсаций скорости и распределения средней скорости по сечению канала, остаются справедливыми, за исключением области, непосредственно примыкающей к стенкам. Единственное отличие гладких стенок от шероховатых состоит в том, что отношение скорости трения к расходной скорости Ud в случае гладких стенок является медленно меняющейся функцией числа Рейнольдса, а в случае шероховатых стенок это отношение зависит еще от числа Рейнольдса и относительной высоты элемента шероховатости. При больших числах Рейнольдса оно становится функцией лишь относительной высоты элемента шероховатости. Величина uJUd имеет одинаковый порядок как для гладких, так и для шероховатых стенок. [52]
В результате слияния пограничных слоев элементарных струй формируется единый профиль скорости с типичным для составных струй провалом вблизи оси. При удалении ( по потоку) от точки слияния пограничных слоев пррвал на профилях и вырождается. В конце второго участка распределение средней скорости приобретает характерный для свободных турбулентных струй вид с максимумом ы на оси и монотонным уменьшением к периферии. [53]