Поле скоростей в турбулентном потоке.


Хотя дифференциальные уравнения движения реальной жидкости справедливы также и для истинных скоростей турбулентного движения, однако сложность явлений, происходящих в нем, не позволяет для исследования этого потока воспользоваться этими уравнениями. Вместо действительного турбулентного потока в гидравлике исследуется его упрощенная модель — осредненный турбулентный поток. При построении этой модели исходят из гипотезы о том, что поле скоростей в пространстве, занимаемым  турбулентным  потоком,  можно разбить на два поля: на поле местных осредненных скоростей u и на поле пульсационных скоростей u’.

В   этом   потоке  проекции   истинных   скоростей ux, uy и uz можно   выразить   через   проекции   осредненных  скоростей Поле скоростей в турбулентном потоке. , и Поле скоростей в турбулентном потоке. и пульсационных Поле скоростей в турбулентном потоке. а именно

Поле скоростей в турбулентном потоке.Поле скоростей в турбулентном потоке.

Такая модель потока позволяет установить важные соотношения между осредненными характеристиками турбулентного потока (осредненными скоростями, давлениями), что и является важнейшей задачей гидравлики.

Осредненный сформировавшийся установившийся  поток, так же как и ламинарный поток в трубопроводе, формируется постепенно. Длина начального участка 6удет зависеть от условий входа и от числа Re, соответствующего потоку. Однако роль начального участка в гидравлических расчетах турбулентных потоков незначительна. Большое количество экспериментальных исследований показывает, что практически формирование поля осредненных скоростей заканчивается на длине трубопровода, равной Поле скоростей в турбулентном потоке..

Предыдущие материалы: Следующие материалы: