Параметры продольно-однородных осредненных турбулентных потоков, Высоцкий Л.И., 2018

Параметры продольно-однородных осредненных турбулентных потоков, Высоцкий Л.И., 2018.
 
   В учебном пособии продемонстрирована возможность для установления искомых взаимосвязей анализируемых величин перехода от физического эксперимента (часто являющегося дорогостоящим и протяжённым по времени) к вычислительному эксперименту. Подобный переход возможен при выполнении двух условий: 1) наличие надёжной теоретической или экспериментальной зависимости, отражающей взаимовлияние участвующих в анализе параметров; 2) наличие программного обеспечения для использования современных вычислительных средств для реализации необходимых процедур и обработки их результатов. Работоспособность метода продемонстрирована на примере использования нового метода расчёта распределения осреднённых скоростей в продольно-однородных турбулентных потоках.
Учебное пособие содержит дидактический материал, отвечающий требованиям Федерального государственного образовательного стандарта профессионального образования и рассчитано на интенсивное использование при выполнении учебно-исследовательских работ и магистерских диссертаций.
Учебное пособие предназначено для специалитета, бакалавриата и магистратуры по направлениям подготовки «Строительство», «Теплоэнергетика и теплотехника», «Технология транспортных процессов», «Кораблестроение, океанотехника и системотехника объектов морской инфраструктуры», «Строительство уникальных зданий и сооружений», «Проектирование и постройка кораблей, судов и объектов океанотехники».




Понятие об устойчивости течений жидкости.
Большое значение имеет проблема перехода ламинарного режима течения вязкой жидкости в турбулентное. Ее решают, как правило, на основе рассмотрения условий устойчивости ламинарного движения жидкости.

Вопрос об устойчивости ламинарных течений впервые рассматривал О. Рейнольдс (1895), причем решающим было установление, растут ли со временем наложенные на стационарный ламинарный поток малые возмущения или же они затухают.

Первых успехов в этом направлении добился Лорд Релей [36], который сформулировал необходимые теоремы и, используя метод малых колебаний, свел уравнения возмущенного движения к уравнению Орра — Зоммерфельда [36], для которого ставится задача на отыскание собственных значений при соответствующих граничных условиях.

ОГЛАВЛЕНИЕ.
ПРЕДИСЛОВИЕ.
ВВЕДЕНИЕ.
1. ПОНЯТИЕ ОБ ОСРЕДНЕННЫХ ТУРБУЛЕНТНЫХ ПОТОКАХ.
1.1. Режимы движения жидкости. Число Рейнольдса. Критическое число Рейнольдса.
1.1.1. Жидкости. Их основные физические свойства.
1.1.2. Кинематические и динамические параметры, характеризующие движение жидкости.
1.1.3. Режимы движения жидкости.
1.1.4. Турбулентное движение жидкости.
1.2. Осреднение кинематических и динамических параметров течения по Рейнольдсу.
1.3. Потери на трение. График И. Никурадзе. Коэффициент Дарси. Зоны сопротивления.
1.3.1. Общие сведения.
1.3.2. Исследование потерь на трение в трубах и каналах.
1.3.3. График И. Никурадзе.
1.3.4. Некоторые сведения о коэффициенте Дарси.
1.4. Понятие об относительной эквивалентной шероховатости.
1.5. Понятие о кинематическом коэффициенте турбулентной вязкости. Выбор масштабов длин и скоростей в различных зонах продольно-однородных турбулентных потоков.
1.6. Понятие об устойчивости течений жидкости.
Контрольные вопросы.
2. ПРИМЕРЫ СТРОЕНИЯ МОДЕЛЕЙ ПРОСТЕЙШИХ ОСРЕДНЕННЫХ ПРОДОЛЬНО-ОДНОРОДНЫХ ПОТОКОВ.
2.1. Турбулентные продольно-однородные течения.
2.2. Модели строения простейших осредненных турбулентных потоков.
2.3. Модель Л. Прандтля.
2.4. Модель Т. Кармана.
2.5. Модель Д. Ротта.
2.6. Модель X. Рейхарда.
2.7. Поправка Д. Ж. Коулса.
2.8. Поправка И. О. Хинце.
2.9. Поправка Р. Г. Дайслера.
2.10. Поправка Ван Дриста.
2.11. Модель Конт-Белло.
2.12. Модель Б. Д. Кантуэлла.
2.13. Модель А. В. Тананаева.
2.14. Модель М. Д. Миллионщикова.
Контрольные вопросы.
3. СВОЙСТВА НОВОЙ МОДЕЛИ ТУРБУЛЕНТНЫХ ПРОДОЛЬНО-ОДНОРОДНЫХ ПОТОКОВ.
3.1. Построение модели распределения турбулентной вязкости но нормали к гладкой стенке в продольно-однородных потоках.
3.2. Распределение осредненных скоростей по нормали к стенке в новой модели канонических потоков.
3.2.1. Распределение осредненных скоростей в пристенной зоне.
3.2.2. Распределение скоростей во внутренней зоне турбулентного ядра.
3.2.3. Распределение скоростей во внешней зоне турбулентного ядра.
3.2.4. Распределение осредненных скоростей в продольно-однородных плоских потоках при гладких стенках.
3.2.5. Решение задачи о распределении осредненных скоростей в продольно-однородных потоках при шероховатых стенках.
3.3. Удовлетворение граничных условий.
3.4. Условия, которым удовлетворяет зависимость для расчета распределения осредненных скоростей в продольно-однородных потоках.  
Контрольные вопросы.
4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ УНИВЕРСАЛЬНОЙ ЗАВИСИМОСТИ ДЛЯ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ СКОРОСТЕЙ В ПРОДОЛЬНО-ОДНОРОДНЫХ ПОТОКАХ.
4.1. Определение основных параметров.
4.2. Некоторые примеры сопоставления опытных данных с расчетом но предложенному новому методу определения осредненных скоростей.
4.2.1. Сопоставление с опытами И. Никурадзе с круглыми «шероховатыми» трубами.
4.2.2. Сопоставление расчетных и опытных данных Остерлунда в случае погранслойных течений при нулевом градиенте давления.
Контрольные вопросы.
5. ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАВИСИМОСТИ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ ПРОДОЛЬНО-ОДНОРОДНЫХ ПОТОКОВ ОТ ГЛОБАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ ТУРБУЛЕНТНОСТИ МЕТОДОМ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОГО ЭКСПЕРИМЕНТА.
5.1. Алгоритм вычислительного эксперимента.
5.2. Изучение зависимости расстояния от стенки до границы между логарифмическим и параболическим распределением осредненной скорости от глобальных параметров турбулентности.
5.2.1. Случай течения в круглых трубах.
5.2.2. Случай течения в плоских продольно-однородных потоках.
5.2.3. Случай течения в пограничном слое при нулевом градиенте давления.
5.3. Изучение зависимости толщины пристенного слоя от глобальных параметров турбулентности.
5.4. Изучение зависимости максимальной скорости от глобальных параметров турбулентности.
5.5. Изучение зависимости скорости на высоте выступа эквивалентной шероховатости от глобальных параметров турбулентности.
5.5.1. Случай течения в круглых трубах.
5.5.2. Случай течения в плоских потоках.
5.6. Изучение зависимости «качества трубы» от глобальных параметров турбулентности.
5.7. Изучение зависимости дефицита скорости от глобальных параметров турбулентности.
5.7.1. Случай круглых труб.
5.7.2. Случай плоских потоков.
5.7.3. Случай погранслойных течений.
5.8. Изучение зависимости значения числа Рейнольдса, соответствующего наступлению квадратичной зоны сопротивления, от относительной эквивалентной шероховатости.
5.9. Исследование смысла понятия «зона гладкостенного сопротивления».
Контрольные вопросы.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
ПРИЛОЖЕНИЯ.
ЛИТЕРАТУРА.
ОСНОВНАЯ.
ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ.


Ниже можно купить эту книгу, если она есть в продаже, и похожие книги по лучшей цене со скидкой с доставкой по всей России.Купить книги


Купить .





Теги: учебник по физике :: физика :: Высоцкий :: турбулентность