Структура турбулентного потока, распределение скоростей в нем

Потери напора в турбулентном потоке

План:

1. Структура турбулентного потока, распределение скоростей в нем

2. Понятие о шероховатости поверхностей, зоны гидравлического сопротивления

3. Определение потерь напора в турбулентном потоке

Структура турбулентного потока, распределение скоростей в нем

Особенностью турбулентного потока является наличие в нем интенсивного перемешивания частиц жидкости, скорость движения в каждой точке потока постоянно изменяется по величине и направлению, колеблясь около некоторой осредненной местной скорости, пульсирует (рис. 10.1).

Рис. 10.1

Осредненные скорости в точках потока практически постоянны (рис. 10.2), направлены вдоль оси потока и распределяются по закону

.

Рис. 10.2. Эпюры местных u и средней V скоростей в турбулентном потоке

При турбулентном режиме коэффициент , учитывающий неравномерность распределения скоростей по сечению потока, = 1,03–1,2; обычно принимают = 1,1.

По полуэмпирической теории Прандтля, в поперечном сечении турбулентный поток (рис. 10.3) можно представить так: вблизи стенок, ограничивающих поток, наблюдается весьма тонкий слой, назовем его ламинарной пленкой (толщина этого слоя ); непосредственно за ним располагается также весьма тонкий слой жидкости толщиной П, назовем его переходным; ламинарная пленка и переходной слой образуют пограничный слой, за которым располагается турбулентное ядро, оно занимает основную часть сечения потока.

Рис. 10.3. Поперечное и продольное сечения турбулентного потока

Толщина пограничного слоя , значит, она уменьшается при увеличении скорости.

Наличие пограничного слоя весьма существенно сказывается на величине и характере гидравлических сопротивлений и обуславливаемых ими потерь напора.

Дата добавления: 2015-07-26; просмотров: 428; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!