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《冶金学名词》第二版。
湍流中由于速度脉动产生的运动阻力。
大气湍流涡旋能量谱可以分做大尺度的含能区和中小尺度的平衡区两个谱段,在平衡区内湍流从上一级涡旋得到的能量,等于往下一级传输的能量与分子粘性耗散能量之和。平衡区又可分做两个亚区:不考虑分子粘性耗散的惯性...
雷诺实验证实,对于粘滞流体,湍流的发生取决于流场的雷诺数Re =υ/(其中、υ 分别为流体的运动粘度和特征速度,为特征长度)。雷诺数为作用于流体上惯性力和粘性力的无量纲比值。当流体中发生扰动时,惯性力...
对湍流的研究已有近百年的历史,1839年,G.汉根在实验中首次观察到由层流到湍流的转变。1883年,O.雷诺又在圆管水流实验中找出了层流过渡到湍流的条件。在理论研究方面,1895年雷诺曾把瞬时风速分解...
旋流自吸泵内部湍流场大涡模拟
旋流自吸泵蜗壳结构不同于普通泵,具有特殊的流场结构。采用大涡模拟方法和滑移网格技术,通过对设计工况下旋流自吸泵三维非定常湍流场的数值计算,捕捉到泵叶轮和蜗壳内的压力分布、速度分布和尾迹区内旋涡的结构与演化特征等重要流动信息,结果表明叶轮内部静压具有一定的非对称性。分析了分离室内漩涡形成的原因。对含气率分布的分析表明,叶轮中气相主要集中于叶片的吸力面区域。对旋流自吸泵的性能进行预测,得到了预测性能曲线,并将预测结果与性能试验结果作了对比,证明了大涡模拟法能够较准确地预测旋流自吸泵内部流动特性和性能。
低阻力湍流促进器设计与流动特性分析
设计了一种梯形截面的新型螺旋型湍流促进器,分析了速度、湍动能、湍流耗散率、压力、壁面剪切力等物理量的指标变化以及在流场中的分布状态,结合数值模拟分析法探索螺旋型湍流促进器强化传质过程的作用机理,并与传统半圆形截面螺旋型湍流促进器的流体动力学性能和能耗进行了对比。研究表明,梯形截面螺旋型湍流促进器流场的最大速度为1.44 m/s,湍动能平均值为0.023 K,壁面剪切力平均值为9.55 Pa,轴向压力降与壁面剪切力的比值为165;半圆形截面螺旋型湍流促进器流场的最大速度为1.17 m/s,湍动能平均值为0.02 K,壁面剪切力平均值为7.35 Pa,轴向压力降与壁面剪切力的比值为155;梯形截面的螺旋型湍流促进器流场的流体动力学性能要优于半圆形截面螺旋型湍流促进器,且压力降与壁面剪切力相比增加幅度较小,即相对阻力更小,在满足强化传质要求的同时消耗更少的能量。
当流体流动时,分子间的摩擦力,流体流动界面上的速度是不一样,就是湍流粘度的影响。
湍流的基本机理是涡流扩散,即漩涡带动流体质点随机运动导致强烈的动量传递速率,使得表观黏度远大于分子水平的黏度,按照牛顿黏性定律的表述格式可倒推出涡流黏度。
但是需要说明的是: 1.湍流粘性要远大于层流粘性。 2.湍流粘性是流体流动状态的反应,而不是真的粘性,不属于流体的物理属性。
湍流粘度的本质是涡扩散,表观理解是组分粘度的增加。
湍流粘性系数利用布西内斯科假设,其形式和分子粘性一样但是区别很大。2100433B
湍流在空气动力学中指的是短时间(一般少于10min)内的风速波动。为了有效地描述风,将它认为是通过天气、昼夜、季节的平均风速和湍流的风速波动叠加构成的。这些风速波动的周期一般为一到几个小时,在10分钟,湍流波动的平均值为零。
湍流产生的原因主要有两个:一个是当气流流动时,由于地形差异(如山峰)造成的与地表的摩擦或者阻滞作用;另一个是因为大气温度差异和空气密度差异引起的气流垂直流动。通常这两种原因彼此影响。例如,当气流经过高山时就会被迫流向温度较低的地区,这时气流与大气环境的热平衡被打破,引起风速波动。
湍流显然是一个复杂的随机过程,并且不用简单明确的方程来表示,我们能可以通过统计规律来研究湍流。针对湍流统计规律的描述有很多,关键在于找出是湍流强度和阵能哪一种够在实际工程中得到最好的应用,最简单的统计描述就是湍流度和风因子。其中,湍流强度是对湍流总体水平的度量。
在进行CFD数值模拟的时候,往往需要估计计算入口处湍流强度的数值。如果想估计的准,必须要进行一些实际的测量或者要有一定的实际经验。以下是一些估计计算入口湍流度的方法。
1. 较高湍流度的情况:在复杂几何形状内部进行的高速流动一般湍流度在5%---20%。比如热交换机,涡轮,压缩机等。
2. 中度湍流度的情况:在类似于较粗的管子内流动的不太复杂的流动,较低速度(雷诺数)流动等。此时一般来说湍流度在1%---5%。
3. 低湍流度的情况:来源于静止的气流的流动。比如,汽车相对与静止的空气在运动,潜水艇外部的流动,航空飞行器的飞行。当然,高质量的风洞也可以产生较低湍流度的流动。此时湍流度一般都低于1%。对于无风时的时候,相对于航空飞行器的空气的湍流度大约为万分之八。