Файл: Кутателадзе, С. С. Пристенная турбулентность.pdf

туры турбулентных потоков в непосредственной близости у

моник диффузионного тока необходимо провести анализ, учи­ тывающий конечность амплитуды пульсаций трения. Поле

ний, первые из которых решены при рассмотрении линеа­ ризованной задачи. Отношение среднего суммарного потока массы к вычисленному по линейной теории

профиля скорости приводит к генерации пульсационного по­

С помощью электрохимического метода проведены изме­ рения среднего по времени касательного напряжения на стенках плоского двумерного канала, круглых трубок, дву­ мерной каверны. Результаты измерений в трубе и канале со­ ответствуют экспериментальным и теоретическим зависимо­ стям. Измерения в двумерной каверне показали, что для

исследованных форм - j - — 1, -^-=0,5,—-— 1,47, -£-=0,76 рас-

178

пределение т несимметрично по стенкам и максимально на дальней по отношению к набегающему потоку стенке. На рис. 1.3 показан характер распределения касательного на­ пряжения на стенках квадратной каверны.

Прямых методов измерения касательного напряжения при течении двухфазных сред практически нет. Измерение трения в двухфазных потоках проводится косвенным обра­ зом, через измерение среднего по сечению истинного газо­ содержания. Электрохимический метод дает возможность из­ мерить действительное напряжение на стенке канала, что весьма важно вследствие зависимости локального трения от распределения газосодержания по сечению потока.

переводилась на пер­ фоленту аналого-кодовым преобразователем. Автокорреляци­ онная функция, спектральная плотность пульсаций потока массы вычислялись из ЭВМ с помощью стандартных алго­ ритмов [28]. Спектральная плотность пульсаций трения на стенке рассчитывалась с помощью формулы для передаточ­ ной функции (1.5):

Спектры т/, полученные для турбулентных и переходных режимов, показаны на рис. I . 6.

Приложение I I

В. В. ОРЛОВ

ИЗМЕРЕНИЕ КИНЕМАТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ТУРБУЛЕНТНЫХ ПОТОКОВ

МЕТОДОМ ВИЗУАЛИЗАЦИИ ТЕЧЕНИЯ

Введение в практику термоанемометра [232] с необходи­ мым электронным оборудованием весьма продвинуло иссле­ дования турбулентности. Стало возможным измерять не только осредненные скорости, но и пульсационные по всем трем осям координат, спектр частот пульсаций. Двухниточные термоанемометры [266, 267] позволили измерять также

180

корреляционные характеристики турбулентного потока. Одна­

весьма сложная задача.

Для некоторых измерений термоанемометр неэффективен (интерпретация его показаний затруднена) или вообще не­ применим. В первую очередь это относится к исследованиям

вносить поправку, зависящую не только от величины измеряе­ мой пульсационной компоненты, но и от корреляции этой компоненты с другими [231]. Измерения в неизотермиче­ ских потоках сильно затрудняются из-за одновременного воз­ действия на нить пульсаций температуры и скорости.

От указанных недостатков свободны известные методы визуализации течения. При использовании этих методов в движущиеся газ или жидкость вводятся «метки», движение которых регистрируется с помощью фотографии. Эти метки могут быть мелкими твердыми или жидкими частицами в газовом потоке, твердыми частицами или газовыми пу­

искусственным свечением газа или жидкости, вызванным ог­ раниченным пучком излучения или корпускулярным пучком.

Так как методами визуализации измеряют скорости частиц-меток, а не самой сплошной среды, то в каждом конк­ ретном случае необходимо проанализировать, насколько точ­ но частицы-метки в своем движении следуют за жидкостью или газом. На основе анализа, представленного в работе [223], можно определить допустимый размер частиц в зави­ симости от необходимой точности измерений и параметров потока. Этот размер, как правило, оказывается весьма малым (например, d ~ 5 мк), так что фотографирование приходится вести с увеличением. Методы визуализации позволяют полу­

182