Вулис Л.А., Кашкаров В.П. Теория струй вязкой жидкости

Подождите немного. Документ загружается.

]"о

2,0

258

пoлУoгPAЕI{чЕEЕ.Aя

тУPБy,IЕЕтIlAя

стPуя [гл.

наличии

oгo свпдeтeлЬствoвaJl cистoмaiпчoскпй

изЛolti

кpп-

выx

пa

гpафиках

адвпcимoстeй

уу'r'

uп oт кoopдиЕaты J в oпытах

T. Tpoфимeвкo

[r01'

19з].

,(ля

выясвeяпя

кa)кущeloся

пpoтиBo-

peuия

былп пpoвeдeны

спrциaлЬEъIв

измepeЕпя Ea вoздJrmEoй

сTрye'

a тaкжe (З.

Б. Caкипoвым) oIIь1тьI Еa

paэEъIх ycтaEoвI(ax

c пoJIу-

oтpaЕI{чoЕIIьIми

стpyями вosдyхa

E вoдьI.

PeзyльтатьI oIIытoв'

пoд-

poбЕo

паno,I(oпЕыe в

pабoтe

[66]'

пoкaзали, uтo. туpбyливaцпя

пprcтeЕЕoгo

пoгpaнпIlEoтo слoя

аависиr,oстп oт

yслoвий

пстeчe.

Епя

ldo)I(oт пpoисxoдпть

кaк

EeпoсpeдствeEEo

cамoгo

yстья

Еа-

cадI(a' тaк

и пa

aамoтяoм

paсcтoяEцп

oт

нeтo'

BIIл0ть

дo

oтсyтcтвия

этoгo вффeктa Еa

всeм

EaблIoдaeмoм пpoтяя{eEпп

сTpyл.

Пepвый cлyвaй, кoтдa тeчeвиo Bo Bсeш пpoсTpaEсTBe' aaЕятoln

стpyeй'

пcклювaя лaипirapпый

пoдcлoй' тyp6yлeнтвo, на6людaeт.

cя' Itак пpaвплo'

вeepныx пoлyolpaЕцчeЕEых

cтpyй

Ilлoскпх

стpyй,

eoлп выхoдEos

сoпЛo

вьIпoЛEoEo бeв

дoстатosвo

сIlльЕoгo

(пoд,т{aтияD.

Пo-впдимoмy, в этих сл)пIaях

EачaлЬIIьIe Boвмyщeния

вмecтo

pдclпиpollиeм

стpyп

Eа BьIхoдв пpиBoдят к

тolдy' чтo тyp.

бyлпзaцпя

пaступаoт пpaктшIeскп сpaаy вo всeм

пoтpаEгlIEoм

cлoe.

Bтopoй тип тoчeнпя

с тypбyлизaцпeй

пpиcтeЕEoгo cлoя

пa paс.

стoяE!ц

пpимepllo 15_20 кaлпбpoв oт

yстья

IIpи

аЕaчeв!и

числа

Re"

-..

5)105

вaстyпaeт пpи истeчeIIIrп

)ItпдкoстII

IIз сoпЛa с

c{льЕыl{

(пoдD{aтиeмD.

3дeсь наяaльrIьlc вoз}rущeния свeдrньI к

мEЕи}l}.lty

п oбpазующпirся

стeЦI(п лаrIвваpвшй

пoгpангппый

слoй

сoxрaцяrтся trа

заIrreтЕoм

paсстoянип.

Haкoноц,

тpcтиfi тип тeчeпия

Лal{инapвым

пpисTeEEыIlt

сЛoel{

lla

всell

ПpoTя)I{oЕии

cтp}q

ocyщecтвлявтся

тoгдa' кoтда

услoBия

истeчеElIя

yстpaEяют

EaчaлЬItьI€ BoамущeEия'

числo

Re*

пe

дocтигаeт

кpитпtleскoIo

вEaчoппя.

3тoт слyraй

ийeл

мeстo

в ollьIтax

Ф. Фёpтмавa

[l{|]'

тaкжe, пo-видимoмУ'

paбoтв

B. Шварцa

п У. Кoаapтa

[l00l.

Ha pиc.

12.2 пoказапа

оaвисiмoстЬ

yv, (для

вteпtreй

чaсти

сTp}и)

oт

кoopдиЕaты,:

для

пepвoтo тппа тgчeЕия

(стpyя вoдьI па

сoIIлa

с ltaльI}'

(пoд)кaтпe!ДD'

ЕaчальЕaя сI(opoсть

uo:3,0

л/cеn)-

pпc.

72.2'

для

тeчeЕия с

пepexoдoм

(стpyп

вoэдyхa uo:

52 lc|cеr

и Boды

U0: 3,2 х/ceю)_

pпc.

|2'2'б.

рпc.

12.3

пoкaзaв хoд иЕтeгpaльEыx

хаpактepистпк

(пoл-

J-

Еoгo

пI{пyЛьса

п вeлпчивы

пo

длпнe

стpyи

для

всeх тpeх

Дo,

тиIIoB

тcчеEпя.

Кaк

видпo

иa

pисytrItoв'

ЕaJlrqцo

I{ли oтсyтcтвиe

пopoхoда

oтчeтлиs()

скaаInвдoтся па

фopмe

кpиBьIх.

Чтo

касаeтся

впдa атих

крпвых .I,(z)

и ff(z)'

тo eгo

мo,кЕo

oбъяcЕ'rть

слeдyюцп}I

oбpaвoш. Услoвпe

сonst

oтEocится

paзвитoltу

автoмo,цeлЬЕoмy тelleEпю

сл]rrlаe'

кoтдa

кoэффицпeЕт

Еo

}ICHЯCTCЯ пoпepeк сoчoЕия.

Пoслeдвеe

выtroлIlяeтcя'

oдЕaкo'

|2.21

тyPБyлизAцця

пPпстEяEoтo

lпoгPj'пичЕoгo слoя

z5g

тoльI{o

чцстo лaш.пEapЕoй

oтpye, тolдa

кat(

сл)вaях'

пpeдcтaв.

лeЕEыx

Еa

pEс.

|2,3,

vт

в лампEаplioм

пpистeппoi

слoe,

уu^_

тlpEстeвEoм

тypбyлeЕтЕolrl

слoe

и vт

rи-

вo

впeш.

Еetr

чaстE

стpyп

(сrd.

схeмy

puc.

12.t\.

a/d

P'|c.

|2'2: зaвисимo.ть

услoввofi

oрIlи.

Pac.

|2'3' заппспмoсть

oтlloситeльвь!!

!!j.ц *тfpoулeв]вo!

плoскoll

ЛoлуoгpgЕв.

a-вачrllв!...яятсгp0львь]х

хopаI{теlистпк

]-.eвчo'Чструв

oт

Deсстoявпя дo

сpeвa сoв.

JJJo

п Ii-I{o oт

poсстoяЛля

дo

сprва.coп.

ла' с)

стрyя !oды.

!!|тeкаюшая

r|в

сollла

лi

в плoскoп туnб}Лсllтnof,

пoJiуoгpавв.

с. хаЛыш

noдяrатпсl!;

6) стp}и

noдш

(

'l)

чсп||ofi

стр}с:

tтЬyil

вiiiiуiitoпьгты

я loaдуха

o)'

пьlтсl{nюrlull.

IlJ

сoгlJ.

оЪлl.iiшri

li.'л":'.l.--n,

...

. ..'.,а

fllТit;l,,i

]

:х).;l'iijl"ff*,.'i.1Jit_"F*tr]

6!'JtlJпtlм ||i'o|(ltl,llс

l..l;

стpyя воФl'

вllтcl{aюlli''t .',"'i.#,Ё.ll

llэлым

!toд'кA.

Этпм,

видимo,

п oбъясвяeтся

xoд I(pПBьtх ,A(с)

вa

paавыx

5rra-

стках

стp)rп:

аan'eтЕьIй

poст

вeличиньl .K при .laмппаpвoм

пp!сToЕ-

Eolrr

слoo и

слaбoe падoпиo

пpII

тypбyлептшol't.

бЕачeEиo

пмпyльсa

oстaeтся пoчTи пocтoяIIEъIlД

IIpп

лa},tиEap.

Eo}l

тeчeпи]l

B пpпстeЕпoll

слoе' Itoгдa тpeниo

Beсь!Дa ndалo'

зa-

мeтнo

yбываeт

пpп тypбyлпзации

ПoгpаIlдчЕoтo

слoя.

Pис.

12.4 пpпвeдeвш

pасI|pcдсJIcUия

иЕтoЕсивEoстeй

пyль-

caц!й

скopoстп

в вoадyшнoй

стpyo'

дви,Itущвйcя

вдoль пл&сTцЦI{'

пBмepeпEьIх

тopшoaвe}Дoмотpo

(нa paсстoяЕпs'

! xл oт

oтeпки),

260

пo"1УoгPAI'IIчвlIIl-ця

тУРБУЛEIiTI{Aя

]

сTPУя

[гЛ

aЕaлoгllчI{Ьle

,цaтIныe дЛя

сTрylI

BoдьI

ц -

дЛя

сраBнeEия

IIyдь.

саI(иIt

скopoстIt

вoз,цyхa B

зolie

TyрбyлIIЗaцIIц

IIогpaEичEoIo

сJIoя

Ea I{pI,IJIoвoм

пpoфиЛe

*).

Этrr нaблюдeнпя'

так}Iic

дpyгlle, уItазаIrlrЬle

ццTиpoвaEEых

pабoтах,

несo}IIIeннoстьIo

дoкaзЬIваюT

ЦaЛllчIle

эффeктa, o

кoтo-

l]o}l

pочь IU"ца вlillle'

B Цо.iIyoгpанIIrIoннoir

туpбyлeнтнoй

стpye.

12.21 тl'PБУЛIlзAцI]я

пP]IcтЕтII]oгo

ЛoI.г-'\rIlIt]lloгo сjloя

2в1

ГE,,

ui,

-/"\;

0,5

Е6

uъs

,/ro

0.1

Pвс. l2./.'

Pаспpедслeнис

пIIтсIIсllnlloстn llу;IьolцI{ii скot'oстll D тypбyЛrцтцoй

пoЛyогPа.

tlцчeяIrofi стpyс вo3дYха

(o)

It вoдl'I

(6)

lIJ

llсстof||lllll

Il,l-с,! oт

плlстllнЬl

rч'

тo tl{e

дл'I

l{r'ш'lo|'Uгq IlI'офl',r'l

t|,'l'

IIрrrмеsаIrцc.

дJrя

вoдьт

(Dцс.

tз,4' б) Iln oси

opдIlllат oтлo}flоЕы

I1уJтьсацIIл

с.IoJrбц'(и/(к0стц

NlllкpolloмсTpс.

тоlr

rкc сBидетeJIьсTвyloт Il ttoJlIIчcсTBсIt}IьIo

pcЗyJrьTaTьI) D чaсTIIо-

стц

зIlaчеIllIя кoIIсTaItт aI]To}Io/\cJIьtroстIr. lJо всеx слylаях

туpбy-

rrептнoii

пoлyoгpaн]iчcпlroii

сTруII

кoЦсTацTa автоlroдс"tьнoстrt

oказaJlaсъ

раBEoй р

:-1'

оtIьtтaх' oTнoсЯщЦxcя lt ]lсpBoltу TlIПy TечeЦIIя (турбyлcнтнoe

тeвeuttе), lroсToяI]нап

- а:= 0,60 -:- 0,62; пpurtepнo тo жe сa}toе

(-а э=

0i73 ;_

0'78 в стpуе вoз'i1yха

-с|

0,80

-:-

0'83

стpye

BoдьI, Цаo.'rroДaЛoсЬ

нa втopo}l

учacTке'

T. e. посдe Цeрeхoда' вo

втopo}l TlIIIe TечeцIIя.

HаrIoмнlrlI,

rrтo

pасчeT

дЛя

vт

bu,n

p,aет

-a

0,67 .

4!L

цj

0,2

Р;

;

.у,

/,t.

lr'1

7^a

Крuвaя

длл

пpoфпля

ваята

ц3

мottoгрaфцtl

[l3)l.

Hакoнeц, в тpeтьe}r

сЛyчae ламинаplloгo

пpиcтeнEolo

сЛоя

(вo всеr"r

сTpye иJ]и ToльI{o Ilа пepвом

утaсткe)

зEaчeЕиe кoEстан-

Tьl с( сoставI{.rтo-

для

стpуй

P.9?дУxa

u вoды

-o=0,115-+_

0,50 (в

tlаcтItoстп'

Ф. Фёpтпrана

[2ral

п A.

Сигaллa

[20?.]

-сr

:0,5).

Pас.

Pпс'

l2.0. УнЕп.ll.0льныn llрo{llIJl'

.IinIloстп

тyp6}лc}tтнoi1 пI.i.l:on пo' |

уо|

I;alIllч.IlIloii.in}c

[.ll

\I\

AIJ.е||'

l|/с.'l.

с,rрyп

Doздyчi'

z0:

iз.8 .'фeЁ

:.7

.{/сe)r.

)

}

стnyв

воды

uo:

J|z

мIсeЁ

pасчeтя'iй

прoфиЛь

сItopoстr'

для

..rамt!.

IIаpEoй

стр}I{'

2в2

пo"tУoIPAнI{чЕIlнAя

тУPвУлЕItT}lAя

сTPУя

tгл.t2

2.11

PAсaIЕт

IIo

ЛУo гPiн I{чЕ lllio II стРУи

263

ЛичaIoTся. t,тo

oTЛIIчI{e'

I]OчTII Ee

сI{aзьIваIoIIlrсcя нa кoIlcTанTах

aBTol'oдeJIЬI]остп стpуrr' oбъяспяeтся

(как

ll хo/{

заBисиIrloстt

K(r'1|

стpукт1'poir

пpItсTeIIногo I]oIpаЕичIloгo

с.'roя. l}аrIотrrlr, чтc eщe в

uсрвoй

pабoтe

Ф.

(lёртlIанa

[2aa]

бьI".ro

yказаllo'

.lтo

pасvет

пpoфи.

Jr'l

скoрoсти

в тypбyлeETIroiI пoJtуofPаIIиlк'lII|.tii

сTpyс

дoЛlr(eц

сTрoIlTься

пуTe}t

(стЫI{OBкII)

paзЛцч[ll,Iх

рсl||0II|!ii

дЛ,r

впeшrreIi Ц

внyтpсннeii oбластeir пoгpallичЕolo

cЛo'I

ст[tу]I.

/(.rя

вrrcrlrнeй

oб-

ЛастIl I]oдxo.циT' каIt

у?+ie

oт}tечaЛoсь'

рcttlс|IlI(l

''1.'lя

свoбoдной

турбy.lleнтпоti

cтpуи;

для

BIlутpeEпeiI

рitбtl.гil

|!{,l|

и,

oсoбeнпo

пo,цpoбЕo,

в paбoтe

[,a6l

peкolIсtr;(ycтс,l

с,г(]|IcIlIl()ii rrpофr;rь,

тrlпичпьrй

для

тypбулeнтнolo пolpaurrчIIoгo

(]J!()1|.

Ilill||)Itпtcр

(3а.

кoтl oдЕoй сe,цьIrtoib)

для

об;tасти Б.lrазпyса. Аltit;lrlгtI.tlttlro тлltа

paсчeT

дaeтся

в мoнorpaфии

[11].

13 этих

pасteтаx

nрaBllJIЬIlЬIlr

I |

рс/lс'l.а

B.tl,lс1\],I ]1(lхojltl()IJ IloJto-

2IiеEIIe o

рaзЛIlчEor.r

сTрyкType

вttyт1lr'trttсii tt ltll'.lttllr.ii

'luстсli

туp-

бyЛeIrтEoii

lIoJtyогpаtllllIclIIioii

стpyш.

(lтtt

кirtlittlt.tllt

(l}цlioIlа

o;{Itoji

сeдъмoй>,

тo

он

пpllб.llltлiсI|]Iо

lIO/(х()/{lI,l'

/(J|'t

.l'(llI(lIIll't

tl тvр6yлсшт-

Eoltt Iтрпстсllrlo]ll IIoГpaIIIilI!lо]tt

с"Toе.

сJIy.Iilo.rlill||lIlilгtIoгo tIpи.

стeнItoтo сЛоя

BEyTpсllIIяя часть

пpotlrtr;lrr, eсTссТUс!IIll}, lIt'св,I3аIlа

с зaкoEoltl сoIIрoTивЛеEIlя

Блазиуса.

l\нI'зoTpolIII'l Tollс|llI'I B

этoll

сЛУчаe

кaчeствеEEo нaпoмиIIaeT извecTEyIо

за'цaчy o

JrамиIlaprtoм

тcчrвии в l{oЛЬцeвoм

кallaЛe c хapаI{тepEым

aсиIrllIcTрIilIIlьIм лo-

гаpIrфмиveскиlr пpoфrтлelr

скopoсTи

(сlreщeнпeм

}taксI{ItУIta

BIIyT-

nеrrнeй стсцкe).

,(ля рaзвитoro

тyрбyлeптпoгo TeчeЕIIя

вo всeй oбласти llЛoскoи

сTрyц cрatsElrTeльнo

пpoстoI"t

пpиближreнвьrй мeтoд paсveтa (yrкe

1'tlolrипавшtиfiся

paнee)

мoжeт

быть

пoстpoeв Eа

oсEoвaпlIп

сЛeдую.

щIIх

пpeдпoЛorriевиii. Примelr, Bo.IIrpвьIx' чтo

кoнстaПTьI

aBтoltto-

дс.IIЬIloотI{

":-+'

:-1

пpигoдньI

дJIя

oIIисaпIIЛ Bссгo тcчс-

ния. Bo-втopъrх,

:]тo lЛавЕoe' пoстpoц}r

иrrтcpпo.lrяцiтоttttуro

фop.

ltyЛy

дЛЯ

кoэффпцIrеIITа тypбулeнтIroii вя3кoсTt{.

/(..rlr

llтoii

цс.rrш

Примeм' что

вблизr,r стсrrrtи' rrо ГIpirlt7ц..rttо, l',1

|::,!!!

i7!, ltoскoJlь.

оIl

||\' |

-у

сlIiIs[

(tt1rr'l|lrr'пь

сIi()рoс'гIl б.tIt:ltllt ti JиlIсI"lEo}fy).

llда.rtll oт с1.оllкrt) tl() Iltttllttttoii чaс'гlt

с.l.l|}'ll' 1'?'

Bccгo

с"r]o,I B

цcJl()]lI

]|().IIo?l(l,lм

(q)

Ди'"

ltt^

r'i".

ltrn

rДr

l(9)

IlЕтеpIIo..l'IцIloцrrая

функцпл,

Iioто]lуIol

B часTtloстE'

}Io}к.

нo пpIIIIЯтЬ

pавпoii

7(сj)

|-е

C,о".

ltolrффtrt1tttllrт

C пrpaет в

этoм

вЫpа)t{еllии poль

втopоfi c}lпириqcсI({|ii,toIlсl,аlITЬl.

Aвтoмодeльноe

диффepенциaЛЬlltlo

yРit]Jllсllпe

в этoм IIpeдЦoЛo.

}IieEии пpl-lвoдцтся

к вп'цУ

(q) д, (p)],

i'(a) /" (сp)

}

2л',l (p)

2,0

t,5

чeTцoe

зIlaчеItиe

Для

лaми-

нaрнoiiстpуи-с(:0'5.

Bесьlra пpиlrevaтeльнo,

чTo pа3JIичIIьIe pe)I(и}lы

тe-

чеI{ия

в присr'e}Iпoй oблa.

сTи

IIpакTичесIiII Еe

ска3ьI-

вaются

(в

l]peдeЛaх ToчЦo-

cти изlrорений) па

фoрмe

уIIпвeрсaЛьIIoтo

пpoфцл,t

окopoсTи. Пoслeдний

для

Bсex

сЛучaеB

цpaктIlчeсI{и

сoBпадаeT

(см. pис.

12.5

rr 12.6). Бoлеe тогo' аToT

;t{e

униBepсаЛьIiый

Цpo.

фrтль

дoстатo.tной

тoчпo.

сTьIо

IIoдхoдI4T Iт

длЯ

пoпe-

peuньrx

сeveний веepпoii

тIoJIy()гlaЕичrЦЕoii

сTрyц.

12.3.

Paсчот

пo.]ryoгpаIlцчeltЕoй

стpyш

llpивeденпыe

B прcды.

'цущe}l

pаз,цеJlc

oпытныe

зEачellиЯ

кoцстаIlт

аBтo-

мoдeлЬнoстIr близкц

тelr'

кoтopьIe пoЛ)rчаIoтсЯ

из соoбparrre.

Irиii

paзмepнoстIl

иJIи ПpяItIьIм

расчeToll

,цЛя

автoмo,I{сльнЬIх

отpуй

в пpедпoлoнieпиIl

vT: bи-. B этoм сJIуЧaol

oдEаIto'

paсчет-

ньrii прoфиль

сItoрoсTII

в пoпepeчEo]tt

сечeяЦll

сTpуи

,'(')

долttrсrl

был бьr совпaдaть с JIa}tиHapны}I'

yказаЦEьIм в

тaблицe 7.1.

Этoт

пpoфIlль (пyпктиp на

рпс.

12.6)

тoЛькo кaчeсTвeнIlo

EaIIoми-

EасТ f,

I{спсplIIteнтальlrьrfi

. Еслrт

сoвltостить

nIаксЦ}tу}Iьl

кpIIBых,

BEеllIнIrе

yllaсткI.

их пpаI{ти\lcскII соBпадyT;

olilд сoвпадут

такil{e

пpoфи.ltt'lr rrлоскoй

свoбoдЦoй

тypбулевтнoй стpуи

(в

l(oopдиEа-

таx

з/,

11 для

ввeшвefi

части.

1!'r

I3нyтpоuшие чаотIr пpoфIIлeI.I - oпInTЕоIo

paсчeтEoгo

IIpи

ут

bu^- II

самo

мeсToпoЛo}кeнцe }Iaкcимy}ra скopoсTtl

peзIto

оT.

-t

2Vt

граItI1чtlы]llи

yслoBпяI{ll:

F:F,:0

пpи

9:Q,

F,:0 пplt

9.:oo.

tlислeннoе

peшcниe

f,Toгo

урaвEeI{иЯ

IIрЦ

yкa3aIIIIoпI

вьItrIe

видe

llrlTcрlloЛЯциollнoii

функцIrII l(сp)

знаvcпии

копстarrты

уДoвЛeтвopllTcЛьно

сolЛaсусTся

с oПьl1'аIlи

д"uя

paзвитoгo

тypбy-

.цcItTItoгo TечeIrи'I

[66I.

Этоlty

perпениrо

соoтtscTсTвует оllЛoпlнaЯ

JlIltlиЯ' прoBедeEная Ilа pIIс.

12.6. B болоc JttlIpoкo}I

д!!aПaзoпе

oПInTнЬIх

,цaннI{х

зI{attctlиe

кoнстaETы

С,

всpoятtto,

ока3аЛoсь

бьI

i]aвItсящи}I oT чltс.ца

Pеiiнoльдсa; в IlасToЯщес BpеnIя Taкоe

утoчtlе.

нrre

бьt.'rо бьr пpе;кдсвpеlrellвInnt

llз-Зa oтсуTcтBIIЯ IIадеiliньIх

oIIьIт.

ньIх

IIaнньIх.

.ltругrrc

вapIralrтьI

pасчeтa'

ПpеД.rто,кeпнЬIc

pаботe

['nu]

rt.ци

Itl ],

связи с

грolroз/ll{ocтью

lI цpeдПoчтItTeЛЬrroстьlо

ltспpеpьrвtloй

II}lтcрцoЛЯIlиollПoii

схcмш,

зДeсЬ

Ilo пpиBo,цЯтся.

UT,\|eTипl в

3аlt.llotIсtlltс,

чТo Тoт ?t{c

иjtт(,p|,oJI'lцltoHl]Ьl|i ме.Г(,.t

pасvетa

бьrл

yспеrrlнo

исlloJIьзoDall B.

Ayбакl'rpoвoй

и A. T. Tpo.

фимонкo

[,a]

д.пя

pсutспия

теплoвой

зaдаvи

(с гpаIIItчI{ьI}r

услoBIleIvI

0 лvтl

Пo.llуoгранllriсПIloii

тypбу.'rсrrтпoii

стpуe.

,(ан.

Ilыe пo TеП.'looт;liril(l it tl()j|yoграllЛч(.Ilttl,|х,|}Pli}Jlо]IтtlЬ|х

cTpyях

co,ll0р7!itrтся TaIi;liс B

1rабrtтtl

Ili]l]

.1p.

tlтo

liасаt'тсл

1littl.ltlтit't.5,1rбу;rеIrТIioii

вrеРlIoii

noЛyoгрaIIIIчеI{.

II()lt

с.l.])уrI' tiрo]lсTцl].jl'rюl]lсl'o

иIrTерес' a часTU()стlt' A кaqcстBe

(lх(!}lЬl

/'lBIt1rieнIIя

вo3IlЦкaющегo Пpи paсTекациrI

кpyгJ'IoII

сTpуи

Ilo

troplrальнoii

нсii

rtpогpaдо, To

дЛЯ

Ilcгo lrro'кно [pIIМeIlиTI,

nlrаJlortlчнУIo llllTеp]IoЛяциoнI{уIo

сxe}Iу. IIpи атoм

cЛlэДyeT

]tри-

н.ять

:-1

и'

B rrсpвoм

пprrближении,

-,j' Пoс.'rсДнee

зпа-

чсниe

oTBечаеT пpеl(rloJto?IicttиIо

ут: bu^.ЗalrcтilI'

.rтo

pаботaх

l,oo'

,n']

yказaньl

oIIЬlтIIЬIe

3начeния сс:-1,12 Il

_-0,94.

Bo всякolr

сЛуrraeJ

д''Iя

тyрбулeнтнoii

вeepвоii пoлyoгрaurrвен.

ltoii

стpylr

]с|

)

opиeнтиpoBoчEo'

а,= -(7,2 -:_ 1'3)

(прoтпв

:..

J]а}ltlнаPliolr

cTpyЦ).

lIодpoбпoe

иссJlclloBаIIие

эToIo

тIlцa

тypбyлeнтrroгo

сTpуйЦoro

;lB

ll ili(lli ltя

IIpе'псTaB

JIяcт I{ссoмIleEI{ыI.I теopстич

cскI'rii Il Пp

акTиrIe.

ol{tl|| l{lITeDес.

Лrrтepат!тa

24' 66' 68'

|!4' |4:1' 191.'

192, |gЗ, 22в, 244.

ПoЛУoгРAIlцчЕI{I{Aя

TУPБУЛвIlтнAя

стРУя h.Л.l2

i.l.\li^

lit

ABTO}Io.llljJ

ЬIiЬr1j

T }.l,l;}... l |,;l

|1.l | |,l I

(jTР

t' l t

Г'\i]A

13'l.0 мсхtrrrrr:lltс

т1'1lб1''.l t.t l r'l l t

lt.l }

lt(.lt('rt(.ttIItt}ilIlIlл

lt гallaх

Распpotlт1lultоtlttс

]ll)с,'(сTaBJ]oIlnii

lI n!(Iг()/к)|t

])()lII(tIl

lтя

аI]Tollo-

дeJ]ЬIlьIх

3а/lirll

TсoI)lllt

}.p()

y,llсll.l.11

|n х

0l.])уl|

|l(l(l,lirll!it(!iloll

?ltЦ/{Ito-

cTи

Еa

aнa.1ol'lltlIlьIо

Teчet{llя сi\.llltlас[lol'tI

tuзlt

,r.pсri5'ст

l|рl]дIrаpи.

TеJ-Iьцoгo oбсу;tiдсrtия,

пo кpaiiIтсii

л|epсl

l(ll)'х

Bollрoсoв. I)с.tr,

ltl(от

o кaqeствeннoм

lIpej(стitBJI€H11rt

Лpoцесса Typбу.]leцТIro-Гo сnIсtllt1tIl{'l

laЗax

п o

TolI'

дЛя

}iакtlх хaрaкTepистl{к

TечeIlиЯ шo;+tнo с

i]o:lь-

uleц

сTeпeнью

Bеp0яTIIосTд,цoПускaть IlаЛичIlе

ytlивepсаJЬныx rrP()-

филeй

(в

Пolrrpeчrtlnх сeseнIlяХ авToIlIoдеЛ

Ьl] ьIх стp5'fl газа).

Heсмoтря Цa

pаЗIiую

стeпень oбщrroсти,

oбa

вoцpoсa сDЯзaнЬI

.цруг

/]pугo}l

Dьlбoрoм

pасчeтншx

xapaI(TepисTик'

oI1pе.i{cJIяIo.

щих

pазви].иe тypбулeнтвыx стpyii слtимаr'мoгo

та3а.

Haпolrпиlr,

tlTo

тypбуЛеETEoe ПepсмerlIиBallиr

Ilес'?fi IIJ{аcмoii

вЯ3.

кoй Я{цдкoсти сBя3allo с

пeyсToi-lчивoсTью гpaUI{l(IlI

pа3/(cJla Itаl)аJl-

"IeЛЬIlьIx

цoToкoв. Haгляднoe

rlpeДстаI]"rlcIItIс o

llcхаllll3[lo l}o3IlI{I(-

Itoвeния

туpбу.псllтшoгo

Пeреnlelll цB il I l }lЛ

llit гl)ilIlllIlo

тAIiI|х l|()'l'()к0B

nroi+iно ItoЛучllTЬ,

с''rс,'lуrl

Jl.

{[раrl;1г.,rкr,

('(lJllt

lll)lIj\tl'IlII,l'Ь

у])ilBrIсIlrtо

Бсpпуir.'ttl fi

/(l}у]tt

с}lс,lit{In}t

t:.l.;r1'iitiitrt i.il|,(Ii(х''|.ll.

,l(rltt1'стttll,

uто

oднoii tl3

Illlх lIl)()lt3(l||l.'Il) tl;t}..tаiitltlt,

nt(l('1.Il()(!

llil('llIlll)сlli1o'

oцo бyдeT

сoпpoвoili;lilТI)с,l Ilil''(('IIll('1l

(1кolIl)0l'Il

l)(,(.1.1)]tl

,l(аB.]l.lllия

в этoll

стpylitiс

(в

BoзIl)llцсllIl()i\l

Il0llсрtlч|lo]\| ссllo||ltl|).

()jЦioBрсмeннo

пpo.

изоriдет в T0]\t а;o cсЧcllllц с}.ltit'l||ll'

r'rlr'll;ttr,ji

стpуitrtи, оI{opoсTь

дBиEieIIия

в rroтtrрoii

tso3pасTеT'

/(itIlЛ(llllt(l

l|{)r{изIдTся. lIolrepек

гpaЕиIlьI'

pазll|эJlЯIoщcй

стрyi.rкrr,

Bt]i||IlIltlli.t

(tlJta

Ipа,ци0lrт

,I{ав.

ЛеEIIя'-

спoсoбсTByющaя

,I{aJI

ьlroii Ц| оI|

]lill)itcTацию Boз}IyIцeIIIrii

тpaIIицЬI

pa3,цeЛa.

pезультатe Цр11

с(l()Tll('1.с

Гвyющeм

сooTI]oшоIIии

сиЛ IIнepции и сиЛ

вЯзкoсTI{

(ltрсIlll'l.с.t.пуttlп1trх вoзмyщel{ия}r) с.rIу-

laйнoe выпуlrrва}lцe б}цeт

нaPirсTаTl,' lluliil lIе пpIIBeдeт к обilазo-

вaниIo' а

зaтc]tr

Ir oбрInву

trrrlсiittll> lI II0Pсхolly

}'o"-Iя

)+iидкoсTI!

I{з

266

AвтolДoдЕJIЬIlьIЕ

тУPБУлЕIIт.ньIЕ

стPУи

гAз^

Iгл.t3

oдЕoй cтpyйки

дpуIую.

Taкиe uepeхoды

(в

cooтвrтствии

ypaв-

EeЕиeм Eepaзpывнocти)

бyдут пpoис'хoдить

кaк в

oдЕoм'

тaк

и B

пpoтиBoцoЛo}кЕoм Еaпpaвлeниях.

B кoцечпoм

счeтe грaEица pаз-

дeJIa

patpyIIIится,

oбpaзyeтся

зопa туpбyлeнтнoгo

IIepeмelпивaEпя.

Этц кaчeствeццьro

сooбparкeвия rtахollЯT

ItoличествeЕЕos

цoд-

твep)кдeЕиe

извeсTEoй

тeopeмe

гидpoмexаEики

oб aбсoЛютпoй

неyстoйlивoсти

тaEгeЕциaJIьEoIo paзpывa

Ir,2l.

floцытaeмся

пepeЕeсти

эTy схei{y пa тeчellиe

двyx

с}re}кЕых

стpуeк

с)Iймaeмoтo laаa. Замeтим, чTo ц

B случаe

сonst в

yрaBЕeEI!и

Бepнулли

l(Ля

ЕeсE{п}laeмoй 7fiидкoсти

измeтIeЕI{e

дaв-

лeEия

связаЕo ЕelloсpeдсTвeввo Ee

сo скopoстью (кпвемaтитeскoй

хapaктepпстикoй

пoтокa),

a с

вeличtrЕoй

диEамичeскoгo

дaвлe.

EпЯ

pu.

сlкимaeмoм laae l{зi'eЕeниe

сeueния тpyбки Tolia IIpивoдит

пpoTивoпoлo,I{Eoму

пo

8Eaкy

иBмeEeцию

IIЛoтEoсти пoтoка

)кидкo.

стп

(мaссoвoй

окopoсти).

Пoскoлькy

oтEoсtrTелЬЕaя

скopocTь

двця{eЕия

гaзa B

дByх

смe,кЕьIx эЛoмeЕтapньIх

струйкax бyдeт

дo-

авyкoвoй,

тo

tвaки и3мeЕeЕия лицeйпoй

скopoс'ти' массoвoй

скo-

poсти

диЕаlrщ{eскolo

дaBлeEия

(шлoтпoсти

пoтoкa импyльса

puв)

цpи pасlпEpeEии

стрyйIttr

сoвIIaдУт

всe эти

вoЛE.IиЕьI

yмeEЬIпaт-

cя' a

дaвлeниe

BoзpаотeT. B пpoтивoпoлolкEoсть

этoму B мeстo

сy,кeЕия

oтpуйки

дaвлeЕиe

yIIаДeT'

зЕaчeЕия

pu2

вoвpac.

тyт. Ипale

тoвoря'

кaчествeЕЕаЯ каpтпца цoтepи

yстoйчпвoстп

траEицьI

paздеЛa

oстaeTся тoй

lке, ятo ц в нeсlкимaeмoй

)*(идкoсти:

вo всeх сЛ]rqaях пoявлellиe

пoпepeчнoгo

гpадцeнTa

дaBлeEпя'

Еa-

pуIпающeгo

yсToйчивoотЬ

гpаЕицьI paздeлa'

связaнo

paзЛlчпeм

зЕaчeцци вeлиtlиньr

pи,

["0l.

B приложeнии

к стpye гaза' вытeкающeй

сpeду,

tatroлЕeЕ.

Eyю

гatol{. иEoй плoTEocти,_

oбщeм слJEIаe'

кoтдa аEачeEия

скopoстп и

IIлoтEoстЕ

гaзa B стрУe I{ в oкpyж{аЮщeй

сpeдe

(в

спyTЕo}l пoтoкe)

бyдут

paзЛичЕьIldи'-

мo)кHо IIpeдIIoлo?l{ить'

чтo

туpбyлeвтвoe

пepeмeпIивaЕиe

6yдeт прoисхoдить

тeм IlЕтeнсцBEеe'

чeм бoльшe paзEoсTь

мeстEьтх

зEaчeЕий

puъ,

a пe U ]Iлп

в oт-

дeЛьЕocти'

B пepвoм

пpиближeвии

дoлl*tпo

быть

спpaведливo и пpoтивoпo-

лo}кЕoe

зaкЛIoчeниe

oб oтсyтcтвип иEтeясивEoIo

туpбyлeптпoro

oбменa

(нe

cчцTая изoтpoIIЕoй тyрбулeптнoсти

и' кoнeчнo' мoЛeкУ-

JIяpEoIo

смeшeния) IIpи

oдинакoвыx

зЕачeEиях

риl

двyх

смeж-

ЕьIх пapaллrлЬEьIх

lloтoкax' Eeс}toтря

Ea paзличиe

tЕачeЕий

скo-

poстE

]l IIЛoTEoсTи

в oтдeльвoсти

+).

Пpeдполolхениe

oб oпpeдeляroщей poли pи2

в туpбyлeнтвoм

цepeмeIIIиBаЕии

тaзa IIpотиBoстoит

дрyгoй

paспpoстpанeвнoй

тolкe

t3.t1

o IIIЕхдIIEз}IЕ

тУPБУлEIlтЕoIo

IтEPEмЕIIIивAIIдя

IA3A

26'I

аoeппя [r1'в1?'218]'

сoгЛaснo

кoтopoй

вo

Bсeх сЛ]дIaях_B

Eec?fiиnДae-

мЪй яtидltoстп

Taзe

туpбyлентнoe

смe

ieциe

BьIзъIBaeTcя

пpe)к-

дe

u"о"o'p,.л,n"oм

знaчeний

сpeдIleй

скopостп.

Чтo касaeтся

pаз.

личия апЪчeний

плoтEoсти'

тo eму

oтBoдится

в этoй

схeмe

poль

дйo,'"'.ou'o.o фaктopa,

УспЛивающcгo

тypбулевтнъrй

oбмeн.

Кoнeчвыe

въIвoдьI

IIз

этпх

дByx

сxcм

I]pц oпpeдeлeпЕьIх

yсJIо-

виях

oкaзывaютcя

IIpяIvro

ЦpoтиBollоЛo}кЦI'rltи.

UTo

мoяtЕo

Eaгля,ц-

Еo пoкaзaть

Еa

cлeд)пoщeм

Цpи]\{rрe.

rlpeдстaвим

cебe,

uтo

два

IlapaллeЛьЕых

пoтoка

гaЗa

одипакoвoй

скоpoсtll'

пo

paзЕoй

пЛoт-

вoсти, олeдoватeльEo

paЗцЬIx зца.rсrrиii

pи2. сoздают

oбЛacтЬ*Typ-

бyлeвтнoтo

смelпeЕия.

Пpияиrla

cс -

pа3Jlичце

ПЛoTЦoстп.

l{oПy.

сiим

тeпeрь,

чTo

пpI{

тcх

ll{c зIIачcIIи,lx

IIЛoтItocтII

бyдeт сoздaна

дoпoлEиTeльEo

такая

РазIIocТь

зilачеllиii

сl{opoстI!'

чTo

зЕачeEия

оu2 в oбoпх

пoтoкaх

сблизятся.

зтolt сЛучae'

eсЛи

pазЛцчиe

Ьвачeпий

pи2

- осrloвIrtrrI

IIрItчиIrа

шоyстoirlивoсти,

иптrЕcIIвЕocTь

cмeIIIeЕия

умeli

ьlrl

rlтсrl. llсltIr

}кc

pаl}rloсTь

зttачеrrпii

скopocти

яBJIя-

вiся

пepвoпpиvипоii

тypбy.ucштшoго

oбпtоllа,

I.tiIтcЦсIIBtloстЬ

ПoсJIeд-

вeгo

пoвьIсиTся.

B атoм

мъrслeпяoм

эl(спeримeЕтe

одпo lt тo

?I(e

дeltстBlle

цpивo.

дпт

pacсrДoтpeЕEьIx

двyх

cхeldах

к пpямo

пpотIIBoпoлo}I{Еы}l

pe-

tУльтaтaм.

Heсмoтpя

пa

тo' чтo

былo пзвeстнo

зEaчптельEoe

числo

эксцe-

DиiДeEтaлЬEъIx

ваблюдeпий,

свидeтeлЬствoвaвIпих

пpeимУщeстBeЕ-

"o "

oo,u,y

oпpeдeляющей

poлв

pa2

в пpoцессaх

туpбУЛeETEoгo

сlneпreвия

газoв

[rra'

l!3],

пoтpeбoвaлисЬ

спeциaJIьЕьIe

oIIь1ты'

кtl.

тopьIe

дaли

6ьr бoлee

пoлЕoe

дoкaзатeльстBo

спpaBeдлиBости

этoгo

пDeДцoлo}I(eЕия.

T.*"e ошrты

былп

выпoлцeны

И.

Б. Пaлaтнlкoм

дЛя

paсIlpo.

cтpаEeния

стpУи

тopячeгo

гaаа

в бoлee

хoлotпoм

сIIyтЕoм

пoтoкe

[on.l

пpи

тpef

Ъпaчeнияx

oтнolпeЕия

тeмпepaтУpы

тaза

(пpoдyrrтoв

o"op"i"')Ъ

стpye

ro к

тeмIlepaтype

Boздyхa

B спyтЕo}r

пoтoкe

Z-.

Hа

pис.

13.1

пpивeдeньr

oпытвыe

}iрllвъIe

зaI]

псIl мoстll.oтt|

опIeE

;;;;й;'

^T^:

T^-T-

к eе

'"'аn,,,'on,у

:}llаqe'ItIo

Ь,l'o_

To_T-

для

oсeспммeтрlr.lнoii

стpyи

Для

oдlloгo

3нaчcIlltя

oтEolпeЕия

TolT*=:3'I{аIr

видпo

Itа

p}lсyпI(а, up..,uu"

-Al|L,

oТЕoсящtreся

A7i,

тpeм

зЕaчelllt,l}l

pасоTояEIIя oT

ЕaсадI{а,

IIмeIоT

oтчeTлпBo

BЬIpaя{eE.

пнй

максимyм

в oбласти

зцачeния

oтЕoшеEltя

Yii]:

= 1. 3кaseпиr

(Pr")o

}}

""pun'"р'.уeT

иЕтeEсивЕoсTь

смеIII.ни,];

чe},t бoльшe

oтли-

AТo

чaeтcя

oт

EачaJIьEoгo

зEaчeEия

(pавпoro

eдиEицe)!

Teм иЕTeЕсив.

Eeo смelпeЕиe.

Haoбopoт,

мaксиlityм

,'"'"',"

".)

здecъ и в

дaJrьEoйIЕerД

paссldaтpЕвaoтся

cл;rвaй

oтсрствия

шaссo.

вых сцд.

oTвrчaeт

-rl

268

AвTo}loдEльIlЬIЕ

TУPБУлDIlTIiЬlЕ

сTPУи

IАзA

iliеIillcil

oб oпpeдeЛяIoщeii poЛll

pz.2 (во

бeз

oпытпых

пpавoli

ПoЛol]ulto plrсyЦI{a

мorлo

быть oбъяснeнo

тaклte

щIIм

вJIllЯпIlем

разJIичI{я

знaчeний

скоpoстtr).

IгЛ.13

t J.1l

ЕаllмeнЬltteмУ пеpeмeшIlвaEиIо.

B yслoвияx,

кoгда

вeлиvшнa

цplrrrс}r

oTIIoIПeEиe

(,Р,,]-

Р-

сущeствeнEо

oTЛtrчEo

"ofl'o",

^т

(р!2)o

рo

знцчсltlte

г".no

падаeт. Если

аTогo

зIlaчeЕия

(спpава]нa

pпс.

13.1)

I,IДти

IIo ItpIIBыlr

IIачаJry

цоopдинаT'

,o ,'u'u",n1Ъ

A?0

t,a

ll.

lTo

1.1,2

4,4

9фФ,

PЛс,

l3,l' смсш('нtlо

.п}тных

стрylt

газа

Daз.rиtlнoй ллотEoстn

lnpи.

Тф|To

r3rl

It].

ooo

к/d.-

2.5l

л1d

=5,0;

.:..x|d-7'ь.

будyт

вoзрaстать'

а интeEсивнoсTЬ

Tуp6yлrнтДогo

смeliloнIIя

ПaдатЬ

дo

Teх пop'

oI{а

цe

будет

дoстигнутo

oтнoшeниe

(Рtr!)"o

-1.

Itart

укaзъrвалoсь

BIjIIIe'

eсЛII

бы главнoй

пprrvиной

,,n{xx?;''o"o

обllсlrа

яв"'rялооь pазлЦчпe

зпачевIrfi

скopoстIl'

,o"""u,u

11з

tTo

(Dрlt

TаI(o]u

пepeмeщeниЦ вдoль

rrривых)

дoллtпо

былo

бьr

упaсть,

a lIIt'J'сtlсцBIloстЬ

смeшeния

вoзpастI{.

Это противopeнит'

(Jднa-

}{o.

l)lIЬtTv.

Ilptr

дtl.rtьпeйпreм

двIl,IieEиII

пo I{pIIвьIм

нaчаЛу

I{ooI,диI1аT

(нa

pllс.

lJl'l) лe.lrrr'tltltа

пaДаeт,

чTo сoгласуcтся

о пpедпoлo-

мЕxАI]lrзlrlЕ

тУPБУлЕttтHoгo tlЕPЕ]\tl]llIIlвAния гАз^

269

IIривeдeнные

рeзyJ]ьтатЬJ

опI,IтoB

(чaсTlltIIIo

oтpа}I{енньie Ita

pttс.

13.1)

даюT

oсIloвallия

пprrнять

дJIЯ

прiltiTlrчrских

pасчeToB

paзвltToго

Тypбyлe}ITнoгo

обмelrа

(B пpeнеб1tо;ltсttrttt

эффекTаI'tlI мo-

JIeIiyЛярнoй пpupoды) пpeдIIoЛo,liеIIIIe o To]\I, ч'tl) B этIlх

условIlяx

oснoвEуIo.рoль

uгрaeт

рa3ЕoсTI]

зIIaчеIIlI]l ]l..|()1.IloсTII пoтot{а

Йlf.

пУЛьсa

p....

Бeз

дeтaльrrorо

llссJIeдoBaIiI'Iя,lypбyЛсIl1'Ill)ii

()'l'l)Yli,l.vрl{

пoтoкa'

DьIяснeIIиЯ

вoзмo?t(Ilых

сBя3cii хa

pа

ri,l с1l tlt:'l.tt ti

,l'у

1rбуlt

сrtтlroсти

(lrптeпсrrввoстlr

пульсацпri,

раз

tCla

IIt|хJ)l'ii ltir

l1r'rttlll1с

раздe

Лa' хаpаI{TepЕInх часTo1. II

дP.)

фllзlIчс('litlltltt

t,ll.'iir',t

tl;tttltt сttIе'

IППBающI1хся IазoB' BЛI1я}llIс lil,,l()PInх }I(l;li('l

..jl't,t,l,

'r;rtiсrtltl

пpll

сpaBli]lTeльIto

nta"IlЬIх Чitс'.Iaх

Pсiill.,;tt,21сit

п l t i t

t ; t .l

| |

t l

. ,

i l

(l'ij|;|('1,lI

сTI)yll,

эToт

Blrtвoд

не }lo}Iiс1' бьt't'I, tltl.tt.llrtt,ltlattltl1ltrl' Iirl llс,||i()lr

сЛvrlaе

граIlIlr{ьI cго Пpll}t0illl]!l()с1.!l

llil'l;l'||l,|

6|,|1,l,

\,l.'l,il||'ll('Ii'ltl'I

l|:|

()ilЫTa.

tlтo

rraсаeтсяt

пр|tll()l(ьl

('рill||llt'lr'.lll,II(t

lIll1,('Il(.l!|lIll)lt)

сltсtll{'IlI!я Пo.

тolio]!

прll oдItIlilli()ltЬIх

]tlIilIll'lttl,lI |

l l

I l

l l I

l'l

'll',|)t

t.l.

r'ri't,ttt'tttltllrя

сyщсс].]loIlllo' ч1.()

J)ilссlto,l.]lo]|llilJl

ll lIillIil.'ll.

Ililjl;(,.,lil

liilllс('1'l|сlIIIaя

ttаpтltlta туpбу..t0It1.Il()].о с]\l('llioIlll,t

(

)

,t ,

l l

(

)

(

l t

(

, l ll(. Ii

()сl)('/l(|l(.Illl(|}lУ'

а It

IlесTaцlloнарlto]vtv' аIiТ}.а'rl|,llll}|}'l{IilliliUlllIIll. Ilrl:l'trrlttt'

llсllсxoд

сисTeмe кoopдrrIiа,t''

длr'l;rryrr1сiiсrr

сtl сpсдttсii

(|i()рo(i.l.|,it)

(rl7цllttlко-

I]oI"I

дЛя

oбoцх пoтoItов), I{e

сIltl}IaеT,

}iаlt

trIoг,'lo

бьl

пoпa:til'l'l,tlя

па

пepBI'Iii Itзгляд, тypбy"цeliTнoгo oбllспa.

fleiiствlrTеЛьнo'

Il lIPIl

РaB-

Ilьlх срeдEtrx

l]IiачcнIlяx

сIiopoсTlt сoхpaEятсЛ o'l..'IIIчlI,I в nli'j.ya.lь.

Eых значеEIIях

ptr2,

кoтopьlх

rrс

бьrлo бъr в пoltoящeiiся сItcтеye

(нaпprtмeр, в I{eпoдBI])ttEoDl' ll"rill

Двrl;IiУщсNIсЯ

tIнepцIIaЛЬIto'

сoсу-

дe'

3aПoлrieннoм

дRy}rя

IIapaЛJIe"цЬIIIrI}III

сЛoямrI

гаtoB

pa3Лlrrlнoii

пЛoТIloсTI|.

Еаxoд']щIlIrl|сЯ

8 Лolio0).

Сoздaнпe

эффеltтItвньtх

пprtблrt;tteЕEьIх

}IсToдoI]

расчeтa'

ToчIIoсТЬ

}iотoрьIх

Дo"1;кEa

сooTBeтст]]oI]aТь тeхнllчeсliltlt rt ..raбopаr'opныrr

oпьITЦIiIJtt

дaпны}t

пo lIсс"rIеДoRа П t Iio сTpуii.

'IB.'|'lс1('Л

Ilill'ToЯщеe

вpемя

оспoввofi зaдaleit з oToii

oб"'|ас1.]l. l{оltt''tttll, llрtl ltt,l6rt1tс

1lirс-

чeT}II,lх

I{L]Toдoв l|ар'rдУ c I]х

пI)()с,l.()1.()l]

] l i l l

J l

/ l

l |

(

)

(

)

'l'.

,l(.

с.r|e-

Дvе,l'

0Tpc}I[ITЬс'I !i l!()llnt0iliIIl)

l;ll.l|'I||l,ii

lt'IllItt. ||\

r|r11;r11.1g111;111111

пp0дс1.il

IlJI

eнlI

}t l l ll

l){.j!1..III,1.iITil\|lt

(lttlttl.tr't.llrll'll lllit.ltс1ltIitlсItr.а

*).IIa

/to.ltl()

1I()с.'Iс:ЦioI.i,

()l.1il(''lt.'I

д("lil..ll,|l|,|lt

illlil.'|tl]| ll..|ll,lIl||'I

l]азJIrlт]ньIx

фatt,t.оptltl,

заIlil(l.\'|() lI(.

I!|I;ltll}l.(l tl|!

l!il l ] i l

]\ t

(

l l

(

)

' (

Ра3бРoса

oпь]т-

нlnх.llаllilЬlх.

Э'гtt

t:tloбpartiсrlttlt, oбrtцtttl

71".ltt

ll(:(tl'()

(l()ltPсмeнIloгo

уpоBI{я

IIссJlеlloI]аItltя r.yрбyllс ttr.rroгo

llltl|?|iolIll,t

с'liItltnсмoго гaзa' поllскa-

зываroт

ttcrrбхtr;цппtoсть

ItpaiitIсii

()(l,l'()l)()'lilI0сTIl

пpп

далекoii

эк-

стрaпoJI']I{Illl

ller.o/(l)It

paс1l(l,|,il'

()T/.(сjIьIlьIх

пplrбли;хенrIii

lr т. u.

за

пpeдеJIы'

пpol]cPoIlнЬIс lIil

()|iltl1.с.

даIiЕых

EаpaстaЮ-

Tакoй

экспоpuмсllт'

сo)I{ilЛоIlпro'

rlрaйцo

oгрaвцseв

(см.

{-00'

и7. 260

дp.,|).

rlll

270

AвToI\,IoдЕЛЬIlьtЕ TУPвУлЕIIтнЬIЕ

сTPуи гAзA

[Гл.tз

l3.2. oб

}

rtllвepсa.lьньlх ПpoфцЛях

pи2

дpyгих

.BeJIдчцtt

Beрнeмся lto Bтoрol{y

иt

вoпрoсoв' пoсTавлeнпъlх

B llpeдьlду.

щe}l

paз,цeЛе.

Пoтытaeмоя

yсTaEoвIIть'

кaкиe из хapaкTеpисTиIl

туpбyлeптпoгo IIoтoкa

дoл?ItЕъ]

oтpa}I{аTЬ свofi ствa

аBтоIr,roдеJIьпых

стpуйпых тeчeний сlкимаемoгo

гaзa.

Haпpимеp,

для

cЛyчая Typ-

бyлевтнoй

raзoвoй

стpyп.исToчEиI{a' T. e.

двItiкeния

вдaЛц

oт

Ea-

сaДI{a

IIри зaмeTIIo пepeмeнном IIолe плoTEoсTи

и' сJIедoвaTeЛЬЕo'

aбсoлroтнoй TeмIIepаTуpЬ]' BыясEим' мo}кI]o JII{' кaI{

и в сJIУчae

туpбyлeнтнoгo TeчeEця

Eес)I{имаeмori

нtпдкoстп' пoлагaTь пpoфили

скopoсT]l

B IloIIepeчIIых сeчe]IIIЯх сTpуи

yпI{вepсaЛЬEътми.

Haпoмним' птo в туpбулeнтIIoм

дBия{eEии'

созданном

стpyeй.

исToчЕикoItI' oTсутствуeт хapartтepный

paзмep.

Пoэтомy'

каI{

пpI{

соnst,

бeзpaзмepпой

коopдинaтoй, опpеделяющeй aвтo-

Мoдeл Ьlloc

дsll}rieниe,

моlrtет быть

"oлько

o'нoпteп'e

Посмoтрим'

I{ чeМу пpl{вeдeт

пoпЬITкa IIocTрoIITь бeзpaзмepныe

пpoфиЛп хаРaI{TсpIlсTIrI{ стРyII сД{I{}IaсМoГo гa3a

l]peдпoЛo,I(e-

лlтtt o пoдoбитl пpофплeй сгiopoсТll:

l't|).

ll"

условпfi

сoхpaEeпиЯ IloToIiа }lмI]yльса

"/.

pu,

cor)sl

\zJttJf

d,r

0: 1;

сЛcдYcт' что lraPяДy

с отrroсrrтельпoji сI{оpoсTьto

1'rrtrвеpсaль-

}IъIII

ДoJ],кrT{

быть

такжte относrттельньtli

пpoфrIль IIJloтпoсTlt

rllt\*

-^^t,,,,,,

.-\J)

tIнol!

даBiIeEI,IIl

пpoфиль a6сoлtoт"

.. T

,t1! \

I]oII Tс}Iпсpат)'гьт

./.

Iз\;).

o.Io'

oДIlaкo' o3пaчaeTl

чTo

l]po-

t[ tIль пзбьlтo.rнoii тeмпеpaтypы

-T*

т;-т;

;-]-:

--_т=

----------:_

r-#

}lс }lo?rtcl'

бr'tть

уrrпвepсaльIlьIм'

TaI{

Iiaк oTнoIЦсIIПe

T-|T^ эaзи'

спт

от

o)lllоl! ToJIькo I(OоPДIIIIaTьI

,r.

Oбpalrtaltсь 1{o BTоpo\{y IrПтсгpaЛЬIroi{y

]lпвapпaIIту.-

усJroвI{Io

coхpan.lLll'I

lIoтorra

ltзбьtтoчяoго

тспJoсoДepяtaпп;l

pсou

ЬT ds,

ПpIIхoJIIIм

!тсвo;}мo]кEoсTII

yДoвJ]eTвopIIтъ

yсЛoвI1lo

const,

oБ УIlиBЕPсAЛьIlЬIx ПPoФилях

рul

eслц цзбытoчпaя TelrПеРaTYрa

ffi

,,.

o,n'...я

yнивepсaльшoii

фrнliцlrсii

"^op.'.,u

,. n,'o'..,o".,, являtoтcл)'

TаIrим Jбpa,oм, с oДЕoй сTopoI.Iы'

дЛЯ

вЬIпoJlЕeEиЯ

услoвItй

сonst и

сonst ноoбхtlдимo, чтoбы oтпoситeлЬЕъIe

зEачe-

ция lloдыE.feгральной

величины былrr

унивеpсaльяoй

фyнкцrrей

.1t

пopeМeннoй -, с

дpyгoй

стoроны' всe TpII

вeЛичllны

(ш'

ЬT)

I]e мoIут oблaдaть

oдЕo}рeмeElio

уЕивeрсaльны},Iи

пpoфиЛЯМи.

Bсe этlr пpoтпвopeчия oTЦaдaIoT' eсЛиl

сЛeдуЯ

рабoтaм

l50,'дp.],

пpеllпoлoя{иTЬ, чTo

уEIIвeрсaлЬIlъIпrи

будут пpoфилrr

tre

сцopoсIи и

тelfпepатуpъI

в oTдeJIьEoсTи' a пЛoтEoстll пoToкa импyльса

pa,,

a таIt-

,I{e

IтЛoтнoстI{

тtотoкa избытoчrrolo

TrПЛoсoдepжaнпя puc"'

Ь1,

л т.

д'

f(eiiствштслI,пo,

I1oJio)I{IIB

Illы сpa3v

},дoвJ]rт-

(р'l-,'"

з.

Boряо]!t

1'с;IoBIIlo

/t: с()пsl, iI Пo".IvчасNI

дoпoJlIllITсJIЬпo

3аI{oЦ

\.бываrrпяI

a oсrl сТРуп:

('1ltl'21^*

a-tt'.tl

IPa, |)\с

-1 в ососпм.

llC'lPlIlllloii

гТl){.

t|сТo'|,lltllt. lt a--

--B

IlJ|oс|tltй.

д[алPr''

ouc-Ь.I

прПмe\I

та}t'ltс. чтo

#,," n',,.

(

; )

. ГJди это.lt

)довJJсТsо-

\у!,

nФ

pяeTся pавel]сTвo

сonst п' lipoмe ToГo' oПреДсJIяeтся

зa}ioп

I{з]t{еIlсIiия

(puc''ЬT)^ пo

oсII

сTpi.II: в oссс'IIммеI'PIIчI{oй cтpуе эта

вeJlliЧIllla пpoп

opц]l olla

jIьI]

а ;г-!,

плoскoй -r_r.

,{oпyщeнrre

шoдoбпrl

пpoфплeй

плoтпoстeй IIoТoIia имII}.льса

ц r,rзбыточrroгo

ТеI]ЛoсoДерijiаIIия. ТaI{п}I oбpaзoм,

усTpaпяеT

зaтpуд-

IleЕцЯ

с пoсTрoeнII0]!t

уIIIIвepса

л ьньrх завпсимoсTeй

дЛя

aзтol'o-

деJIЬEьтх

стpyr,iньrx

двrt;liенrIii

с,Itlrмaeмoгo тaзa.

Если сч]lTaть' чтo

B oснoBe

туpбyлентrroгo

oбмeнa в саiиllaeпlo}I газe ЛeЛiIJT

pa3Лr]чIre

BeЛ]lЧllII

плo1'EocтII IloToI{a ]IмПуJJьсa

palJ

IIс

]IлIl .l ]}

(),II{L1]ILlto-

сTII'

To eсTcсТBсtIЕo ПplttrЯTЬ.

t]тo

PасI!гсЛ('Лl

]l]Iс

,]|']I

;l'(. ]lL'JlIlчllllы

pи!

в aвтortoдe.u ьпоii

r.l'рбу;rсtrlrtоii

стlrtс

l':t:lit ltс

6\/Lст

3ill]IIсrTь

oT ЕaчaлI,]iЬlх

1'с,.lrltlttii

tiсLt"Il'Itl!,l' 1..

('.

61,7tl.r.

1tltttrt.1rс:t.lllrrьtr'l.

Тo

iTiс саIIоc

(yllt(l(l|11''I

lI li

,ltll\

I ttпl r.,l

ri l

; t

t t t

t t l t п |

: l |' l

(

Il Il

lс,l]l

IIoToIiа

lI3бъtLriчtttlt'tt,l(!t,jl()(.(lil(('l)iliillIll}|, ||]lil'|1l|'JIil'|.' ]li'J|||(ll.U ].с!Лoсoдep-

?rtaнtlli

(1litс'с.ttlL'illtIl()I'()

j|()

,|('Nlll('I'il|}'Il(' ,l(lll]\l(l;Ii('Illl,l

для

бoльпroй

сI{oрoс.j']t

t r I

t ; t l t'

t t t I

l t

)

i:i6t':1tt.tt

'i.t '

l|(l,l

()|iil

]\Iil('(.]tI -

дпффyаиoн-

пoii задa.lс' lt

,l..

'i1.

l|пtt'tltttl

|)'l.lt

l !

(

I l !

l l I t I I

I llilP,lДу с

pи?

вхoдят

a IIIIT0гpаJlЬ]lЬIс

.\'сЛ()l!!|,l

с()хl)il]I(.jlll'|.

fIoсмor'1rltlt

1.сПoPI, с

фlt:;tt'tt'сt.r'il

('|{|lIill|],|'

]i Itaнlrм

вывoдaм

зaкolloмe]]tll)(1.]I

рi](|Пi)()(],|рallo]l]lJt

,t\

|rГ,l.tr'lt'lttьlх

сТpyii Iа3a пpи.

вoДlrT ПpC/]ltlo.iloiliсtlltс tlб

\'Iil!]l(,ll('il,l||,]l()с'J,lr

тrpофилeii

pи,

rr т.

д.

Из

услotrttii

(ptl:),''-

r::,

("rl(,llYol.l

чl'it ]] сЛyчae

рaспpoстраEe-

IilIя

сTpуlt }1с1t(]с ПJlo,llloгo ]i|:{:l Ii i|1.м0сфeре

болеe IIJtoTпoгo

! з,2]

271

:7з

212

Aвтo}IoдЕЛьIlыЕ

TУPБУлЕIlтItьIЕ

сTPУII

гAз.{

[гл. t з

oБ УI{ивЕ PCAЛьIIьIх

IтРOФIIляк р!:

сooTIloIIIецIIя

пуЛЬсaцIlii прoдoЛьEoй

II lloпсpcчltofr

кo}tПoЦellT сIio-

р0сTII,

}IaсшТабoв

Дp.)

п, нaкoнeц'

фll3]l'IcсIiих

IlapaмeTpoв

oтЕoЦ]eпl'lя

l]I{ачеIlшп I]ЛoтпoоTI{' Bязтtoс].и

II 1.. п.

стpУе

l{ ol{рy-

H{aloщrii

сpeдe. oчеBПднo'

чтo тoЛьIto

аIIаЛl!:|

]lа'цr?Iil{ых oпьITныx

дaЕньIх

мoilieT ПoмoчЬ

paзoбpaTься

B эTоIt

сJt()niltol\t Boпрoсе.

flpo.

cTofi

oTl}eT

на I{егo

aIIрItoрEыIi выбор

3IIil.|('l||t't

oДEoli суммap.

Цoi IioнстаIlты

еe завIIсIIмOсти

oT oтI{oItIotIII,l

з|IaчсIIII]I пЛoтIlo-

сTll

Еe llo

ieт

бьIть oдllo3l{ачЕьI}f

B I]IIIpoliol1

/lltilllilз()li{l }'сЛoBllii

эI{спeрu]\{etlTa.

lIз oбщuх сooбpапieниfi

tr{оiliн{)

\''l.llсl)'Iiilil1.],.

ч1.o пpII

Blilсot{o}t

Ilaчaльнoм

уpoвнс

тypбулeнTIIост]t

Pilll.IlItчl|0

l! l||Iilllcп]tлx

3.21

пaдeппe скoрoсTII

пo оcII

пpп

прoчих

pавEых

yсЛoBIIяx

бyдeт

пpo.

иохoдIlTr, быстpee,

a B пpoтивoпoлo)l{пoш

слyчae (истeтeйиe

бoлee

IIЛoTIIoгo

гaзa

срeдy

мeнee

пJIoTIIoгo)

мeдлeппеe,

leм

слyt|itс oдиЕaкoBoii

плoтIroсти

*).

.Iaкой

нre

BыBoд

oTПoсиTся

к прoфlrляlr

скopoсTи

в поIlepeч.

tIьIх

сeчeЕпях

сTpyII' чтo

пpЯмo вьIтrкaeт

IIз

yEltBepсaльEoстц

pu"

пРoФпля

(;.l,L

Aналoгичньre

заIiЛючeЕItя

l{o'liнo

сдeЛать

oтнoсIlтeJlьнo

IIрo-

фплeii

rrзбытovнoIi

тeмпepатyрьт

I(ак Пo

oсп стрyII'

таIi II в

пoпeрeч-

Еoм сeчeI{ии.

Bсе

эти

эффerrты'

сBя3аIIЕьIе

сo с}ItимaelloсTьro

тypбулeнт.

I{ьIx rазoвьIх

сTpуЯх'

качecтвeнEo

тe ilte' чTo

в ЛамиEарпых

сTpvях

(cм.

pис.

8.2).

Пpeдпoлoнteниe

o пoдoбпrr

пo;tеii pa!

п' в aBToмoдeJIьпьIх

тypбyлeнтньтх

стpyiiных

ТечеEI{ях

газа'

cсЛII

этo

ЛoгIlчeсIilt зalrep_

lIIIlTь'

IIpIIвoдIIт

li ToiI|дeсTI}eнEoсTIl

yllrr]}epсalЬ}Iых

пpoфlrлeii' нa-

-!""

пpЦмеp

(p&r)

,t(9)'

гдe

, д,^

га3a

lt,цЛя

несжrrмaемoii

;rtпд-

костtt

(-"

/(p)

'rастlrом

сЛyчаo

с1.р} lt лрrl

сon:t).

Jтo пpед.

пoлo?Iieиtle

}toiliЕо'

BIlдll}10'

расПpoс1.l)аItlI,l.Ь

нa

I]се

pасчсTIIьIe

зa-

нoнoi\ll]pfloст]I

дJ.I'I

}'рбу.'lеrITнoгo

с].pуiiЦoгo

oбмена

в газaх.

реj]yлЬTатe

oliili!IJl!ill'],t''J

]!oз]\IoiliньItl

'ilаllllьIсJ

oтIloсящlleся

Ii хoрo-

ll]() l'3yчclIlIьllI

аIJT()]\1ollс.'tЬIIьlnt

турбу;rоптньllr

сTРуям Ileс}riимаe-

lroii

rtittдtioстrr,

lrсп0ЛЬзo]]аTь

llля

pасtIеTa

aнaЛoгl,lчItЬIх

ra3оBыx

стpуii.

fiля

эToгo Ilадo

пepвыe (слy.tаii

сonst)

пгeдcтавl1TЬ

allдo 3аl]lIсlII{oсTI,I

I1ЛoTнoстtl

I]oToI{а

l'l}IпyJIЬсa'

TeПЛoсoдep}I{aЕIlя

Il Т.

Д.

oT пpIIвeдспЦых

Itooрдlrнат.

UTItpытым

oстаeTся

ЦpII

эToiI

вoIIpос o

ТoNI'

liаI{

сuльнo и3мe-

IlIlTсЯ

зIlaчeЕцe

oпьrтнoй

кollсTaЕты

(стpy}iтypЬ]

сTpyIID rr' l]хol{Я-

щeii

ylrПвepса"rlЬ}Iylo

пepeI{еEIIуIо

прII пеpсхoде

оT Еe-

с;'lirlмаeмoй

н{IIдItос,rI{

к гaзу.

Heяснo,

B часTtlocтII'

бyдот ли знa-

чctlt|c

явIlьItr{

oбpaзoм

пpп I]рoчIIх

рaвпых

vсЛoBиях зависeTь oT

oTllolllcl{llя

знaченlrй

I]ЛoтЕoстII

газa I]

сTpye r,r

окруrrtaroщeii

cpедe

дp.

Ilaпoмнrtм

свя3lI

с эTи}tl

чтo IloстoЯнЕaя

rr lle сoхpаrrЯеT

yпIIncрсaЛьЕoгo

зIIачеIIIIя

дЛя

oпpe,целeнEoгo

TIIпa

стpуlli lt пplr

сollst.

-3начeппe

ee oтра)riaeт

BлIlяlilte paз.цIIчных'

Tрyдrro

yчII-

TывaeмЬIх

фaктоpoв,

llaкpoскoIIичeсIiIIх

(фopмa

пaсaдпi, I{eравнo-

!{eрЕoсTь

ЕaчaлЬных

пpoфпЛeй

т.

д.)

yсЛoBEo

миItpoскoпичe.

ских

хapаI{Tepllстиrr

(иптенсивнoсTI{

TyрбуЛeEтЕости,

iatальнотo

PItj' 13,2. Pаспрeiс:lеllпс

тс\'псpатуpЬ'

тoI)t!o,lc.

rrия

;IJя

tip:lя тyp0у.rсlrTlroit отpу'l.

(пряlrtlгo

iI.пtl

lioсвellного.

I{aпр]Jr\Iсl)'

пyтclr

сoзданrrя

бo.'rсe BInсoI{oгo

уpo]lIlя

Typбyj]ellТltoс'l.}I

Прorlесcc Irо/Ioгpeвa'

гopeЦllя tt

др.).

сoo,l.BcТсT

|'уlо

щIiI.r

Dыбop

)'l'oгo

tнaтIcнIt}t

пpI{Bo.цt{т,

кaк Дpa]]lt"rlol

к хoрoIIJclIy

сoгЛaсrIro

унrlвеp-

сaльI{ьIх

3aliономep[IoсTeii

(пpoфплeii pzl,

дp.)

с опыTоlt

11 IIoiI.iдy

сoбoil

Пplt

рaЗЛIIчIIЬIх

3IlачеtlIIях

II.IIoтпoс't'I

B чlrс.те

фrrзшueскпх

заIioно]rePносТсii

r.1.pб1..;lсlt'l.tttlгtl

llсPсll()сa

в га3oRЬIх

сTpyях

с.цrдyсT

yпoi\rяIlуть тilli;lii'

:|q)q)('liT llссTll()г()

tIсpc-

paспpL]lIсJIсlIlIя

пoJEoii

Эilсpг1lII,

()бсу;li/(il

ltllI lI ii(''I

I)itIl('с

il.'lя

j]аllttl-

I{aрHoгo

1'счoltttя.

lJ() ll(1(lх

ll:tl!{'(.'|.lIlnх

ilIll'()I)il]lI ||l'(l]l

(]/((}lIalIl|

x TаI{

I{aзЬIllircNt()(!,t.1.рб1'.r1g111.111ц1

'ttlсlltl

l l t t t

l l

l t t

/('|,|

(l1l)viiItoгo

l{Ли}riе-

ltrlя

(цpil|.i1,ll.t(]сl{|1

l! lt

/l(l)),I'l|х

(]J|\'llil'I\)

()|iilIll'llIil{l1'с'l

I{сItЬIxe

eДи-

"''ц,,.

iJ...'.,,.l..

с'loд)с1'.

ll,lr,

Il lIl|,l|.I.Рil',Il,||ll

'.,(rl;ri'it,l

tl.tссltoii

газoвoii

сTpуe,

T. е.

B с.rIyчас

I|с,l.0ЧL.lIIl'I гц:!t

Ill)lI

ll;(lIllаl(oвых

зItaqeнпях

Te}IпeрaтypЬI

]]

pe3epByарc ]I

()t.il)y'tiirIottU'ii

сl|сде, прoфII.ць

теlI-

пepaTypьI

ТoрмoБeliuя

П попeрсrIIrьIх

стpуrr

(а таI.late

вlloЛь

lIсr)

Iie

дoл,liеIl

бьIть

пoстoяtlrtt,trt.

Iit,lстpыe сTpyl.iкlI

га3a

дoляrпьr

oбoгaщaTься

cнeргцcii

3а

с.tс,t'

ll6l11ttttttttя болee

lreд,Irllцшх

иT.д.

Pас.lеты

тartoгo

рol1а'

I]ьlПo"rlllсltIlln()

рn3I{ьIх

ЦpeдпoЛoil,irн!Iях

o прoфIIЛях

сIiоpoсTIl

rt Tcмпсpатyl}ЬI

l,l?'

,l"j'

цoдтверДIIЛII

наЛIIqие

.т. t' it';r,'.''

Il. tl. liilIltliit)ll!

ДЛя

сTpyЛ гaзa

paзEoll

плoтностrl

бyдeт BeсЬмa

}Iaлo'

IIpI1 с'peднe}I - 3a-

}IeТнo.

Црlt

lillзIiioм нaчa..| Ь-

EoiI

l'po]lIIe

т1.pбулeнтпo-

сTIt

- 3}IаtlIIТeЛьIIo. Fi0.ц

lt'

чесT]]eIIньIe

yToчIleн]lЯ

)1l)

Io с]lж,цeнllя oт.,'Io;Ii]

l}l

;l()

сoПoсTaBj]eIII1'l

расч0'l.it

oПьITа.

Cушцссr'tlr.tt

ltt l,

IlТо'

IIl];]а-

вIlсIl}lo

о'l.

]l.lIIlЯItIlя

IIаpа-

eтрoB

сiIillllае}Ioс,тlI

lIа

зIIaчеII|l0 П()сТoЯIl[oii

'00

с)

3дeсь,

как и в

дpугцх

мeстaх

(см.

'lцмeчaпцe

цa стр.

215), сpeдцeo

аваqeццe

рu2

пpцблпжertвo

цpЕEятo paвIlьlм

pu2

ц т. п'

Aвтo}IoдDЛьнЬIЕ

TУPвУлЕI{тIIьIE

сTPУи IAзA

3.31

сooБPЛ*tЕI{ия PAзпIEP}loстI{

Bвoдя

в числo зaдaЕЕьIx вeЛпчцE

TаI{'I{e плoтпoсть lloтoкa из-

бытoчвoгo

тeпЛocoдep}I{aния

в слу.lae бoЛьшoй,zcкopoстп

двц.

't(еEия

пoЛнoгo тel]лoсoдep?кaЕия coI,o:

с7'1,*

})'

пoлУтим иа

тeх ,fie

сooбpaж(eвий:

пдoтЕoстЬ пoToкa тeпла

^ar

1'т

#т

pucpЬT

сonst

(q)

puс,,A?.,

тypбулeнтвyю

тeмпepaтypoпpoвoдEocть

o-дoФo''

тyрбyлeЕтнyю

тeплoпpoвoдвoсть

P*сo*аl,.

llрI{ эToм прoФшлll пЛoтЕocти

пoтoПa llllпyльcа

тeпЛoсoдop.

,rlаЕия

oпpeдeляются

yнивcpсальвымlt

фуlrtцияltlt

кoopдинaTьI

[гЛ'

t з

лoкальEoгo llepepacllpeдeлeЕия

пoлEoй эEтaлЬпии

тyрбyлентныx

газoвъIх

сTpyях' в насToящee

вpeмя oбщeпpизвaцнoгo

[l1]

B связи

с этим вoзникaeт

пеoбxoдимocть

пpoвepки I{ B

этом

oтIloшeЕиII

paсчeтa

пo сxемe пoдобия

pa2.

He вхoдя

в пoдpoбнoсти,

oграIIичимся

yкаtaниeм

Еa To' чтo такoгo poдa paсvеты

[6r]

[145'

146]

пoкааaЛи'чToив

атoм oтEoIIIeпии мeтoд

пoдoбия

pu,

дaei

фпзпseски

пpавIIльEыe peзyлЬтаты.

pис.

t3.2

дlя

llpllllrepa

пoкaзaEo

paспpeдeЛeEпe

пoлЕoй

эЕталь!ии в пoгpаEиtIЕo}I

сJIoe

ва краю тypбyлeнтпoй

интегpaльнo-адиaбатитескoй

плoскoй

стpyи.

ItoличrствeнEoй

стopoны

oффeкт пеpeрaспрeдeJleния

}Iaлo сущe-

ствoЕ

для

дипaмиueскoй

зaдaчи, oдЕаI{o

уuет

eгo мoжeт

llмeть

пpинцдпuальвoe

зЕачeниe

дЛя

теплoвolr.

13.3. CooбpaженI'rя pat}rеplrocтп

oбсyдим

тепeрь

хapаI{тeр

oсЕoBных зaкoпoмepнoстeй'

пpисущих

aвToмoдeльЕым тypбyлeнтпьrм

стрyйным тeчeЕEям

с'кЦI{ае!,tогo

гa.

за..(ля

этoй

цeли'

как II пpe'fiдe'

Boспoльзyel{ся

сooбpaжterrltямrr

рaзмepЕoсти'

кoтopьIe пpимeEим к

тeм ,I{e кoнкpeтЕьIм

слyчаям

двIl,fieния

в oбласти

сI{eIпeпия

одEoрoдIloгo пoтol{a

с нeIIoдвIl}I{въIм

гaзoм' п

расIlpoстрaЕeния

стpyй.истoчEикoв

(плоскoй

II oсeси}I.

мeтpпvпofi).

B rtа;Iiдoй

I1з этцх

задaч' IIспoльзуЯ

псхoдItьIe'

зaДaн-

ныe BеД]IчпньI'

BьIpaзIIм с

ToчEoстьIо

дo

нeкотopoй

бeзpазlrepвofr

. ,1.

Фyllliцшrl

/(a]

/l;l'

BltJltoчающell

sисЛeEЕьIe

I{Eo,I{итeли'

зaвIIси-

мoсTь xapаI{Tepнъlх BeлIttIиЕ

oT задaЕЕьIx пapaмeтpoв

]l I(oopдll-

EaTьI с.

Paссмoтpим

вEaчалe задaчy o кpae плoсItoпаpaллeльнoй

стpyи.

этoй зaдавe llcxoдЕьIх вrлпчиE

двe:

плoтEocть

I]oтoI(а импyлЬсa

в нeBoзмyщeEEoм

набeгaющeм шoтoкe

(pa,)o

и плoтEoсть

laзa

непoдвиrrtшoй

orrpyrтtaroщeй срeдe

pф'

I{oтoрьIe'

как oTмeчaлoсЬ'

дoпoлEим

кoopдинaToй 2.

Уuитывaя paзмepЕoсTll

зaдаЕEых

вeлиuип

(plr2 p

п z и

дp.)

oбъe.

дrrЕяя

yс"rToвЕым

3ЕачItoм

зaпись

сonst

l(9),

Iloстpoим выpахieнпя:

туpбулeвтнoro

тpeния

pш2

: сonst

(q) pu,,

турбy.пeптпoй

вязкoсTи

ouc- Ь,I'

:Еl(q)

#:Ё,(q).

.(ля

стpyfi-истoчIlикoB

ввoдя' кaЁ тI

paнee'

элeмeпт

l]oперeч.

пoгo сeчeЕЕя 4s:

(2пу)l dу, oбъeдинlrм oссспммeтpпuв1'ro

(/t

II r]JIoскую (/t:0)

cтpylr.llстoчЕикll.

3адaнrrымп

явJlяютоя

Toll0pI, BcЛrIчиIlы

./''

плoтпoсть

газа в невoзмyщeнвoй

сpeдe

l)ф

llJтяI

топлoпoii задачп

пJloтнocть пoToкa цзdытoqEoгo тепЛo.

(0/(ol);tialllt,I

)

pиc,A?'ds.

lJсtltпrьз\.tr o,ii n",.,,u'n,,o,,

TаIt2lio

I{()oI)ДtrIIа'гy if,J rlоJIyчим:

r.1'1t61.'llсtlr,rtос тpсrtttо

т'l'

*./\,]i..(/irl),

lir\

Ltlrtt

tt\

r,r trrl

trirtr"l

Jr,,

r'r

/',

.l'\

||l'\'li'l|'l'Ill'|(t

l(|tIl('|\|ll,l'l|'|(|l.li\ |ll ItlIlIl(l)(l,ll' ll r.('}! ||сpатypoпpoвoд.

ll.

p,-|rp:Ф,бl)o",

тypбyлeнтпoii

кинeмaти'Ieскoй

вязItocтп

(p")o

r',.

rt,,..-

l;/

ll|\

Jlr't'r tlYlU l('П.rlollIr)lro/lllooTL

tr-{

х','

c,,*|tr'j;ij,

lg.

21('

АвToiIoдЕЛьIlъIЕ

TУpБУЛEЕrтIlыE

стPУII

IAзA

tгЛ.lа

РасхoД

гaза

\pиds-l

Р-./",rt

'л.

ok2

puс.ЬT

IlрoФIIЛIl;i,;г п

;-,:-^...

в ПoПсpcчЕьIх

соqcпtIяx

cTpуи

\pu.)n

\Pu.pЬ

),n

бr.пr

т r

lltlвоpr'алЬ|lЬIмп

dl).tlкПпя}lll

ЛeРеIrсПlloii

ПPltчell

(pш2)^

J'r

(t-l)

ц (puслA?),"

Qa''|k'|'|.

Этп

фopм1.лы

яBЛяIIoTся

вось}ta oбщlrмu. B uaстrroстп,

rtзвсcт-

rrьre

фоpпt1.льt

fTpатt,цт.;tяt

дляI

туpб1,лонтпoгo

TpeЕItя

IIес)IIIINIао.

мoi,l 7'i!iдrioсTIl сoгЛaсyloTс1] с rIl)lIвсдсI1III,I}tII

здеcь.

,I{ciiствtrтс;tьtlo,

tt-

,/ja),

пpll

сollsl, l:g.l

#л(.pl

фoprrrl.ла

t':PL

хutlt

.. |

дЛя

I{pyгЛotl

сTp)'п

t'Й

-J

дac'I

I{aI{ l'I вьIItIеl

тT: сoПst л.(q')

тт:

сonst.

3aметlrм таIiE{с' чTo BЬIPa?r(clIlIо

ДЛ'I

Pасхoда

l.а|]а

B стpуr

;

lф./'/.'

\lо;Ii(l,ll

'l'l|ТЬ

I l

' t l l |

{

It ltII-(|'

с ./

p"|

\,!

''!I

т':I

t,o\d'l

ос.цtI

BBeсТlI

усЛoвEыe

вeлItчlItIы

дЛя

Еачальнolo оечeItIIя экBrIвa.

JIeItTIIой

гaзовoli оTpyII кoEeчЕoгo paзlrrрa'

a цмeЕЕo'

p0'

l,.o и

, \,.

so:

(1of,'o0'

Iдe со

xаpaItTeрIIьIц paзI{ep

nшxoдt{oгo

сечeIIиЯ на-

сaflriа, 6o...

po.{oso

It 7

pnиiso.

Bыpaяierrlte

дЛя

oтЕoсlIтеЛьIloгo

pасхoда

гaзa B

стpуe' пpliгoд-

нoe

зIIaЧlITeЛьI{oм

pаcсToЯIIIlII

oT 11стoчнIlкa'

пol(a3ыBaет'

чтo

пpllсoeДинe}lllaя сTpуe]I !Iз

ol{py,кающeш

среДы сeкундная мaссa

гaзa

будeт

pастIr

лuпeiiнo о

paссToяEиe}I

a oсeсимlleтрlrчЕoii

стpye

и IIpoIIopцlloнаJтьIlo кoрIrю IiвaдpатEo}Iy

l1З

oтItoсиТrлЬнoгo

pасстoя-

E\|Я

- в плoскoii.

B oбotIх слy.raях

кoаффrrцrreнт

прollopциolrалЬ.

"с

нoсTII B

QopмУJIr

F,llЯ

pавell

ltopню I{BадрaтEoмy

Ilз

oтIIoIЦeния

.' р-^

плoтЕoсTeu

.::.

dтo oЗEflча€т'

чтo oTцocIIтeЛьЕаЯ

(эжeктI{pyющая

Pt)

cпoсoбEoсть) гaзoвor,i

стpyи тeм 6oльпre,

чeм

мeнЬIIIe IIЛoтI{oсTь

гata в сTрУe пo

oTIloшeнIIю

к IIлоTIloсти

Iазa B oкpy)I{aющeй

сpедe.

сooБPA}тtЕrlllя

PAз}IвPIloсти

:17

B oстpoyмпой

paбoтe

Ф. П. Pшкy

,(.

Б. Спoлдингa

[2sj]

пptг

вoдятся oпьтTньIe

дaпI{ыe,

пoлyчеIiныe

ЦУTеlr

IIpяМых измeрt.|lIlll

пpисoeДпнelrноii

массьT.

l{aк BItдIJo

из

pllс.

1З.3

(для

кpуrлoii

t 3.31

?11;

r00

fio am 250

3N 3t0

4c0

450

20e 400

I l il (ll('}.llIlIl('|)(|ilЛь-

IlIll|||(l'

ll('l'I

]|1l|

(.'lсJlаТЬ

rl)\ lr.

IX10

t2&l

l40J

tillC

E|ь|'/t

ooW/

Рис' 13.з. 3авl!симoсть oтIroситсIlьпoгo

Расхnл:|

г.rзa

в стt)ус

oт

PJсст'tr|||'|jt

l'-отп(лllсll!l'I

пЛoтдocтcil

пФtl изoтермичсскoм riстеIIеtIиlI

llil.'ltlnх

гаiroл ! 3oxlLуri

(|ll,;(''ll''L'\'

tiJ'

II,

Риl{y

д'

Б.

спoJiдивга tlil).

o) r

llстс'teпItг

i'i'.]lухi

|Glоo

||'\: r/l/0):

ltl'тl,чIl]пс

пpo.

Daпi п

двУoliiсri Yг]Irрo,]a

(с/сo:

0,:6

*./d'; J

Ilстсчсllllо l'o;i'I)(';lrt\((;,1(Ь: l.] x/llо);

yн|lвеIlсоJЬl|Jя

',рno.u

lсlс,

_ 7-32

t--16

.o.

стpyи), oпьrт пoДтBep,кДаeT

I]pIrBeдeEEую

3аBIIсIIмoсTЬ. Peзу.'rьтaты

pабoтш

[285l

пpпвoдят rt

фopltУЛe

дЛя

oПpeдeленЛЯ

paсхoдa

гaзa BIIда:

-nr.,'1fP-

ц:v.oz k

P".

|[rlll\'lt'lltlt,lll :t/lcсь

BI'lpа,IiеtItIя

в чaстEol\t с".Iyчаe

дви}IiеIIIIя

нe.

( '

i I i l t l\ l

(

]\ |

(

l l ;Iill/l(lioс'].It.

0с'l.CстI]ен

Il o

]

сoгЛасyloТсЯ с BсТpeчaвIllIlмIlся

lrirtrr,r,

rlrорltl.rtitltlt.

IIrlllt,tt.itl'lltllt

1'сI|с]ll,

ItЬl'lсl||lTl'

]lol!|(}t]\I'll) ]ll)lIil('/lсltI|ьlх

I]Inpа.

ili('l

llr lr.Пl,tпlt(, Пill)il

('11)it (lltiltntil(ri\li)r"tlt (')

ПrJr')

lllr()rl)l|.rlr

rir'lor'rп

r r(,r

tt{.1)ilr\

Irrn.

,l l.'r

r I r |

I I

l | . |

(

l r П Irorr,l|г,rrrr.r\

. ,

l r

| ; l

l'Ili]

,.'

1t.

lilt.t...

||l(.

\ilIlilli|(tl||ll)|'() зIlatlcllIfя

L'rrr

|lllIIll| lll |l

||l\|t

it('l|(

1i''l |

l i

I l

(

)

(

l |

lli|

('('|t ('|ll

\'lt-цстоlвlнa).

'rI'

Il| |l||lllI

l'||l\||. l |

t |

| | |

(

)

l.)

l](l.

!l.l-

I]J|oTtloсть гa3а

|| | |

l l

| |

i l

l |

| l l

trr.rrrr'r.,

IIr'rlrlхrU(l|^|()lr'|.||

/(('l|()JIllllTeJIЬEoгo

заДaния

l l l l I

l | |

. l

I l I

| | l I tt t.'trr.,r.tr'ii ljl:l:I It

(ill}у(l

l| |l

(.l'lY(о

oчeBидIIa IIз

фIIзи.

ll..l

|.ll\

l l l

]

l .

l I l I l l

,Ii'rl

r.;rrtt.rttt Itllс/{tI().lljlLаеl\I

тaкнie

зaдaEEoй

l|.'Iil!l|!|l\ l/'' |'IilIll()l'||l

ltlttir't.lttrlttц.l.rl rltlt'tlliil.

ll,rl..'rlr'tt' ]l'l'| ||l,lli'\(U(il

('l

).t||!|ll.l)(.i|.rIl,lII'х

3aкoEollepEoстeй

ва

''l'Il

Ill\'ll l| |lIJl'il,|.|'Illl,l[lt

()|llll./(('.|,lI(,||\ll[t

ttз}leEeEиe cкopoсти