Локальное подобие течения и распределение скоростей в турбулентных потоках

В.С. Боровков, В.Н. Байков, ФГБОУ ВПО Московский государственный строительный университет, Москва, Россия
М.А. Волынов, ФГБОУ ВПО Московский государственный университет природоустройства, Москва, Россия
Д.В. Писарев, ФГБОУ ВПО Московский государственный технический университет, Москва, Россия

Обоснование условий, обеспечивающих подобие кинематических и динамических характеристик турбулентных потоков, имеет принципиальное значение для решения задач гидравлического моделирования и инженерных расчетов систем водоснабжения и водоотведения, а также водопропускных сооружений в гидротехническом и дорожном строительстве.

В работе показано, что условия подобия распределения скоростей Прандтля-Никурадзе для течений в трубах не отвечают принципу универсальности при различных режимах гидравлического сопротивления, а распределение скоростей степенного вида до настоящего времени не имеет теоретического обоснования.

Доказано, что принципу локального подобия турбулентных течений Кармана-Седова в равной мере соответствуют распределения скоростей логарифмического и степенного вида. При этом параметрами кинематического подобия являются динамическая скорость и коэффициент гидравлического сопротивления. Приведены данные измерений распределения скоростей в речных потоках, существенно отличающихся своими масштабами и водностью, которые согласуются как с логарифмической, так и со степенной формой профиля скорости.

Предложена методика определения динамической скорости по данным измерений распределения скоростей на основе их представления в форме логарифмического и степенного распределений. Показано, что для исследованных речных потоков оба способа определения динамической скорости дают близкие результаты.

Ключевые слова:

локальное подобие течения; логарифмический и степенной профиль; распределение скоростей в речных потоках

Полный текст статьи в pdf

(Боровков В.С., Байков В.Н., Волынов М.А., Писарев Д.В. Локальное подобие течения и распределение скоростей в турбулентных потоках // Инженерно-строительный журнал. 2012. №6(32). С. 12-19).


Ссылки по теме:

1. Калякин А. М., Чеснокова Е. В. Новая зависимость для определения коэффициента гидравлического сопротивления в переходной зоне сопротивления (от ламинарного режима к турбулентному) // Инженерно-строительный журнал. 2012. 2012. №2(28). С. 51-55.
URL: http://www.engstroy.spb.ru/index_2012_02/chesnokova.html

2. Гиргидов А. Д. Изменение диссипации энергии при переходе от ламинарного режима к турбулентному // Инженерно-строительный журнал. 2011. №5(23). С. 49-52.
URL: http://www.engstroy.spb.ru/index_2011_05/girgidov.html

3. Ватин Н. И., Гиргидов А. А., Стрелец К. И. Численное моделирование трехмерного поля скорости в циклоне // Инженерно-строительный журнал. 2011. №5(23). С. 5-9. С. 33-39.
URL: http://www.engstroy.spb.ru/index_2011_05/strelets.html



Поиск по сайту
 
Контакты Карта сайта
Все права защищены. При использовании информации с данного сайта ссылка на источник обязательна