ISSN 2304-6600 (Online)
ISSN 1997-0935 (Print)



ГИДРАВЛИКА. ИНЖЕНЕРНАЯ ГИДРОЛОГИЯ. ГИДРОТЕХНИЧЕСКОЕ СТРОИТЕЛЬСТВО

Характерные особенности распределения скоростей в турбулентном потоке

  • Боровков Валерий Степанович - Московский государственный строительный университет (ФГБОУ ВПО «МГСУ»)
  • Волшаник Валерий Валентинович - Московский государственный строительный университет (ФГБОУ ВПО «МГСУ»)
  • Рылова Ирина Александровна - Московский государственный строительный университет (ФГБОУ ВПО «МГСУ»)
DOI: 10.22227/1997-0935.2015.6.103-109
Страницы: 103-109
Получены профили скорости для зоны вязкого течения при постоянном и изменяющемся касательном напряжении. Показано, что течение в этом слое имеет нестационарный характер, при котором вязкое течение перемежается с турбулентным. По опытным данным Никурадзе установлено, что логарифмический профиль скорости строго подтверждается только в некоторой пристеночной зоне, названной слоем Прандтля. Получена формула для определения толщины слоя Прандтля в зависимости от коэффициента гидравлического сопротивления. Показано, что толщина слоя Прандтля практически совпадает с толщиной вытеснения пограничного слоя.
  • вязкий профиль скорости;
  • логарифмический профиль скорости;
  • толщина слоя Прандтля;
  • толщина вытеснения пограничного слоя;
Литература
  1. Millikan C.B. A critical discussion of turbulent flows in channels and circular tubes // Proc. 5th Int. Congress of Appl. Mech., Cambridge, Mass. 1938. Pp. 386-392.
  2. Coles D. The law of the wake in turbulent boundary layers // J. Fluid. Mech. 1956. Vol. 1. No. 2. Pp. 191-226.
  3. Ньютон И. Математические начала натуральной философии / пер. с лат. и прим. А.Н. Крылова. М. : Наука, 1989. 688 с.
  4. Mikhailov M.D., Freire A.P.S. Feasible domain of Walker’s unsteady wall-layer model for the velocity profile in turbulent flows // Annals of the Brazilian Academy of Sciences. 2014. No. 86 (4). Pp. 2121-2135.
  5. Einstein H.A., Li H. The viscous sublayer along a smooth boundary // Proc. Am. Soc. Civil Engrs. Paper. 1956. Vol. 82. P. 945.
  6. Hutchins N., Marusic I. Evidence of very long meandering features in the logarithmic region of turbulent boundary layers // J. Fluid Mech. 2007. Vol. 579. Pp. 1-28.
  7. Emmons H.W., Bryson A.E. The laminar-turbulent transition in a boundary layer // Part I. JAS. 1951. Vol. 18. No. 7. Pp. 490-498; Part II. Proc. First US National Congress Appl. Mech. 1952. Pp. 859-868.
  8. Schubauer G.B., Klebanoff P.S. Contribution on the mechanics of boundary layer transition // NACA Report. 1289. 1956. Pp. 853-863.
  9. Dryden H.L. Recent investigation of the problem of transition // ZFW 4. 1956. Pp. 89-65.
  10. Боровков В.С., Брянская Ю.В. Расчет сопротивления в переходной области с учетом перемежаемости течения в вязком подслое // Гидротехническое строительство. 2001. № 7. С. 20-22.
  11. Mazzuoli M., Vittori G., Blondeaux P. Turbulent spots in a Stokes boundary layer // Journal of Physics: Conference Series 318 (032032). 2011. Pp. 1-10.
  12. Богомолов А.И., Боровков В.С., Майрановский Ф.Г. Высокоскоростные потоки со свободной поверхностью. М. : Стройиздат, 1979. 344 с.
  13. Шлихтинг Г. Теория пограничного слоя / пер. с нем. М. : Наука, 1969. 711 с.
  14. Киселев П.Г. Гидравлика: Основы механики жидкости. М. : Энергия, 1980. 360 с.
  15. Nikuradse I. Gesetzmaessigkelten der turbulenten Stroemung in glatten Rohren. Forschungs-heft (Forschungs auf dem Gebiete des Ingenieur-wesens). 1932. No. 356. Pp. 1-36.
  16. Nikuradse I. Stroemungsgesetze in rauhen Rohren // Forschungs-Heft (Forschungs auf dem Gebiete des Ingenieur-wesens). 1933. No. 361. Pp. 1-22.
  17. Прандтль Л. Результаты работ последнего времени по изучению турбулентности // Проблемы турбулентности : сб. М. ; Л. : Изд-во ОНТИ НКТП, 1936. С. 9-35.
  18. Хинце И.О. Турбулентность, ее механизм и теория / пер. с англ. М. : Физматгиз, 1963. 680 с.
  19. Clauzer F.H. The turbulent boundary layer // Advances Appl. Mech. NY : Academic Press, 1956. Vol. 4. Pp. 1-51.
  20. Zanoun E.-S., Durst F., Nagib H. Scaling laws for turbulent channel and pipe flows over a wide range of Reynolds numbers // 4th International Conference on Heat Transfer, Fluid Mechanics and Thermodynamics. 2005. Paper number: ZF2.
  21. Stelian C. Analysis of turbulent flow in closed and open channels with application in electromagnetic velocimetry // Magnetohydrodynamics. 2012. Vol. 48. No. 4. Pp. 637-649.
  22. Брянская Ю.В. Течение в пристеночном слое и за его пределами (в трубе, канале и пограничном слое) // Вестник МГСУ. 2010. № 4-2. С. 60-65.
  23. Боровков В.С., Корыванова В.Д. Особенности пространственного течения в туннеле при шероховатых стенках // Вопросы гидравлики и водоснабжения : сб. тр. 1980. № 174. С. 59-64.
СКАЧАТЬ (RUS)