Вход
Регистрация Зарегистрируйтесь, чтобы получить расширенные возможности...

Турбулентное течение

Турбуле́нтное тече́ние — течение жидкости или газа, при котором частицы жидкости совершают неупорядоченные, хаотические движения по сложным траекториям, что приводит к интенсивному перемешиванию между слоями движущихся жидкости или газа. Скорость, температура, давление и плотность среды при этом испытывают хаотические флуктуации. Термин образован от латинского turbulentus — бурный, беспорядочный. В природе и технике большинство течений жидкостей и газов являются турбулентными течениями.
Наиболее детально изучены турбулентные течения в трубах, каналах, пограничных слоях около обтекаемых жидкостью или газом твердых тел, а также так называемых свободные турбулентные течения — струи, следы за движущимися относительно жидкости или газа твердыми телами и зоны перемешивания между потоками разной скорости, не разделенными твердыми стенками. Турбулентные течения отличаются от ламинарных течений своей сложной внутренней структурой, распределением осредненной скорости по сечению потока, интегральными характеристиками — зависимостью средней по сечению или максимальной скорости, расхода, а также коэффициента сопротивления от числа Рейнольдса (Re). Профиль осредненной скорости турбулентного течения в трубах или каналах отличается от параболического профиля ламинарного течения более быстрым возрастанием скорости у стенок и меньшей кривизной в центральной части течения. За исключением тонкого слоя около стенки профиль скорости описывается логарифмическим законом, то есть скорость линейно зависит от логарифма расстояния до стенки.
В отличие от ламинарных пограничных слоев, турбулентный пограничный слой обычно имеет отчетливую границу, беспорядочно колеблющуюся со временем. Профиль осредненной скорости в пристенной части турбулентного пограничного слоя описывается логарифмическим законом, а во внешней части скорость растет с удалением от стенки быстрее, чем по логарифмическому закону. Струи, следы и зоны перемешивания обладают приблизительно автомодельностью. В случае свободных турбулентных течений область пространства, занятая завихренным турбулентным течением, в каждый момент времени имеет четкую, но неправильную форму границ, вне которых течение потенциально. Зона перемежающейся турбулентности оказывается здесь более широкой, чем в пограничных слоях.
Статья находится в рубриках
Яндекс.Метрика