 |
MechMath
Механика и прикладная математика
|
Если Вы обнаружили
опечатку или неточность
на странице сайта,
выделите её и нажмите
Ctrl+Enter
Учебно-образовательная физико-математическая библиотека
Книга
Рейнольдс А.Дж. (Reynolds A.J.) Турбулентные течения в инженерных приложениях. М.: Энергия, 1979.
Скачать: djvu (8.21 M, 600dpi)
| Автор(ы): | Рейнольдс А.Дж. (Reynolds A.J.) |
| Название: | Турбулентные течения в инженерных приложениях |
| Издательство: | М.: Энергия |
| Год: | 1979 |
| Аннотация: | В книге дается систематическое изложение современного состояния прикладных вопросов турбулентного течения. Рассматривается структура турбулентного течения, законы тепло- и массопереноса в турбулентных потоках. В каждой главе даются примеры решения прикладных задач турбулентности, встречающихся в инженерной практике. В основу книги положены исследования, выполненные автором в Брунельском университете Книга предназначена для инженеров-гидравликов, специализирующихся по технологическим процессам, тепло- и массопереносу, для инженеров-энергетиков, а также может быть полезна научным работникам и студентам вузов соответствующих специальностей |
| Оглавление: | Предисловие к русскому изданию........3 Введение........5 Условные обозначения........8 Глава первая. ПРОБЛЕМЫ ТУРБУЛЕНТНОСТИ........9 1.1. Турбулентное трение и переходный режим течения........9 1.2. Лобовое сопротивление и отрыв........15 1.3. Распространение и смешение........20 1.4. Структура и подобие........24 1.5. Затухание и случайные процессы........31 1.6. Дисперсия и диффузия........36 1.7. Турбулентность и инженер........40 Упражнения........44 Глава вторая. ЭКСПЕРИМЕНТЫ И ИХ АНАЛИЗ........49 2.1. Измерение средних характеристик........49 2.2. Визуализация течения........51 2.3. Датчики для измерения пульсационных характеристик........53 2.4. Проволочный термоанемометр........58 2.4.1. Конструкция датчика........58 2.4.2. Теплоперенос от проволоки........60 2.4.3. Режимы работы........63 2.4.4. Косая проволока........67 2.5. Измерительная система........68 2.6. Корреляции и масштабы........72 2.6.1. Классификация........72 2.6.2. Одноточечные корреляции........74 2.6.3. Временные корреляции........75 2.6.4. Пространственные корреляции........77 2.7. Спектральный анализ........80 2.7.1. Классификация........80 2.7.2. Частотные спектры........82 2.7.3. Спектры по волновым числам........86 2.7.4. Гипотеза Тэйлора........89 2.8. Нормирование корреляционной и спектральной функций........91 2.8.1. Рассматриваемая задача........91 2.8.2. Подобие по числу Рейнольдса в больших масштабах........92 2.8.3. Подобие в мельчайших масштабах........95 2.8.4. Инерционная подобласть промежуточных масштабов........97 Упражнения........101 Глава третья. ТЕЧЕНИЯ В КАНАЛАХ. I. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ........107 3.1. Турбулентность течений в каналах........108 3.2. Процессы переноса........113 3.2.1. Общие положения........113 3.2.2. Массоперенос........116 3.2.3. Возникновение напряжений........117 3.2.4. Потоки энергии........119 3.3. Законы сохранения........120 3.3.1. Общие результаты........120 3.3.2. Массоперенос и неразрывность........122 3.3.3. Баланс сил........124 3.3.4. Уравнения механической энергии........129 3.3.5. Уравнения тепловой энергии........134 3.4. Простые теоретические модели........138 3.4.1 Проблема замыкания........138 3.4.2. Турбулентная диффузия и конвекция........139 3.4.3. Коэффициент турбулентного переноса........142 3.4.4. Рейнольдсов поток........145 3.4.5. Длина пути смешения........147 3.4.6. Гипотезы турбулентной вязкости и длины пути смешения........152 3.5. Установление масштабов напряжений в уравнении энергии........154 Упражнения........158 Глава четвертая. ТЕЧЕНИЯ В КАНАЛАХ. II. ТРЕНИЕ И РАСХОД........166 4.1. Пристеночный слой........166 4.1.1. Результаты анализа размерностей........166 4.1.2. Логарифмический слой........169 4.1.3. Буферный слой........172 4.2. Течение в гладких трубах........174 4.2.1. Изменение средней скорости течения........174 4.2.2. Законы трения........176 4.2.3. Приближения степенного закона........178 4.3. Проблемы, связанные с шероховатостью........180 4.3.1. Классический анализ........180 4.3.2. Некоторые нерешенные задачи........187 4.4. Асимметричные параллельно-струйные течения........192 4.4.1. Экспериментальные результаты........192 4.4.2. Простые модели течения........193 4.4.3. Законы трения........196 4.5. Другие течения в каналах........199 4.5.1. Вторичные течения........199 4.5.2. Эквивалентность течений в каналах........201 4.5.3. Открытые каналы........203 4.5.4. Системы каналов........205 Упражнения........209 Глава пятая. ТЕЧЕНИЕ В КАНАЛАХ. III. ТЕПЛО- И МАССОПЕРЕНОС........217 5.1. Аналогии процессов переноса........218 5.1.1. Аналогия Рейнольдса........218 5.1.2. Обобщения аналогии Рейнольдса........220 5.1.3. Обоснованность принятых предположений........222 5.2. Анализ размерностей и подобие........229 5.2.1. Законы теплопереноса........229 5.2.2. Эффекты восстановления........233 5.2.3. Распределение температуры........237 5.2.4. Массоперенос........240 5.3. Скорости переноса в трубе........242 5.3.1. План задачи........242 5.3.2. Формулы переноса при обтекании гладких стенок........245 5.3.3. Влияние температурного перепада........252 5.4. Течения с изменяющимися границами........256 5.4.1. Перенос при обтекании шероховатых поверхностей........256 5.4.2. Асимметричные распределения потоков в плоскопараллельных течениях........261 5.4.3. Каналы с некруговым и нерегулярным поперечными сечениями........265 5.5. Течения вблизи проницаемых поверхностей........267 5.5.1. Приложения........267 5.5.2. Перенос в обобщенном пристеночном слое........269 5.5.3. Распределение скорости в локально определенном слое........271 5.5.4. Использование коэффициентов турбулентного переноса........274 Упражнения........276 Глава шестая. РАЗВИВАЮЩИЕСЯ ТЕЧЕНИЯ. I. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ........282 6.1. Тонкослойные развивающиеся течения........283 6.1.1. Примеры........283 6.1.2. Развитие турбулентности........285 6.1.3. Характеристики ширины потока........290 6.1.4. Внешнее течение........292 6.2. Уравнения для пограничных слоев и других тонкослойных течений........294 6.2.1. Анализ порядка величин........294 6.2.2. Уравнение количества движения........298 6.2.3. Уравнение энергии........300 6.2.4. Интегральные формулы........303 6.2.5. Осесимметричные течения........307 6.2.6. Течения под действием архимедовых сил........309 6.3. Методы анализа........311 Упражнения........313 Глава седьмая. РАЗВИВАЮЩИЕСЯ ТЕЧЕНИЯ. II. СВОБОДНАЯ ТУРБУЛЕНТНОСТЬ........315 7.1. Методы теории подобия........316 7.2. Автомодельные течения........323 7.3 Профили средней скорости........328 7.3.1. Характер задачи........328 7.3.2. Плоский след........329 7.3.3. Эмпирические данные для свободной турбулентности и течения в ядре........333 7.4. Процессы переноса........336 7.4.1. Характер задачи........336 7.4.2. Методы теории подобия........338 7.4.3. Поперечные профили........341 7.5. Влияние внешнего течения и границ........343 Упражнения........347 Глава восьмая. РАЗВИВАЮЩИЕСЯ ТЕЧЕНИЯ. III. ПОГРАНИЧНЫЕ СЛОИ........350 8.1. Слой с постоянным давлением........351 8.1.1. Ламинарное течение. Решение Блазиуса........351 8.1.2. Скорость и трение в турбулентном слое........352 8.1.3. Роль шероховатости........356 8.2. Слои с неравномерным внешним течением........358 8.2.1. Ламинарное течение. Результаты Фокнера-Скэн........358 8.2.2. Скорость и трение в турбулентных слоях........360 8.2.3. Дополнительные уравнения........366 8.3. Процессы переноса........368 8.4. Некоторые нерассмотренные вопросы........373 Упражнения........376 Глава девятая. БОЛЕЕ СЛОЖНЫЕ ТЕЧЕНИЯ........379 9.1. Основные уравнения переноса........380 9.1.1. Тензорная запись........380 9.1.2. Уравнение количества движения и его аналоги........382 9.1.3. Другие транспортные уравнения........385 9.2. Модели турбулентного течения........386 9.2.1. Уравнение энергии........386 9.2.2. Другие динамические транспортные уравнения........389 9.2.3. Процессы пассивного переноса........392 Упражнения........393 Приложение........396 Список литературы........397 Предметный указатель........401 Оглавление........406 |
|
Научно-образовательный сайт MechMath содержит обширную информацию по математике и механике. Адрес сайта в Интернете: http://mechmath.ipmnet.ru/ Веб-сайт MechMath разработан при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (грант № 09-01-00343). Адрес веб-сайта: 119526 Москва, пр-т Вернадского, д. 101, корп. 1, Институт проблем механики им. А.Ю. Ишлинского РАН. © 2009–2024 А. Д. Полянин, А. И. Журов, А. Л. Левитин. |