Презентация на тему Турбулентное течение

Презентация на тему Презентация на тему Турбулентное течение, предмет презентации: Физика. Этот материал содержит 28 слайдов. Красочные слайды и илюстрации помогут Вам заинтересовать свою аудиторию. Для просмотра воспользуйтесь проигрывателем, если материал оказался полезным для Вас - поделитесь им с друзьями с помощью социальных кнопок и добавьте наш сайт презентаций ThePresentation.ru в закладки!

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1
Текст слайда:

Турбулентное течение

Лекция 6


Слайд 2
Текст слайда:

Турбулентные вихри

Рисунок Леонардо да Винчи


Слайд 3
Текст слайда:

Понятие турбулентности

Обтекание круглого цилиндра при числах Рейнольдса Re

Re = 10

Re = 20

Re = 140


Слайд 4
Текст слайда:

Волны на поверхности и течение за решеткой

Понятие турбулентности


Слайд 5
Текст слайда:

Волны на поверхности

Акустические волны в пространстве

Течение за решеткой

Пограничный слой на выпуклой поверхности

Понятие турбулентности


Слайд 6
Текст слайда:

Течение в круглой затопленной струе

Смешанный характер течения:

Понятие турбулентности


Слайд 7
Текст слайда:

Когерентные структуры

Обтекание круглого цилиндра при числе Рейнольдса 104

Турбулентность возникает на фоне упорядоченного движения.

Когерентные структуры – это крупные, относительно упорядоченные структуры. Характерны для большинства турбулентных течений.




Упорядоченное
течение


Слайд 8
Текст слайда:

Разнообразие турбулентных течений

Обтекание цилиндра

Пограничный слой на плоской стенке

Извержение

Затопленная
струя

След за островом
в океане

Галактические облака


Слайд 9
Текст слайда:

Разнообразие турбулентных течений

Все эти турбулентные течения имеют общие свойства:

Трехмерный нестационарный характер;

Наличие в потоке как крупных (когерентных) структур, так и очень мелких хаотичных структур.


Слайд 10
Текст слайда:

Определение турбулентности

Турбулентность – это трехмерное нестационарное движение жидкости, в котором вследствие растяжения вихрей создается непрерывное распределение хаотических пульсаций параметров потока в интервале длин волн от минимальных, определяемых вязкими силами, до максимальных, определяемых граничными условиями течения. [П. Брэдшоу]


Слайд 11
Текст слайда:

Признаки турбулентных течений

Нерегуляроность
Турбулентное течение нерегулярно, случайно и хаотично.
Диффузность
В турбулентном течении диффузия выше, чем в ламинарном.
Высокое число Рейнольдса
Турбулентное течение встречается при высоких числах Рейнольдса.
Трехмерность
Турбулентность всегда трехмерна.
Диссипативность
Энергия наиболее мелких вихрей переходит в тепло.
Неразрывность
Размер наиболее мелких вихрей намного больше длины свободного пробега молекул среды.
Эти вихри могут быть рассмотрены в рамках механики сплошной среды.


Слайд 12
Текст слайда:

Определение характера течения

Теневые фотографии

Введение примесей

1. Визуально


Слайд 13
Текст слайда:

Определение характера течения

2. При помощи измерений

Вносит дополнительное возмущение в поток.
Обладает большим временем релаксации, непригодна для измерения турбулентных потоков.

Измерения


Слайд 14
Текст слайда:

Определение характера течения

Термоанемометрия


Можно связать силу электрического тока и скорость потока

«+» Малая инерционность, высокая чувствительность и точность, компактность прибора


Слайд 15
Текст слайда:

Определение характера течения

Лазерная доплеровская анемометрия (ЛДА) – оптический метод измерения направления и скорости движения скорости частиц в потоке (размер частиц 0,5…20 мкм).

Измеряя сдвиг частоты рассеянного света определяется скорость частиц (которая равна скорости потока).


Слайд 16
Текст слайда:

Перемежаемость

Если провести измерения в точке потока за цилиндром, то получится следующая картина

t1

t2

Коэффициент перемежаемости:

Перемежаемость – явление чередования ламинарной и турбулентной форм движения.


Слайд 17
Текст слайда:

Понятие средней величины и пульсации

Турбулентные структуры существуют на фоне «основного» движения, например, однородного потока или неподвижной среды.


Слайд 18
Текст слайда:

Понятие средней величины и пульсации


Слайд 19
Текст слайда:

Оценка интенсивности турбулентности

Картина кинетической энергии турбулентности


Слайд 20
Текст слайда:

Различие между ламинарным и турбулентным потоком

1. В турбулентном потоке имеют место хаотические пульсации основных газодинамических переменных: давления, температуры, плотности, скорости и т.д.

2. Пульсации (в первую очередь скорости) обеспечивают перенос импульса, энергии и т.д. Этот перенос намного превосходит молекулярный перенос.

3. Происходит существенное изменение всех основных характеристик течения.

4. При расчете нельзя игнорировать влияние турбулентности.

Напряжение трения на стенке в пограничном слое


Слайд 21
Текст слайда:

Необходимость создания надежных методов расчета турбулентных течений


Необходимы надежные методы расчета турбулентных течений


Слайд 22
Текст слайда:

Основные вопросы

Почему происходит переход?
Когда и как он переходит (сценарий перехода)?
Как моделировать переход при проведении расчетов?

Первым вопросом занимается теория динамического хаоса – один из основных разделов синергетики (науки о самоорганизации).
Неустойчивость – признак того, что такая форма движения не может больше существовать. Должна появится новая форма движения.

Изменение структуры течения при различных числах Рейнольдса

Стационарное
безотрывное

Стационарное
отрывное

Нестационарное
упорядоченное

Турбулентное


Слайд 23
Текст слайда:

Когда происходит переход к турбулентности?

При значениях числа Рейнольдса, превышающих некоторое критическое значение, упорядоченное стационарное движение газов и жидкостей (ламинарное движение) теряет устойчивость и становится турбулентным.


Слайд 24
Текст слайда:

Почему возникает турбулентность?

Число Рейнольдса характеризует соотношение сил инерции (конвекции) и вязкости в рассматриваемом течении. Конвекция дестабилизирует течение, а вязкие силы стабилизируют.
Объемные силы также могут стабилизировать или дестабилизировать течение:
Температурная стратификация;
Центробежная сила.

Увеличение числа Рейнольдса (превышение Reкр)

Потеря устойчивости

Развитие пульсаций

Переход к развитому
турбулентному режиму течения




Потеря устойчивости потока зависит от вида течения, так и множества других факторов.
Не существует «универсального» числа Рейнольдса перехода.
Вопросами определения границ устойчивости занимается теория устойчивости.


Слайд 25
Текст слайда:

Сценарий естественного перехода в пограничном слое

(проникновение нестационарных возмущений из внешнего потока в пограничный слой)


Слайд 26

Слайд 27
Текст слайда:

Выводы


Слайд 28
Текст слайда:

Заключение


Обратная связь

Если не удалось найти и скачать презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Что такое ThePresentation.ru?

Это сайт презентаций, докладов, проектов, шаблонов в формате PowerPoint. Мы помогаем школьникам, студентам, учителям, преподавателям хранить и обмениваться учебными материалами с другими пользователями.


Для правообладателей

Яндекс.Метрика