Научный отчет № 5024

Название

Экспериментальное определение пульсационных характеристик турбулентного потока при числах Рейнольдса, меньших 2000, в диффузорах и цилиндрических трубах с внутренним источником возмущений.

Авторы

Решмин А.И., Тепловодский С.Х., Трифонов В.В.

Аннотация

Проведены экспериментальные и расчетные исследования течения в круглой трубе при постановке цилиндрического препятствия на участке установления ламинарного течения и в диффузоре с малым углом раскрытия. Исследования проводились в потоке воздуха при числах Рейнольдса от 600 до 3000. Получены профили средней скорости и профили пульсаций скорости на различных расстояниях от препятствия в трубе и на выходе из диффузора. Показано, что в результате обтекания ламинарным потоком, с профилем скорости близким к параболическому, цилиндрического препятствия с диаметром 0.06 - 0.15 диаметра трубы, на расстоянии 20 - 60 калибров от препятствия при числе Рейнольдса больше ~1000 возникает течение, по скорости и пульсациям сходное с расчетным турбулентным течением. При увеличении расстояния от места постановки препятствия до выхода (больше ~150 калибров) течение переходит в ламинарное. Критическое число Рейнольдса при этом ~1950. Показано, что при подаче турбулентного потока на вход диффузора с углом наклона образующей 0.3 град. в выходном сечении диффузора формируется развитое турбулентное течение при числах Рейнольдса от ~1000 и выше. При числе Рейнольдса ~1000 течение непрерывно переходит в ламинарное. Полученные в эксперименте характеристики течения на выходе из диффузора во всем рассмотренном диапазоне чисел Рейнольдса соответствуют характеристикам течения, рассчитанным по трехпараметрической модели турбулентности.

Год публикации

2009 г.

Объём

40 с.

Научный руководитель

Решмин А.И.

Ключевые слова

турбулентное течение в трубе, переход к турбулентности, критическое число Рейнольдса, обтекание цилиндра, безотрывный диффузор, пульсационные характеристики.