Вовлечение (гидродинамика)
Унос — это перенос жидкости через границу раздела между двумя телами жидкости за счет турбулентного потока, вызванного сдвигом. [1] Унос важен для турбулентных струй, шлейфов и гравитационных течений и является постоянной темой исследований. [2]
История
[ редактировать ]Гипотеза увлечения была впервые использована в качестве модели потока в шлейфах Г.И. Тейлором . Он изучал использование пожаров в бочках с нефтью для очистки взлетно-посадочных полос самолетов от тумана во время Второй мировой войны . [3]
Это стало распространенной моделью закрытия турбулентности, используемой в механике окружающей среды и геофизических жидкостей . [4]
Приложения
[ редактировать ]В эдукторах или эжекторно-струйных насосах используется унос. Их используют на судах для откачки затопленных отсеков: морская вода закачивается в эдуктор и нагнетается струей, а любая жидкость на входе в эдуктор переносится к выходу, а затем вверх и из отсека. Эжекторы могут откачивать все, что может через них течь, включая воду, масло и небольшие кусочки дерева. Другой пример — водометный насос , который используется в морских двигательных установках. Струйные насосы также используются для циркуляции теплоносителя в некоторых конструкциях кипящих ядерных реакторов .
В электроэнергетике это явление используется в пароструйных эжекторах для поддержания вакуума в конденсаторе путем удаления неконденсируемых газов из конденсатора.
В приложениях теоретической аэродинамики скорость увлечения , которая выражает скорость изменения увлечения, часто используется для решения интеграла фон Кармана для турбулентных пограничных слоев.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Тернер, Дж. С. (20 декабря 1979 г.). Эффекты плавучести в жидкостях . Издательство Кембриджского университета. п. 167. ИСБН 978-0-521-29726-4 .
- ^ Скейс, MJ; Колфилд, CP; Далзиел, SB; Хант, JCR (2006). «Зависящие от времени шлейфы и струи с уменьшающейся силой источника». Дж. Гидромеханика . 563 : 443–461. Бибкод : 2006JFM...563..443S . дои : 10.1017/S0022112006001212 . S2CID 54603125 .
- ^ Мортон, БР; Тейлор, Дж.И.; Тернер, Дж. С. (24 января 1956 г.). «Турбулентная гравитационная конвекция от постоянных и мгновенных источников» . Труды Лондонского королевского общества. Серия А. Математические и физические науки . 234 (1196): 1–23. Бибкод : 1956РСПСА.234....1М . дои : 10.1098/rspa.1956.0011 . ISSN 0080-4630 . S2CID 98250471 .
- ^ Тернер, Дж. С. (декабрь 1986 г.). «Турбулентное вовлечение: развитие предположения о вовлечении и его применение к геофизическим потокам» . Журнал механики жидкости . 173 : 431–471. Бибкод : 1986JFM...173..431T . дои : 10.1017/S0022112086001222 . ISSN 1469-7645 . S2CID 122678724 .