Составители:
14
Умножим уравнение (2.1) на
u
i
. Пренебрегая работой вязких сил, в этом случае
получаем
u
i
(
∂
t
∂
T
+
u
j
∂
x
j
∂
T
)=
Pr
÷
u
i
∂x
2
j
∂
2
T
.
Умножим
i
-ю проекцию уравнения Навье-Стокса на
T
:
T
(
∂t
∂u
i
+
u
j
∂x
j
∂u
i
)=
à
ú
T
∂
x
i
∂
p
+
÷
T
∂x
2
j
∂
2
u
i
.
В результате сложения последних двух уравнений получаем
∂
t
∂
(
u
i
T
)+
∂
x
j
∂
(
u
i
u
j
T
)=
Pr
÷
u
i
∂x
2
j
∂
2
T
à
ú
T
∂x
i
∂p
+
÷T
∂x
2
j
∂
2
u
i
.
Операция осреднения во времени дает
∂
t
∂
u
i
T
+
∂t
∂
u
0
i
T
0
+
∂
x
j
∂
u
i
u
j
T
+
∂
x
j
∂
u
i
u
0
j
T
0
+
∂
x
j
∂
u
j
u
0
i
T
0
+
∂
x
j
∂
T u
0
i
u
0
j
+
+
∂
x
j
∂
u
0
i
u
0
j
T
0
=
Pr
÷
(
u
i
∂x
2
j
∂
2
T
+
u
0
i
∂x
2
j
∂
2
T
0
)
à
ú
T
∂
x
i
∂p
à
ú
T
0
∂
x
i
∂p
0
+
÷T
∂x
2
j
∂
2
u
i
+
÷T
0
∂x
2
j
∂
2
u
0
i
.
(2.3)
Умножим на
u
i
уравнение (2.2):
u
i
(
∂
t
∂T
+
u
j
∂
x
j
∂T
)=
u
i
Pr
÷
∂x
2
j
∂
2
T
à
u
i
∂
x
j
∂
u
0
j
T
0
,
а
i
-ю проекцию уравнения Навье-Стокса на
T
:
T
∂
t
∂u
i
+
u
j
T
∂
x
j
∂u
i
+
Tu
0
j
∂
x
j
∂u
0
i
=
à
ú
T
∂
x
i
∂p
+
÷T
∂x
2
j
∂
2
u
i
.
Суммируя последние два уравнения и вычитая результат из (2.3), получаем уравне-
ние для корреляции
u
0
i
T
0
вида
∂t
∂
u
0
i
T
0
+
u
j
∂
x
j
∂
u
0
i
T
0
=
à
u
0
j
T
0
∂
x
j
∂
u
i
à u
0
i
u
0
j
∂
x
j
∂T
à
à
∂
x
j
∂
u
0
i
u
0
j
T
0
à
ú
T
0
∂
x
i
∂p
0
+
Pr
÷
u
0
i
∂x
2
j
∂
2
T
0
+
÷T
0
∂x
2
j
∂
2
u
0
i
.
(2.4)
Последние два члена в правой части (2.4) преобразуются согласно
∂x
2
j
∂
2
u
0
i
T
0
=
∂
x
j
∂
∂
x
j
∂
u
0
i
T
0
=
∂
x
j
∂
(
T
0
∂
x
j
∂u
0
i
+
u
0
i
∂
x
j
∂T
0
)=
=
T
0
∂x
2
j
∂
2
u
0
i
+
∂
x
j
∂T
0
∂
x
j
∂u
0
i
+
u
0
i
∂x
2
j
∂
2
T
0
+
∂
x
j
∂u
0
i
∂
x
j
∂T
0
.
Обозначая
÷/
Pr =
ë
- коэффициент температуропроводности, можно записать
ëu
0
i
∂x
2
j
∂
2
T
0
+
÷T
0
∂x
2
j
∂
2
u
0
i
=
ëu
0
i
∂x
2
j
∂
2
T
0
+
ëT
0
∂x
2
j
∂
2
u
0
i
+(
÷
à ë
)
T
0
∂x
2
j
∂
2
u
0
i
=
ë
(
∂x
2
j
∂
2
u
0
i
T
0
à
2
∂
x
j
∂T
0
∂
x
j
∂u
0
i
)+
(
÷
à ë
)
T
0
∂x
2
j
∂
2
u
0
i
.
Корреляция
ú
T
0
∂
x
i
∂p
0
представляется в виде
14 Умножим уравнение (2.1) на ui . Пренебрегая работой вязких сил, в этом случае получаем ∂T ∂T ÷ 2 ∂ T ui ( ∂ t + u j ∂ x j ) = Pr u i ∂x 2. j Умножим i -ю проекцию уравнения Навье-Стокса на T : ∂u ∂u T ∂p ∂ 2u T ( ∂ti + u j∂x ij) = à ú ∂x i + ÷T ∂x 2i . j В результате сложения последних двух уравнений получаем ∂ ∂ ÷ ∂ 2T T ∂p ∂ 2u i ∂t (u i T) + ∂x j ( u u i j T ) = u Pr i ∂x j 2 à ú ∂x i + ÷T ∂x 2j . Операция осреднения во времени дает ∂ uT ∂t i + ∂t∂ u 0i T 0 + ∂x∂ ju iu jT + ∂x∂ ju i u 0jT 0 + ∂x∂ ju j u 0i T 0 + ∂x∂ jT u 0i u 0j + 2 2 0 2 ∂ u2 0 T ∂p ∂ 0 0 0 ÷ (u i ∂∂xT2 u 0i∂∂xT2 ) ÷T∂∂xu2i 0 + uuT ∂x j i j = Pr + à ú ∂x i à T 0 ∂p + + ÷T 0 ∂x 2i. j j ú ∂x i j j (2.3) Умножим на ui уравнение (2.2): 2 ∂T u i(∂∂Tt + u j ∂x ) = ui P÷r ∂∂ xT2 à u i∂∂x ju 0jT 0 , j j а i -ю проекцию уравнения Навье-Стокса на T: 0 ∂ ui ∂ ui ∂u ∂p 2 T ∂t + u jT ∂ xj 0 i + Tuj∂x j = à Tú ∂ x i + ÷T∂∂xu2i. j Суммируя последние два уравнения и вычитая результат из (2.3), получаем уравне- 0 ние для корреляции u i T 0 вида u T + u j ∂x∂ ju 0iT 0 = à u 0jT 0 ∂u ∂ 0 0 ∂t i i ∂x j ∂T à u 0i u 0j ∂x j à 0 0 2 0 ∂ u 2 0 ∂ 0 0 0 à uuT ∂x j i j à T ∂p + ÷ Pr u 0i∂∂xT2 + ÷T 0 ∂x 2i. (2.4) ú ∂x i j j Последние два члена в правой части (2.4) преобразуются согласно 0 ∂2 0 0 u T = ∂ ∂ 0 0 u T = ∂ (T 0∂u i + u 0 ∂T 0 ) = ∂x 2j i ∂x j∂x j i ∂x j ∂x j i ∂x j 2 0 ∂u 0i ∂T 0 0 ∂ u ∂T 0 ∂u i 2 0 = T 0 ∂x 2i + + u 0i∂∂xT2 + ∂x ∂x . j ∂x j ∂x j j j j Обозначая ÷/Pr = ë - коэффициент температуропроводности, можно записать 2 0 ∂ u 2 0 2 0 ∂ u 2 0 ∂ u 2 0 ëu 0i ∂∂xT2 + ÷T 0 ∂x 2i = ëu 0i ∂∂xT2 + ëT 0 ∂x 2i + (÷ à ë)T 0 ∂x 2i = j j j j j 2 0 2 0 ∂ 0 0 ∂T 0 ∂u i ∂ u ë(∂x 2u i T à 2 ) + (÷ à ë)T 0 ∂x 2i. j ∂x j ∂x j j T 0 ∂p 0 Корреляция представляется в виде ú ∂x i
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 12
- 13
- 14
- 15
- 16
- …
- следующая ›
- последняя »