Турбулентность: модели и подходы. Курс лекций. Часть II. Фрик П.Г. - 102 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ПНИПУ | Пермь

Составители: 

Рубрика: 

102
850105974017.0
850105974017.0
63084138183.0
191870348117.0
72798376941.0
306308807679.0
537148465705.0
092303778133.0
5
4
3
2
1
0
1
2
-=
-=
=
-=
-=
=
=
=
-
-
h
h
h
h
h
h
h
h
25
14
03
12
21
30
41
52
-
-
-
-
-=
=
-=
=
-=
=
-=
=
hg
hg
hg
hg
hg
hg
hg
hg
(6.88)
6.6. Âåéâëåò-àíàëèç âðåìåííûõ êîëåáàíèé ãèäðîäèíàìè÷åñêèõ
ñèñòåì
Âî âòîðîé ãëàâå ìû ïîäðîáíî ðàññìàòðèâàëè õàðàêòåð êîëåáàíèé,
âîçíèêàþùèõ â ñèñòåìàõ ãèäðîäèíàìè÷åñêîãî òèïà â íàäêðèòè÷åñêèõ ðå-
æèìàõ, òî åñòü ïðè îòíîñèòåëüíî íåáîëüøîì ïðåâûøåíèè õàðàêòåðèñòè÷å-
ñêèì ïàðàìåòðîì (íàïðèìåð, ÷èñëîì Ðåëåÿ) êðèòè÷åñêîãî çíà÷åíèÿ. Ïðè
ýòîì ïî ìåðå ñòîõàñòèçàöèè òå÷åíèÿ ñïåêòðû ñòàíîâÿòñÿ ñïëîøíûìè, à
ïðèçíàêîì ðàçâèòîé òóðáóëåíòíîñòè ñëóæèò ðàçâèòûé èíåðöèîííûé èí-
òåðâàë. Îäíàêî, ýòî íå îçíà÷àåò, ÷òî â ðàçâèòûõ òóðáóëåíòíûõ òå÷åíèÿõ îò-
ñóòñòâóþò âûäåëåííûå êðóïíîìàñøòàáíûå ïóëüñàöèè. Ýêñïåðèìåíòàëüíûå
èññëåäîâàíèÿ òóðáóëåíòíîé êîíâåêöèè â çàìêíóòûõ îáúåìàõ ïîêàçûâàþò,
÷òî òå÷åíèÿ íà ìàñøòàáàõ, ñðàâíèìûõ ñ ðàçìåðàìè ñàìîé ïîëîñòè, õàðàê-
òåðèçóþòñÿ öåëûìè ñåðèÿìè âûäåëåííûõ ÷àñòîò, ïðè÷åì ïåðèîäû êîëåáà-
íèé ìîãóò â òûñÿ÷è ðàç ïðåâûøàòü âðåìÿ îáîðîòà æèäêîñòè â ïîëîñòè. Ýòè
ðåçóëüòàòû ïîäêðåïëÿþòñÿ è íàáëþäåíèÿìè çà ïðèðîäíûìè ñèñòåìàìè.
Òàê Ñîëíöå, ÿâëÿþùåå ñîáîé êðóïíåéøóþ èç äîñòóïíûõ ïðÿìîìó íàáëþ-
äåíèþ êîíâåêòèâíûõ ÿ÷ååê
(èìåííî êîíâåêöèÿ ÿâëÿåòñÿ îñ-
íîâíûì èñòî÷íèêîì äâèæåíèÿ íà
Ñîëíöå è õàðàêòåðèçóåòñÿ îíà
ãèãàíòñêèì çíà÷åíèåì ÷èñëà Ðå-
ëåÿ), äåìîíñòðèðóåò öåëûé íàáîð
öèêëîâ ñ ïåðèîäàìè îò íåñêîëü-
êèõ äíåé äî òûñÿ÷ ëåò.
 êà÷åñòâå ïðèìåðà ïðèëî-
æåíèÿ âåéâëåò-àíàëèçà ê èññëå-
äîâàíèþ âðåìåííîé èçìåí÷èâî-
ñòè ñëîæíûõ ãèäðîäèíàìè÷åñêèõ
ñèñòåì ìû ðàññìîòðèì ðåçóëüòà-
Ðèñ.6.22
102


                h- 2 = 0.230377813309           g - 2 = h5
                h- 1 = 0.714846570553           g - 1 = - h4
                h0 = 0.630880767930             g 0 = h3
                h1 = - 0.27983769417            g 1 = - h2
                                                                    (6.88)
                h2 = - 0.187034811719           g 2 = h1
                h3 = 0.30841381836              g 3 = - h0
                h4 = - 0.010597401785           g 4 = h- 1
                h5 = - 0.010597401785           g 5 = - h- 2




6.6. Âåéâëåò-àíàëèç âðåìåííûõ êîëåáàíèé ãèäðîäèíàìè÷åñêèõ
ñèñòåì

     Âî âòîðîé ãëàâå ìû ïîäðîáíî ðàññìàòðèâàëè õàðàêòåð êîëåáàíèé,
âîçíèêàþ ù èõ â ñèñòåìàõ ãèäðîäèíàìè÷åñêîãî òèïà â íàäêðèòè÷åñêèõ ðå-
æèìàõ, òî åñòü ïðè îòíîñèòåëüíî íåáîëüø îì ïðåâûøåíèè õàðàêòåðèñòè÷å-
ñêèì ïàðàìåòðîì (íàïðèìåð, ÷èñëîì Ðåëåÿ) êðèòè÷åñêîãî çíà÷åíèÿ. Ï ðè
ýòîì ïî ìåðå ñòîõàñòèçàöèè òå÷åíèÿ ñïåêòðû ñòàíîâÿòñÿ ñïëîø íûìè, à
ïðèçíàêîì ðàçâèòîé òóðáóëåíòíîñòè ñëóæèò ðàçâèòûé èíåðöèîííûé èí-
òåðâàë. Îäíàêî, ýòî íå îçíà÷àåò, ÷òî â ðàçâèòûõ òóðáóëåíòíûõ òå÷åíèÿõ îò-
ñóòñòâóþò âûäåëåííûå êðóïíîìàñø òàáíûå ïóëüñàöèè. Ýêñïåðèìåíòàëüíûå
èññëåäîâàíèÿ òóðáóëåíòíîé êîíâåêöèè â çàìêíóòûõ îáúåìàõ ïîêàçûâàþò,
÷òî òå÷åíèÿ íà ìàñø òàáàõ, ñðàâíèìûõ ñ ðàçìåðàìè ñàìîé ïîëîñòè, õàðàê-
òåðèçóþ òñÿ öåëûìè ñåðèÿìè âûäåëåííûõ ÷àñòîò, ïðè÷åì ïåðèîäû êîëåáà-
íèé ìîãóò â òûñÿ÷è ðàç ïðåâûøàòü âðåìÿ îáîðîòà æèäêîñòè â ïîëîñòè. Ýòè
ðåçóëüòàòû ïîäêðåïëÿþ òñÿ è íàáëþ äåíèÿìè çà ïðèðîäíûìè ñèñòåìàìè.
Òàê Ñîëíöå, ÿâëÿþ ù åå ñîáîé êðóïíåéø óþ èç äîñòóïíûõ ïðÿìîìó íàáëþ -
                                          äåíèþ     êîíâåêòèâíûõ     ÿ÷ååê
                                          (èìåííî êîíâåêöèÿ ÿâëÿåòñÿ îñ-
                                          íîâíûì èñòî÷íèêîì äâèæåíèÿ íà
                                          Ñîëíöå è õàðàêòåðèçóåòñÿ îíà
                                          ãèãàíòñêèì çíà÷åíèåì ÷èñëà Ðå-
                                          ëåÿ), äåìîíñòðèðóåò öåëûé íàáîð
                                          öèêëîâ ñ ïåðèîäàìè îò íåñêîëü-
                                          êèõ äíåé äî òûñÿ÷ ëåò.
                                                 êà÷åñòâå ïðèìåðà ïðèëî-
                                          æåíèÿ âåéâëåò-àíàëèçà ê èññëå-
                                          äîâàíèþ âðåìåííîé èçìåí÷èâî-
               Ðèñ.6.22                   ñòè ñëîæíûõ ãèäðîäèíàìè÷åñêèõ
                                          ñèñòåì ìû ðàññìîòðèì ðåçóëüòà-

Страницы