ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Температурные пограничные слои при вынужденном конвективном течении из "Теория пограничного слоя " В этом параграфе мы рассмотрим несколько примеров температурного пограничного слоя при вынужденном конвективном течении, причем используем уравнения пограничного слоя (12.36). Расчет температурного пограничного слоя на теле любой формы так же, как и расчет динамического пограничного слоя на произвольном теле, связан с довольно большими трудностями. Поэтому сначала мы остановимся на более простом случае температурного пограничного слоя — на плоской пластине, обтекаемой в продольном направлении. [c.278] Этот результат соответствует соотношению (12.37в), на основе которого была выведена практически очень важная аналогия Рейнольдса между теплопередачей и сопротивлением трения. [c.279] Решение этого уравнения дано в таблице 7.1 (стр. 134). [c.279] Следовательно, при Рг = 1 распределение скоростей и распределение температуры, в соответствии с ранее полученным уравнением (12.64), тождественно совпадают. [c.280] Примечательно, что при Рг = 1 величина Ъ в точности равна единице. Следовательно, при продольном обтекании плоской пластины газом с числом Прандтля Рг = 1 и со скоростью Uoo тепло, возникающее вследствие трения, нагревает пластину так, что температура ее повышается на величину, равную повышению температуры в критической точке вследствие адиабатического торможения течения от скорости Uoo до нуля. [c.282] На рис. 12.11 изображены результаты измерений [ ], равновесной температуры продольно обтекаемой плоской пластины при различных числах Рейнольдса Uoox/v, В ламинарной области результаты измерений довольно хорошо совпадают с теорией. При переходе ламинарного течения в турбулентное равновесная температура стенки внезапно возрастает. [c.282] На рис. 12.12 ЭТО распределение изображено для различных значений числа Прандтля Рг. [c.283] привела бы к выводу, что Nux = О при -Ес = 2 и Nu 0 при Ь Ес 2 (ср. с рис. 12.13). [c.285] Следовательно, поток воздуха охлаждает стенку только до тех пор, пока ТJJO — Гоо 16°. Если же разность температур стенки и внешнего течения меньше 16°, то на пластину будет переходить из протекающего около неа воздуха часть тепла, возникающего вследствие трения. В частности, нагревание пластины происходит и в том случае, когда стенка и внешнее течение имеют одинаковые температуры. [c.286] Значения функции Ъ т, Рг) вычислены Э. Вруном Ш. Для частного случая т = О они даны в таблице 12.2. [c.287] График функции Р т, Рг) для различных значений параметра р = = 2т1 т + 1) построен на рис. 12.14 по численным данным Г. Л. Эванса [ ]. На том же рисунке изображены асимптотические приближения для очень малых чисел Прандтля [по формуле (12.42)] и для очень больших чисел Прандтля по формуле (12.47) см. также работуЛ ] . Для продольнога обтекания плоской пластины т = 0) вместо формулы (12.88) получаются в предельных случаях Рг- 0 и Рг оо формула (12.44а) и соответственно (12.49а), а для течения в окрестности критической точки (лг = 1) — формула (12.446) и соответственно (12.496). В частном случае профиля с отрывом пограничного слоя т = —0,091) при Рг- оо имеет место, как показано в работе [ ], другое асимптотическое приближение. [c.287] таким же способом, как и в 3 главы IX, для Т [у), Т (у),. . . выводятся обыкновенные дифференциальные уравнения, в которые входят коэффициенты-функции /ь /з определяющие распределение скоростей. [c.288] Приближение при средних числах Прандтля и Э = О — по формуле (12.71а). [c.288] График функции А (Рг) изображен на рис. 12.14 для случая р = 1, а некоторые ее численные значения даны в таблице 12.3 (стр. 290). [c.289] Вычислив отсюда Н и подставив найденное значение в правую часть уравнения (12.97), мы сумеем определить более точное значение А. Обычно вполне достаточно двух итераций. [c.291] Вернуться к основной статье