Слой пограничный трехмерный

Как показали исследования [20 и др. ], при вращении ротора среда, движущаяся в пограничном слое на лопатках, в радиальном направлении не уравновешена. Радиальные составляющие скорости в пограничном слое имеют место и в том случае, если проектирование облопачивания выполнено из условия радиального равновесия в контрольных сечениях основной, незаторможенной в пограничном слое части потока. Профиль скоростей по толщине слоя закручен (рис. 6). По всей высоте лопаток поток в пограничном слое является трехмерным. Например, в турбине, в венце направляющих лопаток он отклоняется от направления движения потенциальной части потока к центру в венце рабочих [c.23]

При правильном согласовании расхода рабочей среды через направляющую и рабочую решетки для элементарных ступеней с использованием соответствующих действительности данных об углах выхода потока (а , Ра) и потерях энергии можно считать, что движение среды соответствует разбивке проточной части на элементарные ступени. Как указывалось, исключение может представлять та часть среды,-которая движется в пограничном слое на лопатках, поскольку при вращении ротора указанный пограничный слой является трехмерным [20]. [c.219]

Приведенный анализ условий радиального равновесия показывает, что последние при вращении ротора в пределах пограничного слоя не выполняются. Поток жидкости в пограничном слое является трехмерным. В венце направляющих лопаток он отклоняется (от направления движения потенциальной части потока) к центру в венце рабочих лопаток направление отклонения потока в пограничном слое зависит от угла р при р 90° жидкость отклоняется к центру, при р > 90° в большинстве случаев (2и >> [c.224]

Течение в пограничном слое может быть двумерным, как это представлено на рис. 8-4,а и б. Однако в более общем случае векторы скорости в пограничном слое на различных расстояниях от границы могут иметь компоненты во всех трех координатных направлениях, и течение в пограничном слое будет трехмерным. [c.176]

В рамках классической теории пограничного слоя уравнения трехмерного пограничного слоя для частных классов тел сводятся к двумерным уравнениям, например, при коническом внешнем течении. Аналогичным образом и в случае взаимодействующего пограничного слоя при определенных условиях трехмерная задача сводится к интегрированию системы двумерных уравнений (автомодельное решение). [c.209]

С относительной точностью порядка i9 , где в — максимальная из характерных относительных толщин крыла или пограничного слоя, уравнения трехмерного пограничного слоя на крыле могут быть записаны в виде, которые несколько отличаются от системы (5.47), из-за введения других безразмерных величин [c.219]

Устойчивость пограничного слоя при трехмерных возмущениях [c.480]

В двумерном пограничном слое толщина вытеснения является мерой толщины пограничного слоя. В трехмерном пограничном слое толщина вытеснения не определяет действительную физическую толщину пограничного слоя. За счет вторичного течения возможно перетекание жидкости внутри пограничного слоя, и это перетекание влияет на реальную толщину пограничного слоя. При малых вторичных течениях явлением перетекания жидкости можно пренебречь. [c.273]

Изложенная классическая концепция отрыва потока, связанная со свойствами пограничного слоя, достаточно достоверно описывает процессы, происходящие в случае двухмерных плоских или осесимметричных течений. Исследования показали, что эта концепция не всегда может правильно объяснить возникающий отрыв на трехмерных телах, например на крыльях конечного размаха или телах вращения, расположенных под углом атаки. [c.102]

Полученная таким образом система дифференциальных уравнений, описывающая гидродинамику, теплообмен и массообмен, в общем случае является нелинейной, трехмерной, в частных производных. Получить в этом случае аналитическое ее решение невозможно. В связи с этим при анализе гидродинамики, теплообмена и массообмена используют приближенные аналитические и численные решения этой системы уравнений. Достоверность используемых решений проверяют опытным путем. В настоящее время наиболее эффективные методы приближенных решений базируются на теории пограничного слоя. [c.277]

Изз чение внутренних закрученных потоков представляет не только самостоятельный научный интерес I оно имеет большое значение для теории трехмерного пограничного слоя. Наличие двух компонент напряжения трения, а также сходство свойств пристенного закрученного течения и пространственного пограничного слоя позволяют считать закрученный поток промежуточной стадией в разработке теории трехмерного пограничного слоя. [c.8]

В общем случае трехмерного течения (Vт) и (ат)г являются некоторыми тензорами, точное определение которых не представляется возможным. В ряде простейших случаев предприняты успешные попытки выразить эти коэф( )и-циенты турбулентного переноса через характеристики турбулентности. Теория Прандтля привела к следующим соотношениям для (v ,)iJ и (aт ij при течении и теплообмене в пограничном слое (одномерная задача) [c.15]

С учетом вязкости область неустойчивости на рис. 81 сокращается и располагается внутри зоны невязкой неустойчивости. Автор работы [10] определил собственную функцию ф( ) для нейтральных колебаний (см. рис. 81, точка /). Определенные по значению этой функции линии тока возмущенного движения выглядят так, как показано на рис. 82. Многие экспериментальные работы при вынужденных возмущениях пограничного слоя показали хорошую сходимость результатов, характерных естественным возмущениям, с данными рис. 81. Однако при этом выяснилось, что нарастание неустойчивых волн приводит к явно выраженной трехмерной структуре течения. [c.179]

В современной лаборатории моделирования, занимающейся нестационарными процессами тепло- и массопереноса, необходимо иметь счетно-рещающее устройство. Сейчас применяются гидравлические интеграторы, просто и наглядно решающие задачи из этой области. В частности, они используются для численного интегрирования дифференциальных уравнений теплопроводности и диффузии при любых граничных условиях в одно-, двух- и трехмерном пространстве [Л. 7-5, 7-6, 7-7 ]. С их помощью решаются частные задачи расчета процессов диффузионного горения пласта угля [Л. 7-8] и диффузионного горения газового факела ]Л. 7-9]. Они используются для решения задач о распространении свободных турбулентных струй, некоторых задач пограничного слоя ]Л. 7-8] и др. [c.256]

И последнее замечание — относительно способа вывода дифференциальных уравнений в частных производных. В наиболее общей форме эти уравнения весьма громоздки, и основные физические законы, на основе которых они получены, часто затемняются алгебраической сложностью самих уравнений. Чтобы сделать вывод дифференциальных уравнений простым и ясным, мы проводим его для двумерного случая и одновременно пользуемся обычным приближением пограничного слоя. Затем мы обобщаем уравнения на трехмерный случай, устраняем приближение пограничного слоя и, наконец, записываем уравнения в векторной форме. При таком подходе все выводы становятся ясными и очевидными, и мы не только ничего не теряем, но и значительно выигрываем в смысле простоты алгебраических преобразований. [c.20]

Уравнения Навье—Стокса. Применим теперь теорему импульсов аналогичным образом к трехмерному течению. Откажемся от упрощающих допущений теории пограничного слоя и будем учитывать нестационарность течения и внешние массовые силы. Записав теорему импульсов для направления х в декартовой системе координат, получим [c.41]

Общее уравнение диффузии при стационарном течении. Если отказаться от приближения пограничного слоя и рассмотреть общую трехмерную задачу конвективного массопереноса при стационарном течении, то к полученным выше уравнениям нужно будет добавить один конвективный и два диффузионных члена. При этом запись уравнения в декартовых координатах становится довольно громоздкой. Более лаконично можно записать эти уравнения в векторной форме. При этом уравнениям (4-16) и (4-18) соответствуют уравнения [c.46]

W — скорость на внешней границе трехмерного пограничного слоя [c.5]

Ф — угол между направлением скорости среды в трехмерном пограничном слое и направлением скорости на внешней его границе [c.5]

Рис. 6. Профиль скоростей в трехмерном пограничном слое

Как указывалось, одна часть среды, движущейся в трехмерном пограничном слое на торцовой стенке, вытекает из решетки в выходном ее сечении 2 —2 через пограничный слой на торцовой стенке, другая притекает к выпуклой поверхности лопатки и вовлекается в вихревое движение. Обозначим суммарный приток среды через пограничные слои на обеих торцовых стенках, ограничивающих лопатки по высоте, к выпуклой поверхности лопатки через Gj. [c.141]

Остановимся кратко на состоянии вопроса о расчете трехмерного пограничного слоя. [c.144]

Теория трехмерного пограничного слоя разработана лишь применительно к отдельным задачам (вращающийся диск, вихревая форсунка, обтекание конуса, пограничная область внутри угла, образованного двумя пластинами). При этом несомненно большие успехи достигнуты в случае ламинарного характера течения. [c.144]

Рис. 68. К расчету трехмерного пограничного слоя на поверхности тела с осевой симметрией

Что касается теории трехмерного турбулентного слоя, то успехи в этой области менее значительны. Как известно, в настоящее время даже лучшие методы расчета плоского пограничного слоя являются эмпирическими. Вопрос распространения этих методов на трехмерные потоки остается неясным. Справедливость указанного ранее принципа независимости при обтекании крыла со скольжением в случае турбулентного слоя пока еще не установлена [40 ]. [c.145]

В настоящее время найдены решения уравнений трехмерного пограничного слоя в тех задачах, где поперечный градиент давлений равен нулю или мал и им можно пренебречь. [c.145]

Закрутка профиля скоростей в трехмерном пограничном слое на торцовой стенке. Закон изменения угла ф по толщине пограничного слоя определяем, применяя принцип Даламбера к элементарному объему жидкости с размерами x, Ду и Дг, выделенному внутри пограничного слоя (рис. 70). При этом, как и прежде, ось X принимаем совпадающей с направлением потока на внешней границе слоя, ось у — с внешней нормалью к торцовой стенке. [c.149]

Рис. 70. Схема сил, действующих на элемент жидкости. выделенный в трехмерном пограничном слое

Определение характерных величин. Зная закон изменения угла ф по толщине пограничного слоя, определим зависимости для h , Л", Л, Л , Л , /г", Л и Л . Первые две характерные величины (h и /г ) входят в выражения (145) и (146), служащие для определения коэс х )ициента концевых потерь в решетке остальные — в коэффициенты дифференциальных уравнений (151) трехмерного пограничного слоя на торцовой стенке. [c.159]

К расчету трехмерного пограничного слоя [c.170]

Вернемся к расчету трехмерного пограничного слоя с использованием зависимостей (182) и (183). [c.172]

Рис. 111. Схема определения поворотной силы, действующей на среду в трехмерном пограничном слое

Граничные условия здесь такие же, как и при рассмотрении трехмерного пограничного слоя на торцовой стенке (см. гл. III). В результате имеем С = 0. Тогда [c.228]

Уравнения трехмерного пограничного слоя на лопатках [c.230]

Уравнения трехмерного пограничного слоя на поверхности вращающейся лопатки в форме интегральных соотношений импульсов представим в следующем виде [c.230]

При написании этих уравнений трехмерного пограничного слоя предполагалось, что первые производные составляющих и и о по оси у велики по сравнению с первыми производными этих составляющих по осям х и г. Равным образом считалось, что про- [c.231]

При написании этого граничного условия имелось в виду, что положение минимума давления на выпуклой поверхности лопатки с изменением координаты г может существенно изменяться. Поэтому значение координаты Xq, от которого следует производить расчет пограничного слоя как трехмерного, может также изменяться по длине лопатки (рис. 119). Функцию ф (i, k) следует опредялять по данным расчета плоского пограничного слоя от входной кромки до положения минимума давления. [c.234]

Решения уравнений пограничного слоя при трехмерных нестационарных течениях получены также В. Вюстом для тел, совершающих нестационарные движения в направлении, перпендикулярном к направлению обтекания. В частности, им был исследован пограничный слой на круглом цилиндре,, совершающем периодическое движение в направлении, перпендикулярном к направлению набегающего потока. Рассмотренное В. Вюстом обтекание плоского клина, совершающего колебания в направлении к передней кромке,, содержит в себе как частные случаи осциллирующее обтекание пластины и осциллирующее течение в окрестности критической точки. [c.392]

Следует подчеркнуть, что решение сопряженной задачи связано с большими трудностями, поскольку в каждом конкретном случае необходимо иметь решение полной системы уравнений как для потока жидкости, так и для рассматриваемого тела. Поэтому для практических расчетов тепловых процессов (как и в случае гидравлических расчетов) трехмерное течение потока жидкости заменяют одномерным при этом вводится понятие коэффициента теплооотдачи, учитывающего основную специфику трехмерного течения. Для практических расчетов важно иметь функциональную связь между температурой поверхности Т , средней температурой жидкости Tf (средней по сечению для канала или температурой жидкости вдали от тела — для пограничного слоя) и плотностью теплового потока на поверхности тела, т. е. [c.22]

Теория опирается на следующую основную гипотезу основная роль случайных турбулентных пульсаций в потоке со сдвигом состоит не в непосредственном и локальном переносе осредненного импульса, как предполагалось в классических теориях, а в порождении сильной трехмерной неустойчивости структуры подслоя, которая была обнаружена Клайном и его сотрудниками. Эта неустойчивость в свою очередь вызывает быстрое разрушение структуры потока в подслое, которое повторяется во времени и пространстве на всей поверхности, обтекаемой турбулентным пограничным слоем. Для простоты это явление рассматривается в виде следующей модели имеется правильная система областей, в которых происходит разрушение структуры подслоя и которые более или менее равномерно расположены на поверхности. Эта система движется вниз по потоку с характерной скоростью, равной скорости перемещения турбулентных возмущений в слое (т. е. примерно 80% скорости вне пограничного слоя). [c.301]

Дифференциальные уравнения трехмерного пограничного слоя на торцовой стенке. Уравнения пространственного пограничного слоя были получены Леви-Чивитом. Л. Е. Калихман преобразовал эти уравнения и получил их в форме интегральных соотношений пульсов [13]. [c.145]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...