Внешние течения 416,

В предыдущих разделах изучались вариационные задачи для внешних течений. В следующем разделе будут рассмотрены внутренние течения и задачи со свободным концом искомого контура. [c.132]

В соответствии со способом особых точек внешнее течение на физической плоскости преобразуется на некоторую простую область вспомогательной плоскости L В качестве такой области примем полукруг единичного радиуса (рис. II.8, б), причем, следуя [331, пластинку расположим на горизонтальном диаметре, а границы каверны — на дуге полукруга. Расположение характерных точек течения показано на рис. II.8, а и б. [c.73]

В настоящее главе рассмотрены следующие процессы взаимодействия неограниченного и струйного потоков с пластиной а) теплообмен в ламинарном пограничном слое, осложненный действием градиента давления теплообмен в турбулентном пограничном слое, осложненный действием градиента давления б) теплообмен в пристенном пограничном слое, осложненный действием градиента давления и высокой степенью турбулентности внешнего течения описание режимов течения, в пристенном пограничном слое приведено в специальной литературе [5, 94]. [c.159]

Рис. 8.1. Схема взаимодействия потока газа с пластиной при изменении скорости внешнего течения по закону =

Установлено, что в окрестности критической точки при натекании струи на преграду скорость внешнего течения изменяется по закону [c.170]

В окрестности критической точки предполагается ламинарный режим течения, так как мало число Рейнольдса и действует отрицательный градиент давления, однако интенсивность теплообмена (значение числа Нуссельта Nu) (точки на рис. 32.11) в несколько раз превосходит соответствующее значение Nu, рассчитанное по ламинарной теории (см. гл. 29). Одной из причин столь высокой интенсивности теплообмена в указанных условиях (рис. 32. 11), по-видимому, является эффект проникновения в ламинарный пограничный слой турбулентных пульсаций из внешнего течения. [c.302]

Отметим, что понятие толщины пограничного слоя не является вполне определенным, так как резкой границы между внешним течением и пристенным слоем не существует и условная граница не совпадает с какой-либо линией тока. Имеется несколько условных величин, характеризующих поперечные размеры пограничного слоя. Так, за толщину этого слоя принимают такое расстояние от твердой стенки, на котором скорость частицы отличается, например, не более чем на 1Ур от скорости внешнего течения. [c.127]

Обычно б очень мала, однако если скорость внешнего течения велика и реализуется гиперзвуковой пограничный слой, то внутри пограничного слоя температура велики, а плотность мала, так что б почти достигает толщины по1 ра-ничного слоя. [c.382]

Согласно [24], имеют место слабое и сильное взаимодействия внешнего течения и пограничного слоя через давление. [c.382]

Таким образом, только в том случае, если > tig, состояние в пограничном слое при х >- Хо не влияет на состояние пограничного слоя при х < Хд. Обычно этот эффект не учитывают, так как возмущение на внешней границе югра-ничного слоя экспоненциально мало. Однако в том случае, если имеет место отрыв пограничного слоя (см. 7.10) при возмущение внешнего течения нельзя считать палым и происходит перестройка всего течения на внешней 1 рани-це, а вместе с ним и течения внутри пограничного слоя. [c.386]

Уравнение для о1 в силу того, что во внешнем течении расход через любую замкнутую поверхность равен нулю (источники и стоки во внешнем течении отсутствуют), сводится к обычному уравнению Лапласа [c.426]

Профиль безразмерной тангенциальной скорости для внешнего течения с учетом (7.9.15), (7.9.17) определяется формулой [c.428]

Следовательно, вблизи точки отрыва скорость внешнего течения и падает в направлении течения, так как и (7.9.53) следует, что биРАх < 0. [c.437]

С помощью понятия пограничного слоя течение жидкости вдоль твердого тела как бы раскладывается на тече ние внутри тонкого слоя вблизи стенки, где проявляется влияние вязкости, и на внешнее движение, в котором действие вязкости незаметно. Вот почему внешнее течение можно изучать методами теории невязкой жидкости ( 19), тогда как к пограничному слою эти методы применить нельзя. [c.295]

Толщина пограничного слоя б является достаточно условной, так как нет резкой границы между внешним течением и движением вблизи стенки. Можно принять, например, за толщину слоя такое расстояние от твердой границы тела, при котором местная скорость отличается от скорости невозмущенного потока не более, чем на 1%. [c.296]

Важно подчеркнуть, что давление в пограничном слое диктуется не самим слоем, а внешним течением. В данном случае при обтекании пластинки, расположенной по направлению течения, внешнее давление не изменяется (градиент давления dp/dx = 0), что создает условия для устойчивости самого слоя. [c.297]

Граничные условия в уравнениях (187) зависят от выбора системы координат. В дальнейшем будем рассматривать систему координат, жестко связанную с телом следовательно, в такой системе координат = Q и vw = О. Однако в случае колеблющейся поверхности тела и стационарного внешнего течения предпочти- [c.79]

В 3.2.5 было установлено, что знак величины д на экстремали постоянен. Если t < о, то в области (4.11) имеем 1 -а < 0. Из (3.23) тогда заключаем, что при движении по характеристикам второго семейства в сторону уменьшения rj) величина у уменьшается. Зависимость а у) или а(г) на экстремалях частный вид которой тфиведен на рие, 3.11, показывает, что такое движение по экстремалям ведет в сторону линии с бесконечными ускорениями, а в плоскости а,< — в сторону кривой VSU. Следовательно, в осесимметричном случае попытка отыскания решения одного из рассмотренных видов может привести к тому, что экстремаль не будет принадлежать целиком области П. Это обстоятельство приводит к новым ограничениям области существования найденных решений для внешних течений. Подобное ограничение не возникает, если > 0 в начальной точке экстремали, поскольку в этом случае 1 > 0 на всей экстремали. [c.126]

Для пластины длиной Z величина dujdx пропорциональна uall, где uq — скорость внешнего течения. Следовательно, сила инерции имеет величину порядка pu-l/l- Градиент скорости в направлении, перпендикулярном к стенке, т. е. величина ди/ду, имеет порядок щ/Ь, где б — толщина пограничного слоя. Поэтому сила трения пропорциональна Подставляя эти значения сил [c.280]

В качестве второго примера реальных течений, для которых пограничный слой является автомодельным, рассмотрим течение вблизи критической точки для несжимаемой жидкости при 0 = 1. Так как скорость внешнего течения в этом случае линейно изменяется вдоль обтекаемой поверхности uo = сх, то Р = 1, Uo< pTg. Тогда уравнения (31) и (32) принимают вид [c.298]

Эти величины имеют определенный физический смысл. Толщина вытеснения есть расстояние, на которое отодвигаются от тела линии тока внешнего течения вследствие уменьшения скорости и изменения плотности в пограничном слое. Толщина потери ил1пульса есть толщина слоя газа с постоянными параметрами и импульсом, равным разности импульсов потока газа с неравномерной плотностью тока, но постоянной скоростью uq и потока с переменными значениями скорости и плотности. [c.302]

Экспериментальные исследования профилей крыльев выявили сильную зависимость положения места перехода от градиента давления внешнего течения. При этом оказалось, что в первом приближении координата точки минимума давления определяет место перехода. В свою очередь эта координата также с известным приближением совпадает с местом наибольшей толщины профиля. Поэтому ламинаризированные профили с большой протяженностью ламинарного пограничного слоя имеют смещенные к задней кромке участки наибольшей толщины. По экспериментальным данным, точка минимума давления может быть удалена от передней кромки на расстояние 60—65% хорды профиля. Сопротивление такого профиля, обусловленное воздействием ламинарного трения, может быть снижено по сравнению с обычным профилем в полтора-два раза. [c.90]

Согласно общепринятой теории устойчивости, основанной на методе малых возмущений, предполагается, что ламинарное течение подвергается воздействию каких-то малых возмущений, вызванных, например, шероховатостью стенки или неравномерностью внешнего течения. Эта теория устанавливает, при каких условиях затухают или нарастают со временем эти возмущения. При этом затухание означает, что ламинарное течение устойчиво и, наоборот, нарастание соответствует неустойчивости, характеризуемой теоретическим значением критического числа Рейнольдса Reкp. В его определении и заключается основная задача теории устойчивости ламинарного пограничного слоя. Оценка этого числа позволяет сделать вывод о характере движения в таком слое. Если достигнутые числа Рейнольдса меньше критического, то появляющиеся возмущения затухают, а при более высоких нарастают. [c.94]

Преобразуем течение на физической плоскости на вспомогательную плоскость i. Будем считать, что г = / (Q - некоторая известная функция, преобразующая внешнее течение около профиля на плоскости г во внешнее течение около круга единичного радиуса на плоскости Соответствие точек указано на рис. 111.21. [c.159]

Покажем, как находят распределение скорости на внешней кромке пограничного слоя вдоль х. Для этого рассмотрим случай стационарного потенциального течения вдоль обтекаемого тела, когда поток скользит (не прилипает) по его поверхности. В этих условиях градиентом скорости dW ду и членами, выражающими силу вязкости, можно пренебречь. Кроме того, для стационарного процесса давление р и скорость становятся функциями только координаты X и поэтому частные производные др/дх и dW /dx заменяются полными производными ApjAx и AWxlAx. Здесь внешнее течение отождествляется с движением идеальной жидкости при полном отсутствии пограничного слоя [20]. [c.109]

Профиль скоростей в поперечных сечениях в области обтекания пластин и непосредственно за нею можно разделить на две части в пределах пограничного слоя имеет место интенсивное нарастание скорости от нуля (на стенке) до некоторого, почти постоянного значения (на условной линии раздела между пограничным слоем и внешним потоком) во внешнем течении скорость практически почти не меняется в пределах поперечного сечения (но вследствие сплошности может меняться от сечения к сечению). Подобную же картину можно наблюдать также в случае, когда поток жидкости встречает удобооб-текаемое тело но в этом случае (рис. 72) поверхность тока вблизи тела по форме близка к поверхности тела. [c.122]

При исследовании проблемы входа тел в плотные слои атмосферы, как правило, течение в окрестности обтекаемого тела разделяют на невязков и нетеплопроводное внешнее течение и на течение внутри пограничного слоя в непосредственной окрестности тела. При этом предполагают, что ише-нение массы, импульса и энергии во внешнем течении происходит только вследствие конвекции и излучения. В тс же время считают, что во внешнем течении может происходить изменение компонентного состава потока вследствие хгми-ческих реакций, возбуждения внутренних степеней свобсды, диссоциации и ионизации. [c.356]

На рис. 7.4.3 приведена схема поля течения, индуцированного пограничным слоем на плоской пластинке. Здесь Уа (х) — волна, а б (х) — граница пограничного слоя, ( корпеть внешнего течения не совпадает со скоростью однородного поступательного потока и и определяется формой эквивалентного тела, которое представляет собой первоначальное тело, поперечный размер ,которого увеличен на толщину вытеснения. В связи с этим взаимодействие ч< .рез давление называют также взаимодействием, индуцирозан-ным пограничным слоем. [c.382]

При выводе системы уравнений пограничного слоя считалось, что внешнее течение влияет на его структуру только посредством величин рд н Нд. Однако если завихренноеть [c.383]

Таким образом, при решении конкретных практичежих задач гиперзвукового обтекания тел необходимо, как правило, учитывать эффекты вязкого взаимодействия внешнего течения и течения в пограничном слое. [c.384]

Как следует из (7.9.36), и1с1у не обращается в оо при х=, очевидно, что и р /йх не обращается в оо, так как этот член не изменяется поперек пограничного слоя и, следовательно, определяется внешним течением. Таким образом, в первом приближении в окрестности точки отрыва уравнение движения принимает вид [c.435]

Разность давлений поперек пограничного слоя, которую можно было бы определить путем интегрирования уравнения (2.53), имеет порядок (6//) , т е. пренебрежимо мала. Следовательно, р(у) onst и равно статическому давлению во внешнем течении частицы жидкости при движении вдоль оси, нормальной к поверхности тела, не об ладают массой и не замедляются вслед ствие трения. Таким образом, давление по длине пограничного слоя р(х) изменяется так же, как во внешнем течении. [c.109]

На кривой и (у) для сечения, проходящего через точку В, обязательно имеется точка перегиба /), поэтому в точке В имеем д и ду о ипо (24.1) др дх )> 0. Следовательно, точка отрыва В должна лежать за точкой минимума давления, в которой т )> о и д и1ду = 0. Если давление вдоль профиля монотонно падает, то отрыв пограничного слоя не возникает. Отрыв пограничного слоя сопровождается резким увеличением толщины пограничного слоя и может привести к существенной перестройке основного внешнего течения жидкости, которое в этом случае становится существенно зависящим от свойств вязкости жидкости. [c.264]

Ввиду малости толщины пограничного слоя принимают, что поперек него давление не изменяется, т. е. др1ду=(). При омывании плоской поверхности неограниченным потоком, когда во внешнем течении скорость постоянна и равна Wo, из уравнения Бернулли [c.140]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...