Пластинка в ламинарном потоке

Исследование устойчивости ламинарной формы течения на криволинейной стенке носит более сложный характер, чем на пластинке,так как связано с воздействием на это течение продольного градиента давления в свободном потоке. При этом такое воздействие проявляется лишь на форме профиля скоростей в пограничном слое. [c.95]

Постоянная j = О, так как при = О и = О, т. е. на стенке скорость обращается в нуль, и, следовательно, для ламинарного потока вдоль безграничной пластинки имеет место линейное распределение скоростей [c.267]

Сопротивление плоских пластинок при малых числах Рейнольдса. Выше уже было рассмотрено сопротивление плоской пластинки в потоке несжимаемой жидкости в двух основных случаях когда пограничный слой на пластинке является ламинарным (гл. 10) и когда пограничный слой является турбулентным (гл. 12). В первом случае коэффициент сопротивления поверхности (для одной стороны обте-кае.мой пластинки) в соответствии с решением Блазиуса имеет вид (10-18), а именно [c.400]

При входе в трубу потока жидкости с большим числом Рейнольдса возникают явления, сходные с теми, которые происходят при обтекании пластинки, установленной параллельно направлению потока. Если поток жидкости, втекающий в трубу, более или менее свободен от возмущений, то длина I отрезка трубы, на котором течение остается еще ламинарным, определяется из соотнощения [c.181]

Характер пограничного слоя, образующегося при обтекании потоком жидкости плоской пластинки, существенно зависит от режима обтекания, определяемого числом Н. При сравнительно небольших числах К вдоль всей пластинки образуется ламинарный пограничный слой, расчет которого приведен в 4. [c.258]

При обтекании плоской пластинки, расположенной по потоку (угол атаки а = 0°), ламинарное течение в пограничном слое поддерживается на длине считая от передней кромки, определяемой числом Рейнольдса З-Ю —5-10 . После этого течение переходит в турбулентное. Точка перехода ламинарного пограничного слоя в турбулентный с увеличением числа Рейнольдса перемещается от задней кромки пластинки к передней. Сопротивление пластинки растет, и наибольшим оно становится, когда точка (зона) отрыва приближается к передней кромке. Важно отметить, что чем дольше сохраняется ламинарное течение вдоль пластинки, тем меньше ее сопротивление. Поэтому задача создания хорошо обтекаемых тел заключается в выборе такого профиля, у которого переход в турбулентное обтекание или отрыв вихрей происходит вблизи задней кромки тела. [c.41]

Х.7. Определите тепловые потоки на ламинарном и турбулентном участках обтекания пластинки, расположенной в воздушном потоке, скорость которого Кх>= 1 6 = 4000 м/сек. Критическое число Рейнольдса Кекр=10 . Условия обтекания пластинки шириной 6 = 5 м и размахом /=1 м соответствуют высоте атмосферы Я=10 км. Температура стенки поддерживается постоянной и равной 7ст = 300 К. [c.401]

Применим полученные в предыдущем параграфе результаты к турбулентному пограничному слою, образующемуся при обтекании тонкой плоской пластинки, — таком же, какое было рассмотрено в 39 для ламинарного течения. На границе турбулентного слоя скорость жидкости почти равна скорости LJ основного потока. С другой стороны, для определения этой скорости на границе мы можем (с логарифмической точностью) воспользоваться формулой (42,7), подставив в нее вместо у толщину пограничного слоя б ). Сравнив оба выражения, получим [c.252]

Значительное число исследований связано с определением перехода ламинарной формы течения в турбулентную на плоской пластин-к е, обтекаемой в продольном направлении. Согласно этим исследованиям, координата точки перехода П (рис. 1.10.1), отсчитываемая от передней заостренной кромки пластинки О, при обычном состоянии набегающего воздушного потока определяется экспериментальным критическим числом Рейнольдса [c.90]

Необходимым условием отрыва является положительный градиент давления. Следовательно, в общем случае отрыв потока происходит под воздействием такого градиента, а также ламинарных или турбулентных процессов. Если оба эти фактора отсутствуют, то отрыва не происходит. Например, поток не отрывается от плоской пластинки, для которой характерными являются постоянство давления во всех сечениях пограничного слоя и, следовательно, равенство нулю продольного градиента давления = 0). [c.97]

В действительности такой резкой границы между пристеночным подслоем ламинарного движения и областью турбулентного движения не существует. С физической точки зрения весь поток следует разделить по вертикали к пластинке на три области [c.271]

Условия перехода ламинарного пограничного слоя в турбулентный зависят от режима обтекания, определяемого числом Рейнольдса, от степени турбулентности набегающего потока и от формы тела. Если за характерный линейный параметр взять толщину пограничного слоя б, то согласно экспериментальным данным критическое число Рейнольдса для пластинки, при котором происходит указанный переход, составляет Кекр = 2750 -н 3500, т. е. величину, близкую к критическому числу в трубе (см. 35). Если же за характерный линейный параметр взять расстояние X, то для той же самой пластинки [c.296]

Зная Re p и задавшись скоростью невозмущенного потока и , легко найти расстояние х, где ламинарный пограничный слой переходит в турбулентный. Для рассматриваемой пластинки при = 10 м/с [c.296]

Метод последовательных моментов Л. Г. Лойцянского получил дальнейшее развитие в работах [Л. 2 и 3] применительно к тепловым задачам ламинарного пограничного слоя без массообмена. Хорошие результаты, а также простые и наглядные расчетные соотношения, полученные при этом авторами, свидетельствуют об устойчивости и удобстве метода. В настоящее время в инженерной практике ряда отраслей (сушильная техника, химическая технология, энергетика) отсутствуют расчетные соотношения, пригодные для определения конвективного теплообмена тел произвольной формы при наличии поперечного потока вещества. В большинстве работ Л. 5 и 4] формулы получены для случая продольно обтекаемой пластинки путем численного решения уравнений пограничного слоя при числах Прандтля, близких к единице. [c.130]

Опытами установлено, что переход ламинарного режима течения в пограничном слое в турбулентный происходит при некотором значении числа Рейнольдса Re p =, которое называют критическим. Однако переход может начаться при числах Рейнольдса, меньших, чем Re p, если искусственно возбуждать турбулентность основного потока, например, выставляя на его пути перед пластинкой сетку или увеличивая турбулентность в самом пограничном слое, на- [c.131]

Конвективные потоки около вертикальной пластинки и цилиндра остаются ламинарными до весьма больших чисел Грасгофа. Герман наблюдал потоки около вертикальной пластинки высотой 1 м и цилиндра диаметром 58,5 см и нашел, что переход ламинарного течения в турбулентное происходит при числах Грасгофа, равных соответственно 10 [c.552]

Инженерные методы расчета пограничного слоя пока разработаны лишь для наибо.пее простых случаев течений [12, 18, 3, 21]. Для этих случаев определяются толщина пограничного слоя и другие величины, характеризующие течение в пристеночной области. Например, толщина пограничного слоя у поверхности плоской пластинки, обтекаемой равномерным в удалении от профиля потенциальным потоком, при ламинарном пограничном слое равна Ьу = 5,8 У и при турбулентном пограничном слое равна [c.470]

Пластинка при нулевом угле атаки. Предельный случай пластинки, параллельной потоку, отличается от кругового цилиндра, ввиду того что ширина следа 2 много меньше длины (хорды) / пластинки. Кроме того, в этом случае отсутствует отрыв потока, и поэтому вихри, по-видимому, сходят с постоянной скоростью в первоначально ламинарный след (гл. ХИ, п. 4) при [c.374]

Итак, зная критический перепад при взаимодействии скачка уплотнения с пограничным слоем на плоской пластинке и значение (соответственно для ламинарного или турбулентного пограничного слоя), можно по формуле (3.1) получить критический перепад при взаимодействии скачка уплотнения с пограничным слоем на криволинейной стенке (при наличии градиента давления во внешнем потоке перед скачком). Из формулы (3.1) видно, что если внешний ноток перед скачком тормозится (( > 0), то отрыв наступает быстрее, если же внешний ноток до скачка разгоняется < 0), то отрыв должен наступать при большем перепаде давления в скачке, чем нри взаимодействии скачка с пограничным слоем на плоской пластинке. [c.146]

Рис. 1.24. Положение точки перехода ламинарного пограничного слоя в турбулентный на гладкой плоской пластинке в бестурбулентном потоке воздуха при разных скоростях потока

Продувки крыла (рис. 26), имеющего профиль в виде тонкой изогнутой пластинки, на малых Яе (от 14 000 до 42 ООО) в ламинарном потоке показывают, что без турбулизатора у него на больших углах атаки, соответствующих = 0,901,0, коэффициент профильного сопротивления Срезко растет, а С , почти не повышается, что приводит к увеличению коэффициента мощности. [c.38]

I — круглый диск 2 — цилиндр гладкий 3 — квадратная пластинка 4 — цилиндр шероховатый 5 — цилиндр гладкий, 11с1=5-, 6 — шар 7 — шар в турбулентном потоке 8 — шар в ламинарном потоке 9 — крыло самолета [c.44]

Опытами установлено, что переход ламинарного движения в пограничном слое в турбулентное происходит при некотором значении числа Рейнольдса RSko= И л Л кр/ , которое называют критическим. Однако переход может начаться при числах Рейнольдса, меньших чем Re p, если искусственно возбуждать турбулентность основного потока, например, выставляя на его пути перед пластинкой сетку или увеличивая турбулентность в самом пограничном слое, сделав поверхность пластинки шероховатой. Можно, наоборот, затянуть процесс перехода ламинарного движения в пограничном слое в турбулентное, устраняя источники турбулентности как в основном потоке, так и в самом пограничном слое. Более подробно проблемы турбулентности будут обсуждаться позднее. [c.115]

Ввиду того что средняя скорость в турбуленгном пограничном слое выше, чем в ламинарном (это видно из сравнения рис. 1.23, а и б), последний обладает меньшей кинетической энергией, потому более склонен к остановке и отрыву. Вот почему ламинарный пограничный слой, выгодный в отношении силы трения, может оказаться невыгодным в отношении срыва потока. На некоторых современных самолетах применяются специальные турбулиза-торы, или завихрители потока. Это небольшие пластинки на поверхности крыла или других частей самолета, вызывающие турбу-лизацию пограничного слоя и тем самым предотвращающие срыв потока и его последствия — тряску самолета, нарушение устойчивости и управляемости. [c.35]

Полив производят следующим образом. Из готовой эмульсии приготовляют рабочий 2%-ный (по желатине) раствор в дистиллированной воде, который и используют для полива на подготовленное вымытое стекло без подслоя при рассеянном белом свете. Если эмульсия хранилась в холодильнике, ее предварительно расплавляют в мерной посуде и доводят раствор дистиллированной водой до требуемого объема и нужной концентрации. Количество рабочего раствора определяется форматом пластинок и требуемой толщиной готового сухого слоя. Сушат пластинки в темноте, в горизонтальном положении ламинарным потоком обеспыленного воздуха при комнатной температуре и влажности до полного высыхания слоя. [c.77]

Если поток изотермичен, то решение задачи о продольном обтекании пластинки с ламинарным пограничным слоем заканчивается проведенным только что определением скоростей напряжения треиия н коэффициента сопротивления. Если же поток не изотермичен, как это будет, например, иметь место при искусственном поддержании на поверхностн пластинки размерной температуры Г, , отличной от температуры набегающего потока Т , то в этом случае представляет интерес разыскание также распределения температур в потоке и количества тепла, снимаемого потоком с пластинки или, наоборот, отдаваемого потоком пластинке. [c.537]

Переход к турбулентности. С практической точки зрения, переход ламинарного течения к турбулентному более важен, чем сама задача неустойчивости. Фиг. 21 показывает число Рейнольдса для этого перехода, полученное Шубауэром и Скрэмстедом (1947) для течения вдоль плоской пластинки, при различных уровнях турбулентности в набегающем потоке. Ясно, что это число значительно выше [c.115]

Решение Блазиуса соответствует ламинарному потоку вдоль пластинки и представляет собой действительный поток лишь при малых рейнольдсовых числах. Карман получил решение для турбулентного потока вдоль плоской оластинки, анализируя эмпирический закон Ьлазиуса для турбулентного потока в трубе он получил коэффициент сопротивления [c.86]

Прежде чем перейти к изучению турбулентного потока в трубе, рассмотрим установившееся движение жидкости вдоль безграничной пластинки. Расположим ось координат так, чтобы ось х была направлена вдоль пластинки, а ось у— по нормали (рис. XI.7). Будем полагать, что v = w = О, а составляющая скорости зависит только от у. Вначале рассмотрим ламинарное движение. Так как давление во всей области можносчитать постоянным, то уравнение Стокса для этого случая будет иметь вид [c.267]

В слабых диффузорных потоках (/ < 0) на пластинке (/ = 0) и в конфузорной области (f > 0) экспериментальные точки ложатся на одни кривые. Для простоты расчета можно Я и в указанной области брать постоянными. Тогда F f) по (XIII.22) будет линейной функцией F = а — bf, такой же, как и для ламинарного слоя, но с коэффициентами, равными а = 1,17, Ь — = 4,8-ь5,0 [при Я = 1,33-7-1,41 и (0) = 1]. Используя эти коэффициенты, по (XIИ.22) получим выражение для функции F (f), которое подставим затем в уравнение (XIII.18). [c.338]

При малой интенсивности возмущений во внешнем потоке в опытах как с пластинками, так и с крыльями, удавалось затянуть переход на большие значения Ревкр> яем в случае сильно возмущенных потоков. Так, например, в пограничном слое на пластине, помещенной в мало турбулентную аэродинамическую трубу, наблюдалось ламинарное движение вплоть до критического сечения пограничного слоя, где Явбкр = 6290, а на полированных металлических крыльях самолета в полете Ревкр доводилось до величины 9300. Это показывает, что относительный размер ламинарного участка пограничного слоя на крыле, особенно в спокойном набегающем потоке, зависит от шероховатости поверхности крыла вблизи передней его кромки или наличия производственных недостатков обработки поверхности в этой области крыла. Такое отличие движения жидкости в пограничном слое от движения в трубе может быть объяснено тем, что вблизи носика крыла пограничный слой еще очень тонок, бугорки шероховатости проникнут сквозь пограничный слой и станут источниками возмущений во внешнем потоке, которые будут проходить внутрь пограничного слоя через внешнюю его границу. [c.528]

Плоская пластинка пол нулевым углом атаки. Пластинка имеет относительную толщину 2 ,. на кромках снята фаска. При числе Рейнольдса, рассчитанном по длине пластипки н равном 10 000, однородный поток оказывается лишь слегка возмущенным за счет тонкого ламинарного пограничного слоя и следующего за ним ламинарного следа. Толщина и того и другого составляет лишь несколько процентов длины пластинки. Это согласуется с результатом теории Прандтля, согласно которой толщина пограничного слоя изменяется пропорционально квадратному корню из числа Рейнольдса. Визуализация с помощью пузырьков воздуха в воле. Фото ONERA. [ сг-1е. 1974] [c.24]

Турбулевтное пятно Эммонса. Процесс перехода ламинарного пограничного слоя в турбулентный на плоской пластинке происходит перемежающимся образом путем самопроизвольного случайного возникновения турбулентных пятен. Размер каждого пятна растет примерно пропорционально расстоянию при движении пятна вниз по потоку, которое идет со скоростью, составляющей некоторую долю скорости свободного пото- [c.66]

Многочисленные опыты по определению критического числа 1 5кр для пограничного слоя на пластинке привели к значениям, близким к критическому числу трубы. Тот же порядок был найден и при обтеканиях круглого цилиндра, шара и крыловых профилей. При этом было обнаружено и некоторое принципиальное отличие явления перехода в пограничном слое от соответствующего явления в трубе. Относительное расположение на поверхносги пластинки или другого обтекаемого тела критического сечения пограничного слоя, в котором ламинарный слой теряет устойчивость и переходит в турбулентный, оказалось существенно зависящим от степени возмущенности или, как иногда говорят, от интенсивности турбулентности набегающего на тело внешнего потока. При изменении этого фактора изменялась и величина критического числа Рейнольдса пограничного слоя, [c.584]

При малой интенсивности турбулентности внешнего потока в опытах как с пластинками, так и с крыльями удавалось затянуть переход на ббльшие значения К8 .р, чем в случае сильно возмущенных потоков. Так, например, в пограничном слое на пластинке, помещенной в мало турбулентную аэродинамическую трубу, наблюдалось ламинарное движение вплоть до критического сечения пограничного слоя, где К5 , = 6290, а на полированных металлических крыльях аэроплана в полете доводилось даже до величины 9300.1 [c.585]

Если движение жидкости ламинарное, то определение момента сопротивления, возникающего при вращении диска, возможно выполнить теоретическим путем. Прежде чем перейти к изложению полученных результатов, остановимся на простом приближенном рассмотрении поставленной задачи. Пусть направление, в котором вдоль диска скользит поток и которое параллельно касательному напряжению на стенке Тст, образует с направлением кругового движения угол (р. Радиальная составляющая касательного напряжения, равная Гст должна уравновешиваться с центробежной силой отбрасываемого пластинкой потока, следовательно, она пропорциональна ргш З, где 6 есть толщина увлекаемого слоя жидкости. С другой стороны, трансверсальная составляющая касательного напряжения, равная ТстСОЗ пропорциональна М Исключая из соотношений [c.481]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...