Подслой турбулентною пограничного слоя

Предположим, что в ламинарном подслое турбулентного пограничного слоя распределение температуры по виду записи аналогично распределению ламинарного пограничного слоя (3.109), а влияние на распределение температуры турбулентного процесса переноса и лучистой передачи тепла учитывается соответствующим коэффициентом. Взяв производную от выражения (3.109) при значении У—О и используя зависимость (3.148), получим выражение для турбулентного коэффициента теплопроводности в пограничном слое [c.103]

Теплоотдача от жидкости к пластине определяется характером течения рабочего тела вдоль поверхности. Около пластины образуется пограничный слой, в котором движение может быть как ламинарным, так и турбулентным. Однако и при турбулентном пограничном слое у стенки имеется тонкий ламинарный подслой, представляющий собой главное термическое сопротивление. [c.431]

Падение средней скорости как в турбулентном, так и в ламинарном пограничном слое, обусловливается в конечном итоге вязкостью жидкости. Однако влияние вязкости проявляется в турбулентном пограничном слое очень своеобразно. Самый ход изменения средней скорости в слое не зависит непосредственно от вязкости вязкость входит в выражение для градиента скорости только в вязком подслое. Общая же толщина пограничного слоя определяется вязкостью и обращается в нуль вместе с ней (см. ниже). Если бы вязкость была в точности равна нулю, то никакого пограничного слоя вовсе не было бы. [c.252]

На поверхности трубы, через которую течет жидкость, образуется динамический пограничный слой, который может иметь ламинарный или турбулентный характер. На рис. 7.1 показана картина формирования турбулентного пограничного слоя. На некотором расстоянии от входа пограничные слои смыкаются и после этого в поперечном сечении устанавливается стабильное распределение скоростей, которое при ламинарном потоке имеет параболический характер, а при турбулентном распределение скоростей зависит от величины критерия Re и характеризуется разными зависимостями в турбулентном ядре и ламинарном подслое. [c.334]

Анализ полей энтальпий и концентраций, полученных на основе решения дифференциальных уравнений турбулентного пограничного слоя на плоской пластине с вдуванием инородного газа с учетом неравенства чисел Рг и Ргв в ламинарном подслое, позволил получить формулу для соотношения Sto /St, характеризующую из- [c.426]

Рассмотрим интегральный метод решения уравнений турбулентного пограничного слоя. Течение в пограничном слое условно можно разделить на ламинарный подслой и турбулентное ядро. В ламинарном подслое течение определяется молекулярным переносом, в турбулентном ядре — молярным. Ламинарный подслой моделируем течением между параллельными, в общем случае, проницаемыми плоскостями (течением Куэтта). Примеры решения уравнений, описывающих течение Куэтта многокомпонентного газа, приведены в 8.1. В турбулентном ядре решение определяется приближенно с использованием интегральных соотношений (8.51). .. (8.53). При турбулентном течении вдоль непроницаемой пластины обычно применяется универсальный степенной профиль скорости [c.286]

В ламинарном подслое процессы переноса определяются коэффициентами молекулярного переноса v, а и D. В остальной части турбулентного пограничного слоя коэффициенты молекулярного переноса пренебрежимо малы по сравнению с соответствующими коэффициентами турбулентного, или молярного, переноса. [c.328]

Перечисленные выше особенности свободного турбулентного потока наблюдаются и в турбулентном пограничном слое. Однако физическая обстановка в турбулентном пограничном слое сложнее, чем в свободном потоке. Например, степень турбулентности е [см. выражение (7.50)] становится переменной величиной она уменьшается по мере уменьшения расстояния от стенки, так как соот-ветствуюш,им образом изменяются осредненное значение скорости W и пульсации скорости и w y. В ламинарном подслое пульсации исчезают и понятие осредненной скорости теряет смысл у стенки, при у = 0 скорости и Wy равны нулю. [c.129]

Напомним, что в турбулентном пограничном слое имеется вязкий подслой, на который распределение скорости (7.77) распространить нельзя. Допустим, что в вязком подслое скорость линейно зависит от координаты у. Для простоты не будем учитывать буферный слой, который существует между ламинарным подслоем и турбулентным слоем, т. е. примем двухслойную схему пограничного слоя. [c.139]

Рис. 24.8. Ламинарный и турбулентный пограничные слои и вязкий подслой (на пластине) толщиной б, б/ ., бд соответственно (а) изменение параметра Я = б /6 при переходе ламинарного течения в пограничном слое в турбулентное (б)

Как уже указывалось, турбулентный пограничный слой можно разделить на две области вязкий подслой и область развитой турбулентности. При более тщательном анализе между ними выделяют буферный слой с переходными характеристиками. В вязком подслое преобладает молекулярная вязкость р] р,т, или v Vт, и молекулярная теплопроводность или аЗ>ат. В бу- [c.361]

Для условий представленного выше расчета, т. е. для Нсх= = 10, вязкий подслой занимает примерно 0,23 % толщины турбулентного пограничного слоя. [c.373]

Интенсивность переноса теплоты зависит от режима движения жидкости в пограничном слое. При турбулентном пограничном слое перенос теплоты в направлении стенки обусловлен турбулентным перемешиванием жидкости. Однако непосредственно у стенки, в ламинарном подслое, теплота будет переноситься теплопроводностью. При ламинарном пограничном слое теплота в направлении стенки переносится только теплопроводностью. Ввиду того, что интенсивность теплоотдачи при турбулентном пограничном ело значительно выше, чем при ламинарном. [c.197]

В турбулентное. Однако и в турбулентном пограничном слое можно выделить ламинарный вязкий подслой, в пределах которого скорость особо круто возрастает. [c.155]

У стенки всегда наблюдается вязкий подслой (ламинарный пограничный слой), в котором жидкость движется крайне медленно и как бы прилипает к поверхности. Тепло через этот тонкий слой распространяется только теплопроводностью и в нем наблюдается очень резкое падение температуры— от температуры жидкости до температуры стенки. Пограничный слой ограничивает теплоотдачу от жидкости к стенке, протекающую в условиях турбулентного режима, протекает в общем интенсивно. [c.163]

Более высокие значения Re,,, в указанных пределах отвечают меньшей возмуш,енности натекающего потока. Если скорость вне пограничного слоя увеличивается вниз по течению (давление падает, конфузор), то область ламинарного течения удлиняется. В противоположном направлении действует замедление (давление растет, диффузор), при котором область ламинарного течения укорачивается. Как бы то ни было, при турбулизации слоя изменяется природа сил, тормозящих течение вблизи стенки. В ламинарном слое развивается обычное вязкое трение, имеющее в своей основе чисто молекулярный процесс переноса количества движения, в турбулентном же слое торможение вызывается турбулентным переносом количества движения, который проявляется в действии соответствующих сил турбулентного трения. Однако и при турбулентном пограничном слое в классической теории принимается, что торможение в предельной близости к стенке происходит только за счет вязкого трения, поскольку пульсации скоростей там затухают и к самой стенке прилегает тонкий ламинарный подслой (фильм). [c.106]

Теплопередача от горячей стенки к потоку жидкости осуществляется через пограничный слой, который можно представить в виде двухслойного построения из вязкого и турбулентного слоев пленки. Одним из факторов, отрицательно влияющих на теплоотдачу, является вязкий подслой — промежуточный слой между твердой пограничной поверхностью, к которой он примыкает, и турбулентным пограничным слоем. [c.186]

Первый способ состоит в подавлении первичной неустойчивости для уменьшения частоты и интенсивности первичных струй и, следовательно, их вклада в перенос импульса и порождение турбулентности. Чтобы добиться этого, необходимо стабилизировать подслой и пристенную область на протяжении всей рассматриваемой поверхности. Видимо, это может быть достигнуто с помощью распределенного отсоса, который, как известно, представляет собой очень эффективный метод управления турбулентным пограничным слоем. [c.319]

Пограничный слой на внешней поверхности обтекаемого тела не следует смешивать с рассмотренным в предыдуш их главах вязким подслоем в турбулентном потоке. Пограничный слой может быть как ламинарным, так и турбулентным. Аналогично турбулентному течению в каналах в турбулентном пограничном слое суш,ествует вязкий (ламинарный) подслой. [c.217]

Отсюда при подобии между трением и теплообменом Т т = Т , а при V а теплоотвод через пограничный слой затрудняется и Тст > Т. При турбулентном пограничном слое такое подобие нарушается при Рг 4 1 только вследствие процессов молекулярного трения и молекулярной теплопроводности в тонком вязком подслое. Поэтому величина г для турбулентного пограничного слоя меняется G числом Рг слабее, чем для ламинарного пограничного слоя. [c.249]

Формула (12.39) может быть названа законом распределения скоростей по синусу логарифма расстояния от стенки. При == = = 1 эта формула переходит в логарифмическую формулу для изотермического турбулентного пограничного слоя несжимаемой жидкости. В вязком.подслое [c.255]

Пограничный слой бывает ламинарный, переходный и турбулентный. В переходном и турбулентном пограничных слоях в непосредственной близости к стенке существует вязкий подслой, в котором ц >. [c.110]

Из профиля скоростей в ламинарном подслое и турбулентном пограничном слое получаем [c.201]

Ламинарный подслой и переходную область обычно называют пристеночной частью турбулентного пограничного слоя или областью движения вблизи стенки. [c.198]

Предположим, что вдув охладителя в турбулентный пограничный слой влияет главным образом на ламинарный подслой. Для установления этого влияния рассмотрим турбулентное течение Куэтта. Уравнения сохранения массы и количества движения для направлений х и у принимают вид [c.383]

Разобьем пленку, так же как и в теории Кармана турбулентного пограничного слоя, на три основные части ламинарный подслой, буферный слой и турбулентную пленку. Тогда профиль скорости в пленке при турбулентном режиме ее течения может быть выражен универсальным профилем, имеющим, как известно, вид [c.115]

Кроме того, при рассмотрении турбулентного пограничного слоя будем предполагать, что вблизи стенки имеется ламинарный подслой бл, в котором справедливы формулы (1.13), при переходе через который терпят разрыв производные от скорости, теплосодержания и концентрации, а именно [c.89]

Зная зависимость U f), можно найти промежуточные значения как точки пересечения степенного профиля с п= - - и профиля скоростей в вязком подслое. Тогда из уравнения ( 73) определяется закон сопротивления в диффузионной области. Для практических расчетов в качестве первого приближения можно воспользоваться гипотезой Л. Г. Лойцянского об аналогичном виде этой функции для ламинарного и турбулентного пограничного слоев. С достаточной точностью эта функция аппроксимируется формулой [c.118]

Возможность выбора степенного профиля скорости в турбулентном пограничном слое подтверждается многочисленными экспериментами, согласно которым показатель степени т является слабой функцией от чисел М и Re и изменяется в пределах от Vs до Vii- Распространим выбранный профиль скорости и на ламинарный подслой, [c.219]

Ламииарный подслой толщиной бл, текущий у самой стенки. На стенке и = (усло вие прилипан ия). Кроме того, стенка гасит все турбулентные пульсаци и u = v = Q (условие непроницаемости и прилипания). Поэтому на стенке кажущееся турбулентное напряжение трения Тт = —Qv u = Q и действует только молекулярное трение % =xu + xr +x = л du dy)w В непосредственной близости от стенки на толщине бл пульсационные составляющие исчезающе малы и турбулентное трение пренебрежи-МО ло оравлению с молекулярным. Таким образом в ламинарном подслое турбулентного пограничного слоя течение является ламинарным и перенос всех субстанций имеет, в основном, молекулярный механизм. Все сказанное можно записать в виде граничных условий ламинарного подслоя [c.146]

Следует отметить, что подобного типа продольные структуры можно наблюдать и в ламинарном подслое турбулентного пограничного слоя [8]. Исследования таких течений показали, что образование турбулентности на начальном этапе сопровождается организацией продольных структур в пристеночной области течения. Эти структуры квазипериодичны и имеют определенные характеристики (временные и пространственные). Данное обстоятельство указывает на возможность контроля процесса образования турбулентности для конкретных инженерных задач, например снижения поверхностного трения. Некоторые решения уже использовались для воздействия на турбулентный пограничный слой и доказали свою работоспособность. [c.63]

Для решения задачи без этих допущений необходимо отойти от упрощенной схемы потока и рассмотреть наряду с турбулентным ядром и турбулентный пограничный слой, состоящий из переходного слоя и вязкого подслоя. Имея в виду, что величины, относящиеся к внешней границе слоя и подслоя, будут соответственно без штриха и со штрихом, относящиеся к твердым и жндким (газообразным) компонентам с индексом т и без ил-декса и относящиеся ко всему потоку — с индексом п , рассмотрим последовательно касательные напряжения и тепловые потоки в вязком подслое, а затем в промежуточном слое и турбулентном ядре. [c.185]

В свою очередь обе области делятся еще на две подобласти собственно турбулентных движений (внутренняя и внешняя) и нетурбулентные внутри — ламинарный подслой и вне — над-слой перемежаемости. В табл. XIII.2 приведены характеристики областей турбулентного пограничного слоя. По структуре слой можно разделить на три области собственно турбулентное ядро (внутреннее и внешнее) подслой и надслой. Никаких резких границ между областями не существует. [c.327]

При обтекании гладких поверхностей в турбулентном пограничном слое на обтекаемой поверхности возникает очень тонкий ламинарный подслой, в котором скорости жидкости вообще невелики, пульсации скорости практически отсутствуют, но имеются очень большие поперечные градиенты скорости, вызывающие большие значения напряжений силы трения т =р, ди1ду). [c.265]

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]

Задачу можно значительно упростить, если рассматривать отдельно теплообмен в подслое (у+<30). Так как г/+=30 соответствует лишь очень малой доле толщины турбулентного пограничного слоя, касательное напряжение во всей области у+ от О до 30 можно считать постоянным и равным касательному напряжению на стенке То. Последнее используется при вычислении ец. Кроме того, правую часть уравнения (11-1) можно считать равной нулю, поскольку вблизи стенки v 0 и из условия изотермичности поверхности dtjdx = Q. Поэтому в пристеночной области уравнение (11-1) принимает вид [c.283]

При ламинарном -пограничном слое на пластине с нео богреваемым начальным участком задача решена с помощью интегрального уравнения энергии. Это же уравнение можно использовать и для решения рассматриваемой задачи. Однако применять его следует весьма осмотрительно, поскольку принимаемое простое уравнение для профиля температуры может быть совершенно правильным в большей части турбулентного пограничного слоя, но дает абсолютно неверные результаты в подслое и, в частности, на стенке. С этой же трудностью мы уже сталкивались в гл. 7 при решении интегрального уравнения импульсов турбулентного пограничного слоя. Там при вычислении интеграла мы использовали для профиля скорости закон одной седьмой степени. Однако при этом профиле скорости градиент скорости на стенке равен бесконечности следовательно, этот профиль не может быть использован в подслое, и для вычисления касательного напряжения необходим другой метод. Рассмотрим теперь один из нескольких методов расчета, предложенный в [Л. 2]. Он справедлив для жидкостей с Рг=1. Однако влияние необогреваемого начального участка на теплообмен, по-видимому, не сильно зависит от числа Прандтля, и результаты расчета хорошо согласуются с опытными данными для воздуха. [c.288]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...