Пограничный влияние шероховатости

Рис. 1.10.3. Влияние шероховатости на переход ламинарного пограничного слоя в турбулентный

В случае относительно высокой шероховатости k последняя в первую очередь оказывает непосредственное влияние на трение в пограничном слое и соответственно на профиль скоростей в поперечном его сечении. Поскольку в этой главе рассматриваются вопросы, возникающие при расчете аэродинамических характеристике практически гладкими лопатками, то здесь вопроса о влиянии шероховатости на развитие пограничного слоя касаться не будем. [c.54]

Рассмотрим теперь влияние шероховатости в случае ламинарного течения среды в пограничном слое. [c.118]

Таким образом, ламинарный пограничный слой допускает, без увеличения потерь от трения, значительно более высокую шероховатость, чем турбулентный пограничный слой. Обеспечение при изготовлении лопаток чистоты поверхности, удовлетворяюш,ей зависимости (127) и при турбулентном, и при ламинарном характере течения среды в пограничном слое, дает некоторый запас и гарантирует отсутствие влияния шероховатости на потери энергии в решетке. [c.120]

На практике шероховатость может проявляться не на всей поверхности лопатки, часть контура лопатки может обтекаться без проявления шероховатости. В этом случае расчет влияния шероховатости выполняется аналогичным путем. При этом выражение для представляется в виде двух членов, первый из них отражает развитие пограничного слоя на гладком участке. [c.133]

Во всех случаях шероховатость существенно влияет только на начальном участке диффузора, соответствующем степени расширения и 1,5, т. е. там, где пограничный сдой имеет еще малую толщину, так что высота бугорков превосходит толщину вязкого подслоя, С увеличением толщины вязкого подслоя вдоль по течению влияние шероховатости уменьшается. [c.190]

Исследуем влияние шероховатости путем сравнения пограничных слоев при течении воды вдоль гладкой пластинки и пластинки с пес- [c.272]

Сводный график коэффициентов лобового сопротивления шара в широком диапазоне чисел Рейнольдса был приведен на рис. 9-5. Форма этого графика очень похожа на форму графика для цилиндра, и четко прослеживаются три основных режима течения 1) ползущее движение 2) турбулентный след и ламинарный пограничный слой (рис. 15-11,а) 3) турбулентный след и турбулентный пограничный слой (рис. 15-11,6). Критическое число Рейнольдса для перехода в пограничном слое от ламинарного течения к турбулентному снова подвержено сильному влиянию шероховатости поверхности и турбулентности свободного потока. В практике гладкие сферы могут использоваться для сравнения уровней турбулентности свободного потока в различных аэродинамических и гидродинамических трубах. Связь между критическим числом Рейнольдса Re p и относительной [c.407]

Теория турбулентного трения. Переход ламинарного пограничного слоя в турбулентный. Точка перехода и ее экспериментальное определение. Теория установившейся турбулентности по Прандтлю. Логарифмические законы распределения скоростей и сил сопротивления трения. Степенные законы. Турбулентное трение для рулей Жуковского. Учет влияния шероховатости. Допустимая шероховатость крыла. [c.214]

О влиянии перехода пограничного слоя на суммарный коэффициент сопротивления затупленного конуса j s можно судить по графикам, представленным на рис. 6.12, где дано сравнение расчетных и летных данных для варианта М — 20 9k — 7°, Н — О4-65 км. При определении расчетного суммарного коэффициента xs учитывалось влияние шероховатости поверхности и вдува в пограничный слой. [c.130]

На адгезию парафина оказывает влияние шероховатость внутренних поверхностей трубопроводов [202]. Результаты, характеризующие интенсивность отложения парафина на стальных поверхностях различной шероховатости, приведены на рис. У,7. При относительно небольших скоростях потока нефти, омывающей стальные поверхности (кривые 1 ш 2), увеличение высоты выступов шероховатой поверхности от 0,8 до 18,0 мкм не приводит к заметному увеличению адгезии парафина. По-видимому, в этих условиях реализуется ламинарный режим течения в пограничном слое, который сглаживает влияние шероховатости на адгезию частиц парафина. [c.254]

Данная глава состоит из пяти разделов, 1. Запаздывание по времени и гистерезис при наступлении кавитации. 2. Возникновение кавитации в потоках вязкой жидкости с учетом влияния пограничного слоя и турбулентности. 3. Влияние шероховатости поверхности. 4. Влияние силы тяжести. 5. Влияние термодинамических свойств жидкостей на кавитацию в гидромашинах. Каждый из перечисленных эффектов может вызвать масштабный [c.257]

Для одиночных двумерных выступов на гладких поверхностях Холл [30, 31, 33] установил связь между возникновением кавитации и свойствами пограничного слоя на таких поверхностях. Он проводил эксперименты с несколькими основными геометрическими формами изломов поверхности на гладких плоских пластинах. Бенсон [7] использовал тот же самый метод для обобщения экспериментальных данных, полученных в случае одиночных трехмерных элементов шероховатости. В методе Холла предполагается, что влияние шероховатости, показанной схематически на фиг. 6.6, а, обычно зависит от местного распределения скорости и давления в пограничном слое. Так, коэффициент минимального давления, обусловленного элементом шероховатости в пограничном слое, должен быть функцией гидродинамических параметров, таких как [c.290]

В ламинарных пограничных слоях кавитация на ранней стадии, вероятно, ускоряет переход к турбулентному режиму течения и увеличивает поверхностное трение аналогично влиянию шероховатости. [c.320]

Пограничный слой, влияние шероховатости 286—298 [c.672]

Первую попытку теоретического объяснения влияния шероховатости на переход ламинарной формы течения в турбулентную сделал в своем докладе на XI Международном конгрессе механиков (Мюнхен, 1964) П. С. Клебанов. Для изолированной шероховатости цилиндрической формы П. С. Клебанов, на основании измерений профилей скоростей в ламинарном пограничном слое позади элементов шероховатости, сумел показать, что шероховатость повышает формпараметр Я12 = 61/62 и тем самым сильно понижает критическое число Рейнольдса (см. рис. 17.22). [c.487]

Влияние числа Рейнольдса на потери зависит от режима течения в пограничном слое, шероховатости обтекаемой поверхности лопаток, наличия или отсутствия отрыва и практически обнаруживается [c.171]

При небольшом значении Ке возмущения, вызываемые шероховатостью, малы и шероховатость не оказывает влияния на переход ламинарного движения в турбулентное. В этом случае переходное сечение определяется величиной (Кед.) р и.г р/ , соответствующей гладкой поверхности. Влияние шероховатости начинается со значений Ке > 100 и характеризуется заметным уменьшением (Ке кр (рис. 15.1). Указанное влияние шероховатости приводит к увеличению тепловых потоков в сечени.чх, где пограничный слой стал турбулентным, и к увеличению суммарного [c.371]

Рассмотрим далее теплообмен на шероховатой поверхности в области переходного режима. Ранее отмечалось, что переходный режим течения находится в диапазоне значений Ке от 100 до 530. При Кец = 100. .. 530 постепенно увеличивается влияние шероховатости на сопротивление и теплообмен. Измерение скорости в пограничном слое, образующе,мся на шероховатой поверхности, показало, что для фиксированного значения безразмерный профиль скорости одинаков при различных значениях X. Аналогичная картина наблюдается и при исследовании теплообмена, С увеличением Кед теплообмен интенсифицируется, при этом среднее значение коэффициента теплоотдачи возрастает. [c.376]

Отметим, что описанное в данном разделе исследование показало существенное влияние шероховатости внутренней поверхности сопла на формирование и развитие продольных вихревых структур в начальном участке сверхзвуковой струи. Интенсивность вихревых структур, их поперечный размер и протяженность в свою очередь зависят от геометрической формы и размера микронеровностей и места их расположения в сопле. Измерения в слое сдвига в непосредственной близости от сопла указывают на ламинарный характер течения в пограничном слое сопла при числах Рейнольдса Re 10 , что коррелирует с экспериментальными данными по изучению ламинарно-турбулентного перехода в аэродинамических трубах. В работе [10] также указывается, что [c.176]

Гертлера для переходного режима течения. Последний подразумевает переход от ламинарного течения в пограничном слое сопла к турбулентному в слое смешения сверхзвуковой струи, который может осуществляться за счет первоначального развития стационарных возмущений типа продольных вихрей Тейлора — Гертлера, с последующей турбулизацией течения в слое смешения. Показано существенное влияние шероховатости сопла на [c.190]

В книге [71] приведены некоторые данные о гидродинамических характеристиках тел другой формы, касающиеся в основном области предкризисной автомодельности. Влияние шероховатости поверхности цилиндра и уровня турбулентности набегающего потока на коэффициент сопротивления обсуждается в [75]. В [85] исследуется зависимость гидродинамических характеристик течения в турбулентных пограничных слоях от шероховатости и продольного градиента давления. [c.78]

На фиг. 2 приведено распределение скорости в турбулентном пограничном слое на шероховатой плоской пластине при А = 0.1 мм в координатах закона дефекта скорости (1.2). В логарифмической зоне слоя опытные точки вне зависимости от выбора точки отсчета у описываются единым законом. Отклонение опытных точек от профиля скорости, обусловленное влиянием шероховатости, наблюдается только в непосредственной близости от обтекаемой поверхности, причем это имеет место при отсчете у как от вершины зерен шероховатости, так и от их основания. В зависимости от выбора точки отсчета изменяется расположение опытных точек по отношению к распределению скорости в пограничном слое на гладкой поверхности. [c.40]

В настоящих опытах исследовалось влияние шероховатости обтекаемой поверхности на распределение скорости по толщине турбулентного пограничного слоя. [c.44]

В настоящей главе обсуждались эффекты изменения градиента давления в пограничном слое и степени турбулентности основного потока, но существуют еще и другие факторы, о которых не упоминалось. Масштабность, неизотропная и вынужденная нестационарность течения являются факторами, работа над. которыми пока еще находится на самой ранней стадии. Правда, в последнее время появились некоторые данные по исследованию влияния шероховатости поверхности [7.46], шума [7,47] и теплопередачи [7.48]. [c.215]

Хотя установлено, что потери на трение в ламинарном пограничном слое не зависят от шероховатости поверхности, результаты исследования компрессорных решеток [11.42] показывают, что шероховатость все же может приводить к увеличению толщины потери импульса как в ламинарном, так и в турбулентном пограничном слое. Шероховатость поверхности наиболее существенно влияет на процесс ламинарно-турбулентного перехода и в определенных условиях при турбулентном режиме течения оказывает сильное влияние на коэффициент трения. [c.337]

Соотношения между измерениями шероховатости, распределенной по площади и осредненной вдоль центральной линии лопатки или пластины, анализируются в работе [10.28], а различные типы обработки поверхности сравниваются с помощью параметров песочной шероховатости в работе [11.41]. Влияние шероховатости поверхности, обработанной различными способами, на трение в турбулентном пограничном слое рассматривается в работе [7.9]. [c.338]

Существует несколько подходов к математическому описанию воздействия равномерно распределенной шероховатости на параметры турбулентного слоя, при этом шероховато сть рассматривается как песочная, т. е. состоящая из твердых шаров (песчинок) одинакового диаметра, плотно прилегающих друг к другу. Впервые это понятие ввел в теорию пограничного слоя Никурадзе [35]. Предполагается, что в ламинарном пограничном слое влияние шероховатости поверхности на параметры слоя ничтожно мало. В данной работе использован метод Ван-Дрийста [36], в которой песочная шероховатость поверхности h рассматривается как генератор завихренно- [c.125]

Хотя инженеров интересует в первую очередь воздействие потока на дно, специальные исследования структуры придонного слоя в прыжке не проводились. Разработка методов расчета и исследования придонного пограничного слоя в прыжке тем более необходимы, что имеются данные многих экспериментаторов о заметном влиянии шероховатости дна на характеристики прыжка и глубину размыва за креплением (М. С. Вызго, 1962, 1963 Ю. М. Кузьминов, 1963 А. Н. Рахманов, 1964). [c.742]

При сверхзвуковых течениях влияние шероховатости на переход ламинарной формы течения в турбулентную значительно меньше, чем в несжимаемых течениях. Это ясно видно из рис. 17.43, на котором изображены результаты измерений для продольно обтекаемой плоской пластины (измерения, относящиеся к сверхзвуковой области, выполнены П. Ф. Бриничем [ ]). Эти результаты, полученные для элемента шероховатости в виде круглого цилиндра при числе Маха Ма = 3,1, дают в системе координат, принятой на рис. 17.43, семейство кривых, лежащих в заштрихованной области, однако при этом сильно зависящих от положения Х)1 элемента шероховатости. Для сравнения на рис. 17.43 перенесена кривая с рис. 17.42, полученная для несжимаемых течений. Сравнение показывает, что при высоких числах Маха пограничный слой может сохраняться ламинарным при значительно большей шероховатости, чем в несжимаемых течениях. [c.491]

Исключительно крупное теоретическое и практическое значение для авиации имеют исследования советских аэродинамиков в области сопротивления, основанные на теории пограничного слоя. Среди них видное место занимают работы проф. Л. Г. Лойцянского по созданию новых методов расчета пограничного слоя. Ценные исследования в области турбулентного пограничного слоя и изучения влияния шероховатости на сопротивление были проведены профессорами К. К. Федяевским, А. П. Мельниковым и др. Крупный вклад в практическую аэродинамику внесли своими исследованиями по теории ламинизированных профилей профессора И. В. Остославский и К. К. Федяевский. [c.22]

В процитированном обзоре X. Л. Драйдена можно найти разнообразные экспериментальные материалы по вопросу о влиянии шероховатости поверхности на переход ламинарного пограничного слоя в турбулентный. [c.678]

Обзор влияния шероховатости границы на переход к турбулентности см., например, в статьях Драйдена (1953) и Гезли (195 ). Последняя также содержит оценку остальных факторов, влияющих на устойчивость пограничного слоя и на переход его к турбулентности. [c.116]

Как уже упоминалось выше, одним из важных соображений, которое надо учитывать во всех экспериментах на моделях, является неадекватное в большинстве случаев воспроизведение значений числа Рейнольдса в натурных условиях. Некоторая компенсация этого недостатка в ряде случаев обеспечивалась введением при моделировании поверхностной шероховатости или других устройств на поверхности модели, вызывающих турбулентность (турбулизаторов), так что возбуждался поток, имеющий некоторые характеристики потока при более высоком числе Рейнольдса. До настоящего времени, по-видимому, не существует какого-либо общего руководства по таким устройствам, хотя имеются отдельные случаи успешного моделирования. Например, в [4.25] сообш,ается, что распределение средних значений Ср по периметру горлового сечения в натурных условиях было адекватно воспроизведено при лабораторных испытаниях посредством использования специально подобранной шероховатости поверхности модели при Ре 1,2-10 . Довольно хорошее совпадение отмечается также между измерениями пульсаций давления на модели и в натурных условиях, результаты которых приведены на рис. 4.32. Об исследованиях, посвященных изучению влияния шероховатости поверхности или высоты ребер и их размещения на распределение давления по поверхности гиперболической градирни, сообщается в [4.27.....4.31]. Как отмечается в [4.32, 4.33], в которых описывается влияние изменения высоты импостов на распределения давления по поверхностям моделей зданий, относительные высоты возмущений приземного пограничного слоя должны быть значительно больше при моделировании, чем в натурных условиях, из-за различия условий в пределах приземных погранич- [c.127]

Одним из факторов, влияющих на конвективный теплообмен, является состояние поверхности. В ряде практически интересных случаев поверхность, участвующая в конвективном теплообмене, не является абсолютно гладкой. Появление икроховатости может быть следствием механической обработки поверхности, коррозии материала, отложения солей, разрушения поверхности под действием высокотемператур1юго газового потока. В настоящей главе рассматривается влияние на теплообмен шероховатости, равномерно распределенной по поверхности. Рассмотрим вначале влияние шероховатости на переход ламинарной формы течения в турбулентную. При вынужденном движении среды переход ламинарного течения в турбулентное определяется величиной критерия Рейнольдса, который характеризует соотношение в рассматриваемом потоке сил инерции и трения. Если величина критерия Ке мала, то это означает, что малы силы инерции по сравнению с силами трения, возникающие в пограничном слое возмущения гасятся силами трения и течение в нем остается ламинарным. [c.371]

Еще в начале 30-х гг. в работе [218] были опубликованы результаты экспериментов Никурадзе по изучению влияния шероховатости на распределение скоростей в пограничном слое. Этот вопрос в дальнейшем исследовался и другими учеными, но лишь постольку, поскольку это явление необходимо было учитывать для получения корректных результатов по исследованию динамических пограничных слоев в гладких трубах. В 1945 г. в работе [136] появилось сообщение о результатах (по-видимому, первых) экспериментальных исследований влияния шероховатости на теплоообмен. [c.94]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...