Течение пристеночное

У-образного крыла в силу отставания точки К1 от положения плоского скачка уплотнения на эквивалентном клине, приобретают отрицательную кривизну и увеличивают наклон в сторону ребра. В то же время линии тока в центральной части течения под влиянием положительного градиента давления еще больше отклоняются от хорды крыла. После выравнивания давления во внутренней части эллиптической области течения пристеночные струйки тока, получившие дополнительную поперечную скорость (на сфере) в сторону ребра крыла, тормозятся, приобретая положительную кривизну. Это приводит к повышению давления вдоль стенки крыла (рис. 1), что вызывает дальнейшее отклонение линий тока в центральной части течения от ребра крыла и оттеснение линий тока в окрестности контактного разрыва в сторону плоскости симметрии. Следствием такого процесса и является всплывание точки Ферри. Линии же тока, идущие вдоль стенки крыла, дойдя до ребра крыла, под влиянием отрицательного градиента давления асимптотически уходят в плоскости симметрии к особому лучу (точка Ферри). [c.658]

ОТ продольной скорости. Как видно из рис. 191, эти производные при турбулентном режиме движения в трубе имеют гораздо более высокий порядок, чем при ламинарном, что соответствует большему значению ламинарного трения на стенке. Можно в грубом приближении предположить, что весь поток в трубе разбивается на две характерные области 1) ядро течения, где поток чисто турбулентен и влияние вязкости пренебрежимо мало, и 2) пристеночный слой, где движение, наоборот, целиком определяется силами вязкости, а члены, представляющие турбулентное трение, ничтожны. В отличие от турбулентного ядра течения пристеночный слой называют ламинарным подслоем. [c.610]

Б данной главе будет рассмотрено влияние на работу решетки некоторых факторов (изменения осевой скорости, удлинения лопаток, вторичных течений, пристеночных пограничных слоев, радиальных зазоров), проявляющееся в реальных турбомашинах. Будет исследована также возможность использования модели решетки для обобщения двумерных течений в радиальных и диагональных турбомашинах и применения результатов продувок решеток в методах анализа и расчета полностью трехмерных течений. Наконец, будут обсуждены экспериментальные данные продувок кольцевых и вращающихся решеток, занимающих промежуточное место между прямыми решетками и реальными турбомашинами. [c.65]

От линии отрыва отходит, как мы знаем, уходящая в глубь жидкости поверхность, ограничивающая область турбулентного движения. Движение во всей турбулентной области является вихревым, между тем как при отсутствии отрыва оно было бы вихревым лишь в пограничном слое, где существенна вязкость жидкости, а в основном потоке ротор скорости отсутствовал бы. Поэтому можно сказать, что при отрыве происходит проникновение ротора скорости из пограничного слоя в глубь жидкости. Но в силу закона сохранения циркуляции скорости такое проникновение может произойти только путем непосредственного перемещения движущейся вблизи поверхности тела (в пограничном слое) жидкости в глубь основного потока. Другими словами, должен произойти как бы отрыв течения в пограничном слое от поверхности тела, в результате чего линии тока выходят из пристеночного слоя в глубь жидкости. (Поэтому и называют это явление отрывом или отрывом пограничного слоя.) [c.231]

В непосредственной близости к стенке существует вязкий подслой, в котором молекулярная вязкость существенно превосходит турбулентную и потому > а . Толщина вязкого подслоя составляет 0,001. .. 0,01 толщины всего турбулентного слоя. Далее следует зона логарифмического профиля, которая вместе с вязким подслоем и переходной областью образует пристенную область. В этой области, составляющей около 20 % толщины пограничного слоя, накапливается главная часть его пульсационной энергии. Это означает, что в пристенном пограничном слое турбулентность генерируется главным образом вблизи стенки в области гораздо более узкой, чем вся толщина пограничного слоя. Закономерности, описывающие течение в пристеночной области, часто называют законом стенки . [c.367]

С учетом упрощений, основанных на использовании приближений теории пограничного слоя, исходные уравнения, описывающие течения в пограничном слое, могут быть представлены в более простом виде. Пусть L — масштаб рассматриваемой пристеночной зоны в направлении течения вдоль поверхности тела (например, в направлении оси х, рис. 1.1) б — размер в поперечном направлении (вдоль оси у). Полагаем Ь L (это предположение физически обосновано, так как протяженность пристеночных областей при больших числах Re существенно превосходит их поперечный размер). [c.32]

Рассмотрим течение в пристеночной области, где скорость мала. Приближенно уравнение движения в этом случае можно записать [c.45]

Решение при ламинарном режиме у стенки показано кривой 1, это решение хорошо согласуется с опытными данными непосредственно у стенки, с удалением от стенки различие между кривой 1 и опытными точками увеличивается. Лучшее соответствие достигается, если часть профиля скорости непосредственно у стенки описывать формулой (1.85), часть, удаленную от стенки,—формулой (1.84). В этом случае расчетный профиль скорости, показанный на рис. 1.2 сплошными линиями, содержит точку излома и состоит из двух частей одна соответствует ламинарному режиму течения, вторая — турбулентному. Подобный подход соответствует разделению пристеночного течения на две области ламинарный подслой и турбулентное ядро. В ламинарном подслое течение определяется молекулярным переносом, в турбулентном ядре — молярным (турбулентным) переносом. В этой модели, называемой двухслойной, переход от ламинарного подслоя к турбулентному ядру осуществляется скачком при некотором значении величины [c.46]

Если рассмотреть плоское установившееся турбулентное течение и предположить, что порождение уравновешивается диссипацией (такое турбулентное течение будем называть равновесным), то из первого уравнения системы (1.107) в пристеночной области получим [c.54]

Таким образом, для расчета турбулентных пристеночных течений суш ествуют модели различной степени сложности. Однако все они содержат эмпирическую информацию, задача исследователя разработать модель, где эмпирическая информация носила бы универсальный характер. [c.55]

Исследования показывают, что течение жидкости на некотором удалении от поверхности тела турбулентное. Можно ли утверждать, что такое же течение имеется и в пристеночной области [c.10]

Такое утверждение неправильно. Непосредственно в пристеночной области около обтекаемой поверхности поток ламинарный (рис. 1.16). Здесь турбулентное течение образоваться не может, так как стенка препятствует макроскопическому перемешиванию в соседних слоях. Эта область пограничного слоя называется ламинарным подслоем. [c.20]

Вдув газа в турбулентный пограничный слой применяется главным образом для предотвращения отрыва потока от обтекаемой поверхности, поскольку это явление в ряде случаев нежелательно. Вдув в первую очередь вызывает изменение пристеночного течения, поэтому может использоваться как средство уменьшения трения и теплопередачи. [c.460]

Анализ профилей скоростей и распределения касательных напряжений в турбулентном пограничном слое со вдувом позволил выявить закономерности течения в пристеночном слое. Линейная зависимость касательного напряжения от скорости справедлива лишь в тонкой пристеночной области, толщина которой примерно такая же, как и вязкого подслоя. В турбулентном ядре такая зависимость нарушается, а во внешней части, составляющей примерно 90% пограничного слоя, распределение касательных напряжений носит универсальный характер независимо от интенсивности вдува. Такое свойство консервативности касательных напряжений во внешней части пограничного слоя обусловливает подобие профилей скоростей. [c.462]

Между турбулентным движением в пограничном слое и в трубе имеются некоторое сходство и некоторое различие. Сходство заключается в наличии ламинарного подслоя и участка с логарифмическим профилем скоростей, вместе составляющих так называемую внутреннюю пристеночную область, которая занимает небольшую часть течения в трубе и в слое течение в ней не зависит от условий течения вдали от стенки. Следовательно, во внутренней пристеночной области никакой разницы между течением в трубе и в пограничном слое не суш,ествует. [c.330]

Ранее рассматривались задачи, относящиеся к турбулентному движению вдоль твердых стенок или к так называемой пристеночной турбулентности. В технике имеются потоки, относящиеся к области свободной турбулентности, главная особенность которой — полное отсутствие стенок, ограничивающих течение жидкости. [c.348]

Слой жидкости вблизи стенки, где распределение продольных пульсаций и произведение продольных и поперечных пульсаций резко отличается от движения в основном потоке, можно назвать пристеночным. Внешняя граница пристеночного слоя четко определяется указанным изломом. Грубо его толщина бпр может быть найдена по профилю осредненных скоростей, где прямолинейный участок вблизи стенки переходит в криволинейный (рис. 96, а). При малой шероховатости турбулентная вязкость е, определяемая по формуле (189), в пристеночном слое близка к молекулярной вязкости ц при большой шероховатости числовое значение е увеличивается, что и определяет квадратичный закон сопротивления. В промежуточной области имеют значение оба фактора вязкостное трение и трение, обусловленное турбулентными пульсациями. Схематически течение вблизи стенки по И. К. Никитину при малой и большой [c.166]

Рассмотрим течение на плавном закруглении трубопровода (рис. 107). Центробежные силы, действующие от центра к периферии, оттесняют поток от выпуклой стенки трубы к вогнутой. Однако в пристеночном слое, где скорости малы, центробежные силы, пропорциональные квадрату скорости, практически отсутствуют. Таким образом, возникают условия для движения по поверхностям живых сечений в направлениях, показанных стрелками на рис. 107 справа. Эта поперечная циркуляция, складываясь с основным потоком, образует винтовое движение, которое вследствие вязкости затухает на некотором расстоянии от поворота. [c.184]

В заключение следует подчеркнуть, что нельзя смешивать понятие пограничного слоя и пристеночного слоя, о котором речь шла в 39, когда рассматривалось явление вблизи стенок трубы. Там по всей толщине потока течение формируется по законам турбулентности, свойственной внутренней задаче, а граница пристеночного слоя определяется особенностями распределения продольных пульса- [c.301]

Понятие о пристеночном слое и ядре течения [c.56]

Изучение турбулентного течения показало, что к стенке русла (трубы) примыкает заторможенный ею весьма тонкий слой жидкости, называемый пристеночным слоем. [c.56]

Образование пристеночного слоя связано со свойством жидкости прилипать к стенкам русла (например, при течении в трубах — к стенкам трубы). Скорость на стенке равна нулю. В пристеночном слое вязкость жидкости оказывает влияние на размер местных скоростей. Толщина пристеночного слоя б, согласно гипотезе проф. Н. Е. Жуковского, зависит от вязкости жидкости v и от скорости V. [c.57]

За пристеночным слоем движется основная часть потока, называемая ядром течения. [c.58]

В том случае, когда стенки русла (трубы) шероховаты и высота выступов шероховатости А значительно больше толщины пристеночного слоя б, ядром течения будет весь поток, за исключением лишь прилегающего к стенкам слоя жидкости толщиной А. [c.58]

Течение жидкости состоит из основного потока и пограничного слоя. На твердой поверхности вследствие действия сил вязкого трения образуется тонкий слой заторможенной жидкости. Частицы жидкости, непосредственно прилегающие к поверхности теплообмена, как бы прилипают к ней. С возрастанием сил вязкости и, следовательно, с уменьшением числа Re происходит утолщение пограничного слоя. Чем больше Re, тем тоньше пристеночная область течения, тем тоньше пограничный слой. [c.168]

Турбулентное течение газов обладает следующим важным свойством. Представим себе стационарное турбулентное течение газа по трубке, сечение которой медленно меняется по длине, а числа Рейнольдса весьма велики. В этом случае скорость, плотность и другие величины, характеризующие течение, будут практически одинаковы во всех точках одного и того же сечения трубы, перпендикулярного к ее оси, и лишь в очень тонком пристеночном слое будут претерпевать значительное изменение. [c.265]

При низкочастотных колебаниях влияние их на структуру турбулентных потоков, вероятно, осуществляется посредством изменения профиля средней скорости в пристеночной области течения. В этом случае для качественного анализа могут быть использованы нестационарные уравнения Рейнольдса. Следует отметить, что только при сравнительно низкочастотных колебаниях возможно использовать метод осреднения турбулентных пульсаций по минимальному периоду их возмущений, который в данном случае много меньше, чем период основных регулярных колебаний. Для несжимаемой жидкости в случае плоскопараллельного нестационарного течения уравнение движения Рейнольдса имеет вид [c.184]

Особенностью теплоотдачи при турбулентном течении металлов является то, что вследствие чрезвычайно высокой молекулярной теплопроводности этот механизм переноса тепла имеет самое существенное значение во всем поле течения, а не только в пристеночной области, как это бывает в обычных условиях. В задачах, к которым применима теория пограничного слоя, указанное обстоятельство проявляется в том, что тепловой пограничный слой выходит далеко за пределы динамического пограничного слоя, см. формулу (4-51). [c.129]

Результаты замеров статического давления в камере смешения представлены на рис. 7.4. Они показывают, что поле давления существенно неоднородно, особенно на начальном участке и в конце камеры смешения, включая горло диффузора. В то же время в центральной части камеры смешения имеется достаточно большая область течения, где статическое давление практически постоянно и имеет минимальное значение. Необходимо указать также на снижение давления на оси канала на начальном участке камеры смешения и наличие зон постоянного давления в областях, расположенных недалеко от срезов жидкостных сопл. Значительные градиенты давления имеются перед горлом диффузора и в пристеночных областях на расстоянии 30. .. 60 мм от срезов сопл. [c.128]

Ранее было показано, что при стабилизированном течении в трубе касательные напряжения изменяются линейно от некоторого значения на стенке до нуля у оси трубы. Однако в пристеночной области касательное напряжение незначительно отличается от то. Следовательно, в этой области [c.87]

Уже отмечалось, что при турбулентном течении основное изменение скорости происходит в пристеночном слое и сравнительно слабо зависит от присутствия других стенок канала. Поэтому форма поперечного сечения трубы слабо влияет на касательные напряжения на стенке, за исключением касательных напряжений в острых углах. Следовательно, нет ничего удивительного в том, что уравнение (6-42) хорошо аппроксимирует опытные данные и для труб некруглого поперечного сечения, если в качестве характерного размера в числе Рейнольдса используется некоторый эквивалентный диаметр. Из опытных исследований известно, что наиболее важным размером канала является его гидравлический радиус, представляющий собой отношение плошади поперечного сечения к его периметру [c.97]

Первый режим — прохождение паровой или эмульсионной пробкп, когда средняя расходная скорость жидкой фазы близка к скорости течения пристеночного слоя жидкости и равна [c.216]

В последнее время было обнаружено, что в процессе многократной перегрузки топлива активной зоны с течением времени происходит переукладка шаровых элементов в пристеночном слое толщиной несколько диаметров шаров на гладких боковых стенках активной зоны, в результате чего происходит уплотнение слоя и уменьшение его объемной пористости [6]. - [c.51]

В работе Дентона и др. (33] изучалось распределение среднего коэффициента теплоотдачи от электрокалориметров, расположенных в разных точках шаровой укладки, в том числе вплотную к стенкам трубы, а также изменение этого коэффициента в процессе многократной перегрузки. Отклонение коэффициента теплоотдачи от среднего значения а во всех случаях не превышало 10% для заданного режима течения. Авторы определили объемную пористость в пристеночном слое и в объеме насадки после многократной перегрузки она оказалась равной соответственно 0,45 и 0,37. [c.88]

В более ранних исследованиях [981 применили иной подход к решению задачи течени.я жидкости через неподвижный насыпной слой. Используя уравнение движения идеальной жидкости и закон Дарси, связывающий давление в слое и скорость фильтрации через него, они получили зависимость между распределением скоростей в слое, состоянием потока вне его и условиями подвода потока к слою и отвода от него. Несмотря на сложность полученной связи, анализ ее позволил сделать ряд качественных выводов о влиянии геометрических параметров аппарата на распределение скоростей. Таким образом, сделана также попытка количественно оценить вызванную пристеночным эффектом неравномерность распределения скоростей по сечению слоя для случая, когда ширина пристеночной области с повышенной проницаемостью намного меньше ширины сечения канала. [c.278]

Толш,ина пограничного слоя растет вниз по течению вдоль обтекаемой поверхности (закон этого возрастания будет найден ниже). Это объясняет, почему при течении по трубе логарифмический профиль имеет место вдоль всего сечения трубы. Тол-ш,ина пограничного слоя у стенки трубы растет, начиная от входа в трубу. Уже на некотором конечном расстоянии от входа пограничный слой как бы заполняет собой все сече]1ие трубы. Поэтому если рассматривать трубу как достаточно длинную и не интересоваться ее начальным участком, то течение во всем ее объеме будет того же типа, как н в турбулентном пограничном слое. Напомним, что аналогичное положение имеет место и для ламинарного течения по трубе. Оно всегда описывается формулой (17,9) роль вязкости в нем проявляется на всех расстояниях от стенки и никогда не бывает ограничена тонким пристеночным слоем жидкости. [c.252]

Одно из самых интересных проявлений влияиня вязкости на звуковые волны состоит в возникновении стационарных вихревых течений в стоячем звуковом поле при наличии твердых препятствий или ограничивающих его твердых стенок. Это движение (его называют акустическим течением) появляется во втором приближении по амплитуде волны его характерная особенность состоит в том, что скорость движения в нем (в пространстве вне тонкого пристеночного слоя) оказывается не зависящей от вязкости, — хотя самим своим возникновением оно обя-зано именно вязкости Rayleigh, 1883). [c.430]

Характер течения сверхзвукового потока на выходе из сопла (см. рис. 4.10) возникает в зависимости от величины отношения давления ра в газе на срезе сопла к противодавлению, равному давлению рн в окружающей среде. Такое отношение обычно называют степенью нерасчетности (п = pJPh)- При п> 1 ра> Рн) струя газа недорасширена. Для уменьшения давления на выходе из сопла струе газа необходимо пройти через волну разрежения (см. рис. 4.10, а). При этом линии тока расходятся от оси потока (рис. 4.18, а). Так, пристеночная линия тока АВС поворачивается на угол Рс- [c.117]

На рис. 7.3.2 представлены профили скоростей, соответствующие различной интенсивности вдува. Видна значительная деформация профилей в пристеночной области. На внещнем участке слоя характер течения сохраняется таким же, как и при отсутствии вдува, однако этот участок более удален от стенки вследствие значительного расширения пристеночной области. При этом толщина пограничного слоя существенно возрастает (рис. 7.3.3). Специфический характер изменения толщины слоя по длине модели свидетельствует о наличии переходного процесса при формировании профилей скоростей в начале пористого участка, что соответствует точкам перегиба на этих профилях. После области перехода наблюдается процесс повторной стабилизации пограничного слоя на проницаемой поверхности в условиях вдува. [c.461]

Механизм этого явления еще не вполне ясен. Уст.чповлено, что добавки полимеров с высоким молекулярным весом изменяют струк-туру турбулентного потока вблизи стенок. Длинные молекулы полимеров, вытягиваясь в нити и располагаясь в виде подвижной сеткн вдоль плоскости течения в пристеночной области, снижают поперечные составляющие турбулентных пульсаций скорости, что приводит к сннжеишо потерь напора на трение. [c.197]

Рис. 97. Схема течения турбулентного потока вблизи стенки по И. К. Никитину а — толщина пристеночного слоя больше выступов шероховатости б — толщина пристеночного слоя примерно равна выступам шероховатосги.

Отличительной чертой внутреннего закрзгченного течения является значительный радиальный градиент статического давления (рис. 2.8,6), что связано с появлением вращательной составляющей скорости. При значительной закрутке потока существуют области положительного и отрицательного избыточного давления и отмечается сзпцественный перепад давления между стенкой канала и его осью. Нй большей части канала за исключением пристеночной области вьшолняется уравнение радиального равновесия [c.41]

Влияние магнитного поля на ламинарное течение между двумя неподвижными плоскостями показано на рис. 3.26. Как видно, с увеличением числа Гартмана профиль скоростей становится все более пологим в ядре потока, а сопротивление течению соответственно возрастает вследствие увеличения градиента скорости в пристеночной области. При переходе к турбулентному течению в некоторой области значений чисел Рейнольдса обнаруживается эффект подавления турбулентности, на который впервые обратили внимание Гартман и Лазарус. [c.63]

В решетке, обтекаемой влажным и перегретым паром, пристеночные явления суш,ественно между собой различаются. При течении влажного пара на смачиваемой поверхности проточной части образуется пленка. На ее волновую поверхность действуют аэродинамические силы. Под их влиянием устанавливается толщина и скорость движения пленки. Трение пленки о стенку, обтекание и срывы гребней волн и разгон капельного слоя над пленкой поглощают энергию. Эта энергия составляет значительную часть профильных и концевых потерь. В неблагоприятных условиях пленка может способствовать срыву потока. Затрачивается дополнительная энергия на дробление пленки при ее стекании с кромок направ-ляюпщх лопаток. Таким образом, при работе на перегретом и влажном паре профильные потери могут между собой существенно различаться. [c.198]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...