Коэффициент сопротивления при обтекании сфер

Рис. 2. Образование зоны возвратного течения при обтекании сферы. Зависимость коэффициента сопротивления Сх от расстояния I между центрами теплового пятна и сферы при относительном размере теплового пятна L/R = 0.5 1 — при отсутствии теплоподвода, 2 — при q = 20, 3 —

Обтекание твердой сферы поступательным на бесконечности потоком. На рпс. 5.2.1 представлена экспериментальная зависимость коэффициента сопротивления Сц(Рео) при, обтекании покоящейся v, = 0) одиночной ( 2 0) твердой сферы стационарным поступательным потоком жидкости со скоростью вдали [c.250]

Дальнейшее увеличение числа Рейнольдса приводит к появлению значительной по площади зоны отрыва в кормовой части поверхности капли. При числах Re = 100, как и при обтекании твердой сферы, отрыв потока происходит непосредственно в районе миделевого сечения капли. (В этом состоит принципиальное отличие в характере обтекания капель и газовых пузырьков.) Скорость падения жидких капель в газе при Re 1 с хорошим приближением может быть рассчитана, исходя из предположения о постоянстве коэффициента сопротивления Сд. Приравнивая силу тяжести и силу сопротивления [c.226]

Значение коэффициента поверхностного натяжения S сильно зависит от присутствия малых количеств так называемых поверхностно-активных веществ (ПАВ) на границе раздела фаз. При обтекании капель и пузырьков концентрация ПАВ вдоль их границы может быть переменной из-за их конвективной диффузии. В результате вдоль границы образуется градиент поверхностного натяжения, что приводит к появлению касательных напряжений и приближает свойства поверхности капель и пузырьков к твердой поверхности. Поэтому в не очень очищенных жидкостях пузырьки обтекаются как твердые сферы, и сила вязкого сопротивления при Re < 1 лучше описывается формулой Стокса для твердой сферы (С,, = 24/Re ), чем формулой = 16/Re , следую- [c.160]

При числах Рейнольдса Re>10 коэффициент сопротивления гладких цилиндрических труб уже не зависит от Re при неограниченном его возрастании. Обтекание поперечного цилиндра или сферы сопровождается появлением локальной автомодельности (в диапазоне Re = 105- 2,5-10 ). [c.64]

Фиг. 15. Коэффициент сопротивления в зависимости от числа Рейнольдса при поперечном обтекании длинных цилиндров и сферы [14].

Система (7.2) — (7.8) соответствует случаю дискретного распределения частиц по размерам. При непрерывном распределении в системе (7.2) —(7.8) суммы должны быть заменены интегралами. Прежде чем переходить к анализу этой системы, приведем полу-эмпирические формулы, используемые для расчета коэффициента сопротивления и числа Нуссельта. Коэффициент сопротивления зависит от чисел Ке и М,з = 1 — Ш,в /а, где а = У КТ —скорость звука в газе, а число Нуссельта — еще и от числа Рг. При малых числах Рейнольдса (Ке < 0,1) коэффициент сопротивления определяется по классической формуле Стокса, а число Нуссельта равно 2. С увеличением чисел Ке и М необходимо учитывать влияние инерционности, сжимаемости и разреженности при обтекании частицы. Для диапазона чисел Ке = 0,1- 10 стандартная кривая сопротивления сферы в несжимаемой жидкости аппроксимируется, например, формулой [200] [c.294]

Для стационарных вязких смешанных (с переходом через скорость звука) внутренних и внешних течений получены упрощенные двумерные уравнения Навье-Стокса гиперболического типа в результате специального расщепления фадиента давления вдоль доминирующего направления потока на гиперболическую и эллиптическую составляющие. Применение этих уравнений продемонстрировано на расчете течений в сопле Лаваля и на задаче сверхзвукового обтекания затупленных тел. Полученное гиперболическое приближение хорошо описывает взаимодействие потока с обтекаемыми поверхностями для внутренних и внешних течений и применимо в широком диапазоне чисел Маха при умеренных и больших числах Рейнольдса. Приведены примеры расчетов вязких смешанных течений в сопле Лаваля с большой продольной кривизной горла и в ударном слое около сферы и затупленного по сфере цилиндра большого удлинения. В новой постановке решена задача об определении коэффициента сопротивления холодной и горячей сферы в сверхзвуковом потоке воздуха в широком диапазоне числа Рейнольдса. Обнаружен эффект снижения сопротивления сферы при охлаждении ее поверхности в случае малых и умеренных чисел Рейнольдса. [c.30]

Экспериментальное значение коэффициента сопротивления пластины, поставленной нормально к потоку, может достигать значений G = 2. Следует, однако, иметь в виду, что структура течения в ближнем следе, а значит, и давление на тыльной стороне обтекаемого тела существенно зависят от числа Рейнольдса. По рис. 10.2 можно проследить характер изменения структуры потока за сферой при изменении Re от 9,15 до 133, а по рис. 10.7 — за цилиндром при Re == 0,25. .. 57,7. Но возможны и другие конфигурации потока. Они в значительной степени определяются также формой и положением обтекаемого тела. Так, например, при обтекании цилиндрических тел крылового профиля при малом угле атаки (см. рис. 8.30, а) возможно практически безотрывное течение, при котором форма линий тока для вязкой жидкости близка к форме этих линий для идеальной жидкости. Но при возрастании угла атаки увеличиваются положительные градиенты давлений на выпуклой части поверхности профиля и это в итоге приводит и отрыву пограничного слоя, который быстро сверты- [c.391]

Ричардсон [1910] предложил общую идею — ставить аналитические условия на бесконечности на границах расчетной сетки, которые находятся на конечном расстоянии от области, представляющей интерес. Действительно, многие авторы применяли эту идею по крайней мере для одной из бесконечно удаленных границ, рассмотренных выше верхней, входной и выходной. Босуэлл и Верле [1971] на примере задачи об обтекании параболы исследовали влияние граничных условий на бесконечности, поставленных на конечном расстоянии. Маслях и Эпштейн [1970] при помощи теории возмущений получили выражение для коэффициента сопротивления d сферы при малых Re, когда условие для скорости в невозмущенном потоке ставилось на сферической поверхности радиуса 1/у. Это выражение таково [c.256]

Приближение Озеена и высшие приближения. Полностью безынерционное обтекание сферы является адекватным эксперименту лишь в предельном случае Ке 0. Уже при Ке = 0,05 по данным [219] погрешность оценки сопротивления по формуле (2.2.19) составляет 1,5 ч- 2%, а при Ке = 0,5 находится в пределах 10,5 ч- 11%. По этой причине оценкой для коэффициента сопротивления f = 12/Ке можно пользоваться только при Ке < 0,2 (максимальная погрешность в этом случае не превышает 5%). Попытка улучшить приближение Стокса простым итерационным учетом конвективных членов приводит к уравнению, для которого нельзя построить решение, удовлетворяющее условию на бесконечности. Этот факт известен как парадокс Уайтхеда, происхождение которого связано с сингулярностью решения на бесконечности. [c.52]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...