Движение в пограничном слое

Режим движения в пограничном слое на пластине турбулентный. [c.62]

Эти уравнения (a также и граничные условия к ним) не содержат вязкости. Это значит, что их рещения не зависят от числа Рейнольдса. Таким образом, мы приходим к важному результату при изменении числа Рейнольдса вся картина движения в пограничном слое подвергается лишь подобному преобразованию, при котором продольные расстояния и скорости остаются неизменными, а поперечные меняются обратно пропорционально корню из R. [c.225]

Уже без количественного определения функции /( ) можно сделать следующий существенный вывод. Основной характеристикой движения в пограничном слое является распределение в нем продольной скорости Vx (поскольку Vy мала). Эта скорость возрастает от нуля на поверхности пластинки до определенной доли и при определенном значении Поэтому можно заключить, что толщина пограничного слоя на обтекаемой пла- [c.226]

В этой книге не излагается значительно более сложная и менее наглядная теория пограничного слоя в сжимаемой жидкости. Сжимаемость должна учитываться при скоростях, сравнимых со скоростью звука (или превышающих ее). Ввиду возникающего при этом сильного разогрева газа и обтекаемого тела оказывается необходимым рассматривать уравнения движения в пограничном слое совместно с уравнением теплопередачи в нем. Может оказаться также необходимым учет температурной зависимости коэффициентов вязкости н теплопроводности газа, [c.230]

При описании явления отрыва ( 35) уже было указано, что реальное положение линии отрыва на поверхности обтекаемого тела определяется свойствами движения в пограничном слое. Мы увидим ниже, что в математическом отношении линия отрыва есть линия, точки которой являются особыми точками решений уравнений движения в пограничном слое (уравнений Прандтля). Задача состоит в том, чтобы определить свойства этих решений вблизи такой особой линии ). [c.231]

Уравнения движения в пограничном слое приводят, как мы видели, к результату, что в пограничном слое тангенциальная составляющая скорости (vx) велика по сравнению с нормальной к поверхности тела компонентой vy). Такое соотношение между Vx и Vy органически связано с основными предположениями о характере движения в пограничном слое и должно необходимым [c.231]

Но в уравнениях Прандтля скорость Vy является своего рода вспомогательной величиной, которой при исследовании движения в пограничном слое обычно не интересуются (в свя,зи с ее малостью). Поэтому желательно выяснить, какими свойствами обладает вблизи линии отрыва функция Vx. [c.232]

Ламинарное движение в пограничном слое, как и всякое другое ламинарное течение, при достаточно больших числах Рейнольдса становится в той или иной степени неустойчивым. Характер потерн устойчивости в пограничном слое аналогичен потере устойчивости при течении по трубе ( 28). [c.238]

Исключение должна составлять область движения в пограничном слое у стенок резервуара благодаря [c.100]

Заметим, что изложенный вывод уравнения (8.83) не содержит допущений о режиме движения в пограничном слое. Поэтому, понимая под осредненное значение местной скорости, эго уравнение можно применять для описания как ламинарного, так и турбулентного пограничного слоя. [c.341]

Рассматриваемая задача типа сформулированной в 1,9 (задача 1). Однако здесь будет изучаться только сублимация материала тела без образования слоя кокса и без химических реакций. В данном случае единственная поверхность разрыва (волна сублимации), отделяющая газовый поток от твердого тела, является, естественно, подвижной. Будем изучать стационарный режим уноса массы, когда волна разрыва движется с постоянной скоростью D. Тогда в подвижной системе координат, связанной с волной сублимации (у = у — Dt, у — координата в неподвижной системе), движение в пограничном слое будет установившимся. Течение предполагается ламинарным, описывается оно системой уравнений (1.114). Пусть газовая смесь состоит из двух компонент сублимирующего вещества и однородного основного потока. В этом случае имеет место закон Фика, и уравнение диффузии представляется в простом виде [c.301]

Строгой теории турбулентного движения ввиду его сложности пока не существует., Это полностью относится к движению в пограничном слое. Из анализа уравнения Рейнольдса (XI.44) можно получить уравнения турбулентного движения в пограничном слое. К сожалению, решить эти уравнения даже для наиболее простого случая не удается. [c.327]

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]

Движение в турбулентном пограничном слоена пластине. У передней кромки пластины (рис. 7.9), как уже отмечалось, образуется ламинарный пограничный слой с толщиной б. На расстоянии от передней кромки режим движения в пограничном слое становится переходным. Режим движения жидкости, промежуточный между ламинарным и турбулентным, называется переходным режимом движения. Область пограничного слоя, на протяжении которой режим движения переходный, называется переходной зоной. [c.128]

Схема движения в пограничном слое, при которой распределение скорости описывается двумя зависимостями (7.77) и (7.78), называется двухслойной. Эта простейшая схема движения в пограничном слое имеет недостатки, например в точке сопряжения прямой (7.78) и степенной (7.77) линий первая производная от скорости по нормали к поверхности твердого тела имеет разрыв. [c.136]

Переход от ламинарного режима движения в пограничном слое к турбулентному зависит от многих факторов, например от качества поверхности (шероховатости) градиента давления, турбулентности внешнего потока и др. Следует отметить, что градиент давления и турбулентность внешнего потока по-разному влияют на ламинарный переходный и турбулентный режим-движения [94]. [c.138]

Для данной высоты полета на температуру оказывает существенное влияние режим движения в пограничном слое и коэффициент черноты е (1.23). Например, на высоте 30 км при М=10, е = 0,9 при ламинарном пограничном слое 500 С, а при тур- [c.245]

Опытами установлено, что переход ламинарного движения в пограничном слое в турбулентное происходит при некотором значении числа Рейнольдса Re p W x /v, которое называют критическим. [c.262]

Движение в турбулентном пограничном слое на пластине. У передней острой кромки пластины, как уже отмечалось, образуется ламинарный пограничный слой толщиной 6 (рис. 24.8). На расстоянии х от передней кромки режим движения в пограничном слое становится переходном (промежуточным между ламинарным и турбулентным.) Область пограничного слоя, на протяжении которой режим дви- [c.275]

Схема движения в пограничном слое, при которой распределение скорости описывается двумя зависимостями (24.69) и (24.71), называется двухслойной. Эта простейшая схема движения в пограничном слое имеет недостатки например в точке сопряжения [c.282]

Различают две формы обтекания. Первая осуществляется при числах Рейнольдса Re 2-10 и характеризуется малым углом отрыва Ф, равным примерно 82°, и большим сопротивлением цилиндра. При этом движение в. пограничном слое остается ламинарным вплоть до точки отрыва и становится турбулентным ниже [c.321]

Закономерности движения в пограничном слое позволяют определить величину и потери энергии в пределах начального участка трубопроводов, воздуховодов и т. п. (рис. 5.4). Начальный участок течения (от сечения /—I до сечения III—III) может быть представлен в виде двух различных по структуре областей течения пограничного слоя, толщина которого постоянно увеличивается, и ядра течения, в пределах которого (в каждом поперечном сечении, например II—II) скорость остается постоянной и равной максимальной. На начальном участке эпюра скоростей непрерывно деформируется, в конце его она стабилизируется и приобретает вид, соответствующий равномерному движению жидкости в длинном трубопроводе. [c.231]

При л 5гл ,( ламинарный характер движения в пограничном слое нарушается и возникает турбулентный пограничный слой, толщина которого б, также возрастает по длине пластины. Однако между поверхностью и турбулентным пограничным слоем располагается весьма тонкий слой жидкости, где течение ее в среднем подчиняется закономерностям ламинарного потока. Этот слой называется л а м и-нарным-подслоем. [c.307]

Описание движения среды в пограничном слое представляет собой более простую задачу по сравнению с точным решением основных уравнений движения вязкой и теплопроводящей среды это собственно и объясняет целесообразность введения понятия пограничного слоя. Из анализа движения в пограничном слое можно получить ряд зависимостей (со степенью приближения, характерной для пограничного слоя) для сопротивления движению со стороны твердых стенок, теплообмена между жидкостью и стенками и т. п. [c.263]

В пограничном слое, так же как и при течении в трубе, режимы движения жидкостей или газов могут быть как ламинарными, так и турбулентными. При разных режимах течения основные характеристики движения жидкости и законы, управляющие ламинарным или осредненным турбулентным движением в пограничном слое, получаются резко отличающимися друг от друга. Ниже мы рассмотрим теорию ламинарного пограничного слоя. [c.254]

Вывод уравнений движения в пограничном слое основан на оценках — гипотезах о порядке различных членов в уравнениях Навье — Стокса и пренебрежении малыми членами сохраняются только конечные члены. [c.254]

В отличие от уравнений Навье — Стокса система уравнений (22.8) и (22.3) поддается решению в ряде важных случаев. При приближенных расчетах эта система применяется не только для исследования движения в пограничном слое на плоской пластинке, но и для исследования движения в пограничном слое на криволинейных профилях. В общем случае принимается, что координата х представляет собой длину дуги вдоль профиля, а координата у измеряется по нормали к профилю. Зависимость и х, I), задающая скорость на внешней границе пограничного слоя, определяется из решения соответствующей задачи теории идеальной жидкости. Предложены уточнения уравнений (22.8) для учета криволинейности обтекаемых профилей и для [c.256]

Основные причины возникновения турбулентности в настоящее время принципиально ясны и на них останавливаться не будем. Нестационарный частный процесс турбулентного движения в пограничном слое подчиняется основным уравнениям гидромеханики, поскольку ничего принципиально нового физическая картина возникновения турбулентности к условиям течения не добавляет. Но в отдельности проследить возникновение и поддержание турбулизации в слое вообще еще не удается. Приходится базироваться на макроскопических наблюдениях. [c.233]

Аналогичным образом из уравнений (186) и (187) получим уравнение для осредненного движения в пограничном слое [c.81]

Для колебательного движения в пограничном слое уравнение будет иметь вид [c.82]

Влияние осредненного движения в пограничном слое на пульсационное движение можно в первом приближении определить из уравнения движения (199), если в нем сохранить члены, характеризующие конвективный перенос осредненным движением. Рассмотрим колебания скорости внешнего потока, изменяющиеся по времени по закону при у = оо [c.88]

Влияние колебаний скорости внешнего потока с конечной амплитудой на осредненное движение в пограничном слое можно определить по уравнению (197), в котором функция F (х, у), харак-94 [c.94]

Тогда уравнения осредненного движения в пограничном слое можно записать так [c.95]

Плоская пластина длиной 1=1 м обтекается продольным потоком воздуха. Скорость и температура набегающего потока воздуха Шо = 80 м/с и о=10°С. Перед пластиной установлена турбули-зирующая решетка, вследствие чего движение в пограничном слое на всей длине пластины турбулентное. [c.62]

Для сравнения с результатами работы [7251, определяюпщми условия скольжения при движении в пограничном слое, был вычислен параметр скольжения частиц [c.191]

Отсюда можно сделать вывод, что при больших числах Рейнольдса падение скорости до нуля будет происходить почти полностью в тонком пристеночном слое жидкости. Этот слой носит название пограиичиого и характеризуется, следовательно, наличием в нем значительных градиентов скорости. Движение в пограничном слое может быть как ламинарным, так и турбулентным, Здесь мы рассмотрим свойства ламинарного пограиичиого слоя. Граница этого слоя не является, конечно, резкой, и переход между ламинарным движением в нем и в основном потоке жидкости происходит непрерывным образом. [c.223]

Определить движение в пограничном слое при конфузорном (см. 23) течении между двумя пересекающимися плоскостями (К. Pohthausen, 1921). [c.230]

В предыдущем параграфе было показано, что картина движения в пограничном слое остается при изменении числа Р ейнольд-са подобной самой себе, причем, в частности, масштабы по координате х остаются неизменными. Отсюда следует, что значение Хо координаты х, при котором обращается в нуль производная dvx/dy) у о, не меняется при изменении R. Таким образом, мы приходим к существенному выводу, что положение точки отрыва на поверхности обтекаемого тела не зависит от числа Рейнольдса (до тех пор, разумеется, пока пограничный слой остается ламинарным см. об этом 45). [c.235]

Наличие даже слабого скачка уплотнения приводит к резкому увеличению давления во внешнем потоке. Рост давления передается навстречу потоку по дозвуковой части пограничного слоя. Линии тока отклоняются от стенки, порождая в сверхзвуковой частя пограничного слоя семейство волн сжатия, которые распространяются во внешний поток и оказывают влияние на форму и интенсишность скачка уплотнения вблизи области взаимодействия. Продольный градиент давления в пограничном слое оказывается значительно меньше, чем во внешнем потоке. Если скачок слабый, то движение в пограничном слое происходит под воздействием небольшого положительного градиента давления и отрыв потока не происходит. С увеличением интенсивности скачка уплотнения во внешнем потоке возрастает градиент давления вблизи стенки и возникает отрыв пограничного слоя. При этом увеличивается отклонение линий тока в сверхзвуковой части течения, благодаря чему поддерживается необходимое распределение давления, соответствующее данной интенсивности скачка уплотнения. В зависимости от условий во внешнем потоке (интенсивности скачка уплотнения, местного числа М, ускоренного или замедленного характера течения) и формы обтекаемого тела возможны два случая. В первом случае поток после отрыва присоединяется снова к стенке. Сразу за скачком уплотнения возникают волны разрежения, как при обтекании внешнего тупого угла. В месте присоединения поток направлен под некоторым углом к стенке, поэтому здесь возникает новый скачок уплотнения, который может вызвать иногда новый отрыв пограничного слоя. Таким образом, могут появиться несколько 22 [c.339]

Умгюжим уравнение движения в пограничном слое на и сложим его с только что полу- [c.652]

По наблюдениям С. И. Клайна, В. С. Рейнольдса, П. В. Рунстадпя и других /319, 321/, которые визуализировали движение в пограничном слое введением краски и подачей пузырьков воздуха, структура при стенного турбулентного движения состоит из ряда островков колебаний и продольных вихрей они перемешиваются с областями спокой ного движения /198/. Эти островки колебаний просматриваются как длинные волокна , вытянутые в направлении основного движения. С. И. Клайн и другие /94 выделяют в турбулентном пограничном слое две области. [c.25]

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]

Числа Рейнольдса в окрестности критической точки малы, так как малы координата л и скорость w, , и поэтому следует ожидать, что режим движения в пограничном слое будет ламинарным. При таком предполол<ении для. расчета теплоотдачи можно пользоваться формулами из параграфов 8.2 пли 8.3. Однако коэффициенты теплоотдачи, вычисленные по формулам (8.25) или (8.32), для конкретных условий взаимодействия плоской или осесимметричной струи по нормали с пластиной оказываются в несколько раз меньше измеренных. Следовательно, для расчета теплоотдачи струй при их взаимодействии с преградами нельзя применять формулы, полученные для условий теплоотдачи при натекании неограниченных потоков на преграды. [c.170]

Первая осуществляется при числах Рейнольдса Re5 2-10 и характеризуется малым углом отрыва ф, равным примерно 82°, и большим сопротивлением цилиндра. При этом движение в пограничном слое остается ламинарным вплоть до точки отрыва и становится турбулентным ниже ее по потоку. При увеличении числа Рейнольдса Re >2-10 точка перехода ламинарного пограничного слоя в турбулентный смещается вверх по потоку и по мере увеличения числа Рейнольдса проникает в область безотрывного обтекания, где наблюдается как ламинарный, так и турбулентный пограничные слои. Первый начинается от передней критической точки на некотором расстоянии от нее, вниз по потоку переходит во второй, н отрыв происходит уже в области турбулентного пограничного слоя. При дальнершем увеличении числа Рейнольдса наступает кризис обтекания —точка отрыва при этом смещается вниз по потоку. [c.194]

Исследование теплоотдачи при охлаждении воздуха в условиях сверхзвукового течения (М 3,5) при ламинарном движении в пограничном слое [Л. 5-17]. Объектом исследования является медная цилиндрическая труба 4 длиной около 30 диаметров (рис. 5-14). Сверхзвуковое течение воздуха в трубе создается с помощью сопл 2, которые выполняются из нержавеющей стали. Плавный переход на стыке сопла с опытной трубой достигается с помощью пе[)сходнон втулки (5. Вну- [c.242]

При относительно малом изменении плотности pjp За пределами пограничного слоя Та, = onst, и интегрирование разности температур АТ = Т— Гсо) в этом случае не зависит от выбора предела интегрирования. Исходя из всего изложенного выше, уравнение движения в пограничном слое при поперечных колебаниях плоской пластины сводится к выражению [c.150]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...