Кривизна поперечная пограничного слоя

Кривизна поперечная пограничного слоя 232 [c.709]

Использование гомогенизированной модели течения позволяет рассчитать поля температур и скоростей в поперечном сечении пучка вне пристенного слоя. Тогда для расчета течения в пристенной области можно использовать приближения пограничного слоя, считая внешнее течение заданным. При математическом описании пристенной области течения, где проявляются силы вязкости, можно принять, что давление по толщине пристенного слоя является постоянным, и использовать уравнения плоского пограничного слоя. Такой подход возможен из-за малой толщины слоя 5 по сравнению с радиусом кривизны стенки винтового канала трубы и малой кривизны ее винтовой поверхности, не претерпевающей резких изменений. Уравнения пограничного слоя для стационарного течения в этом случае имеют вид [15] [c.23]

Во всех следующих выкладках будем принимать ji=ji x), т. е. рассматривать диффузионный поток постоянным в пределах каждого поперечного сечения пограничного слоя. Такое условие равносильно принятию линейной зависимости для профиля концентраций. Анализ исследований [Л. 4 и 5] показывает оправданность этой гипотезы вплоть до значений параметра вдува на стенке /(0) —0,4 и почти до самой внешней границы теплового пограничного слоя. Следует учесть относительно малый вклад диффузионной доли теплового потока в общем балансе, а также стремление к нулю температурного градиента в той области, где приближенная линейность профиля концентрации нарушается. При данных обстоятельствах допущение ji = ji(x) не вносит в расчет заметной погрешности. При обычных условиях толщина пограничного слоя настолько мала, что кривизна стенки не влияет на величину переноса массы. [c.131]

Преобразование (62) справедливо при условии малости отношения толщины пограничного слоя к радиусу поперечной кривизны. Это условие нарушается а) в кормовой части тела, где толщина пограничного слоя возрастает, а радиус поперечной кривизны сходит на нет б) при утолщении пограничного слоя за счет весьма интенсивной подачи охладителя. [c.145]

Поперечная кривизна поверхности оказывает влияние и на другие характеристики пограничного слоя, в том числе на форму профиля скорости в открытом сечении [Л. 1]. [c.205]

В упомянутых выше работах исследовалось влияние поперечной кривизны поверхности при малых скоростях потока и при отсутствии теплообмена между телом и газом. При больших скоростях и при наличии теплообмена поперечная кривизна поверхности влияет не только на форму профиля скорости, но и на форму профиля температуры в пограничном слое, причем указанное влияние будет различным в зависимо- [c.205]

В работе [2.13] исследовано продольное акустическое возбуждение турбулентной струи при различных режимах течения в пограничном слое при выходе из сопла. Для изменения начального ламинарного профиля скорости цилиндрический выходной участок сопла диаметром = 25 мм и длиной X = l,5d с помощью набора трубок удлинялся до значений xo/d = 7,6 и 20. При этом условии толщины пограничного слоя в выходном сечении этих трубок определились с учетом влияния поперечной кривизны поверхности [c.60]

Очевидно, авторы здесь имеют в виду сходящиеся и расходящиеся течения в пограничных слоях на телах с изменяющейся по длине поперечной кривизной (см, примечание редактора к 10-1), т. е. в трехмерных телах с переменной площадью поперечного сечения. Иллюстрация (рис. 10-1,(3) в оригинале книги, по-видимому, помещена ошибочно и в переводе заменена другой (из обзорной статьи Ф, Мура [Л. 7 ]). (Прим. ред.) [c.219]

Простейший пример пространственного пристенного пограничного слоя дает продольное осесимметричное обтекание тела вращения. Как и в плоском случае, можно отсчитывать х вдоль контура тела, а у — по нормали к нему (рис. 185) и рассматривать эти координаты как прямолинейные, а радиус-вектор г точки М по отношению к оси тела с достаточным приближением считать совпадающим с радиусом поперечной кривизны тела Го (а ) в соответствующем нормальном к оси тела его сечении. При таком подходе основное уравнение пограничного слоя сохранит тот же вид, что и в плоском случае, а уравнение неразрывности примет обычную для продольного осесимметричного движения в цилиндрических координатах форму [c.492]

Классическая теория ламинарного пограничного слоя не учитывает завихренности внешнего потока, а учитывает только скорость на внешней границе пограничного слоя. Имевшиеся попытки расширения теории Прандтля на этот случай, насколько нам известно, не получили достаточного развития. Разобранный эффект оттеснения линий тока при наличии вихревого взаимодействия может значительно исказиться, особенно вблизи передней затупленной кромки тела. Упомянем еще, что при гиперзвуковом обтекании вязким газом тонких тел вращения, помимо только что указанных эффектов, важен еще эффект поперечной кривизны тела, который в случае потоков малых скоростей проявляется лишь на сильно удлиненных тонких телах. [c.705]

При оценке скорости поперечного течения [Дудин Г.Н., Нейланд В.Я., 1976, 1977], направленного вдоль размаха крыла, необходимо учитывать, что в невязкой части течения этот компонент скорости мал (5.36), а в пограничном слое порождается только перепадом давления в этом направлении (если пренебречь членами, пропорциональными кривизнам Ki, К2)- Тогда из уравнения поперечного импульса следует [c.203]

Построение искомого асимптотического разложения требует некоторого уточнения системы уравнений (2), из которой была выведена система (19) и затем (20). Вспомним с этой целью второе, также в данном случае весьма существенное отличие уравнений (19) от уравнения (38) предыдущей главы. Прямолинейные декартовы координаты X, у, фигурирующие в уравнении (2), на самом деле являются криволинейными (рис. 185), а возможность составления уравнений Стокса в этих криволинейных координатах в форме (2), соответствующей прямолинейным, была обусловлена малостью поперечного размера области пограничного слоя по сравнению с местными радиусами кривизны контура обтекаемого тела. Такое допущение справедливо, конечно, только при очень больших рейнольдсовых числах, т. е. очень малых значениях параметра е, определенного равенством (9). [c.566]

Результаты, даваемые выражениями (127) для дефицита объемного расхода и (130) для диссипации энергии, которые были здесь выведены точно при определенных упрощающих предположениях (в частности, неподвижная плоская стенка и постоянный по пространству градиент давления), можно применять с хорошей степенью приближения к колебательным движениям довольно общего вида в трубах и каналах. При условии, что твердые границы поперечных сечений имеют радиусы кривизны, большие по сравнению с толщиной расчетного пограничного слоя, его свойства будут подобны свойствам пограничного слоя на плоской стенке (более подробное обсуждение можно найти в курсах по теории пограничного слоя заметим, что осевая неравномерность градиента давления в масштабе длины волны должна оказывать еще меньшее влияние). Приведенные выше уравнения можно использовать в качестве приближенных, если координату z рассматривать как расстояние по нормали от твердой границы даже тогда, когда эта граница колеблется. [c.168]

Основное отличие гидродинамики трехмерного течения в пограничном слое от двумерного заключается в появлении поперечного, или, как его еще называют, вторичного течения. Линии тока внешнего идеального течения на поверхности тела искривлены. Внутри пограничного слоя существует градиент давления, перпендикулярный к линиям тока внешнего течения, наряду с градиентом давления вдоль этих линий. При обычных предположениях теории пограничного слоя давление поперек пограничного слоя постоянно, т. е. совпадает со значением на внешней границе пограничного слоя. Так как скорость в пограничном слое уменьшается по мере приближения к поверхности тела, центробежные силы, действующие против сил давления, уменьшаются вблизи стенки. Поэтому результирующее направление линий тока внутри пограничного слоя отличается от направления на внешней границе. Поперечный градиент давления создает поперечный поток и вызывает поперечные напряжения. Внутри пограничного слоя развивается вторичное течение, направленное в центр кривизны внешних линий тока. Поперечное течение может изменить свое направление по отношению к линии тока внешнего течения внутри пограничного слоя. Если поперечное течение имеет различное направление по отношению к линии тока на разном расстоянии от поверхности тела, то образуются 5-образные профили поперечной скорости. Изменение направления течения в различных сечениях приводит к значительному усложнению картины течения в пограничном слое. Небольшое поперечное течение вызывает сильное изменение характера потока в пограничном слое при положительном градиенте давления. Из-за вязких сил течение вблизи тела значительно ослабевает и поперечное течение может увлечь за собой весь поток, что и происходит вблизи линии отрыва . [c.134]

Пневмогазовая пушка 13 Пограничный слой 158 Поперечный удар 245 Построение тензора кинетических напряжений оболочки ненулевой гауссовой кривизны 405—421 [c.440]

Согласно [1-12] при расчете пограничного слоя на плоской пластине с учетом скольжения можно пользоваться обычными уравнениями пограничного слоя. В уравнениях пограничного слоя на криволинейной ловерхности при учете скольжения необходимо сохранять члены порядка учитывающие продольную н поперечную кривизну стенки. Точно так же необходимо учитывать и другие эффекты второго порядка в теории пограничного слоя, вклад которых имеет тот же порядок, что и скольжение. Особенности, возникающие в течении за пределами -кнудсеновского слоя при весьма интенсивной конденсации, когда поперечная макроскопическая скорость в слое Кнудсена соизмерима со скоростью теплового движения молекул, рассмотрены в работах М. Н. Когана и Н. К. Макашева [2-2, 2-6]i. [c.35]

Значительную часть потерь энергии в решетках составляют концевые и вторичные потери, связанные с кривизной межлопа-точных каналов, а также наличием поперечных градиентов давлений в канале, вызывающих вторичное вихревое движение в пограничных слоях от вогнутой поверхности по плоским стенкам к спинке. [c.53]

Анализ указывает на наличие некоторой аналогии в отношении влияния поперечной кривизны поверхности и продольного градиента давления на профиль скорости в пограничном слое. В частности, поперечная кривизна выпуклой поверхности изменяет форму профиля скорости в погракичиом слое в том же направлении, что и отрицательный продольный градиент давления (ко нфузорный эффект), а поперечная кривизна вогнутой поверхности оказывает действие, сходное с действием положительного продольного градиента давления (диффузорный эффект). -Примером одновременного влияния поперечной кривизны выпуклой и вогнутой поверхностей на форму профиля скорости может служить кольцевой канал. [c.205]

Из второго уравнения (6.36) следует, что в пределах пограничного слоя давление р не меняется в поперечном направлении. Этот вывод имеет важное значение, так как позволяет находить распределение давления вдоль оси х с помощью уравнения Эйлера для идеальной жидкости. Действительно, на внешней границе пограничного слоя (у=б) при равномерном поле скоростей внешнего потока ди/ду О и здесь уравнение Прандтля (6.36) переходит в уравнение Эйлера для одномерного потока (2.26). Кроме того, условие постоянства давления поперек пограничного слоя позволяет оценивать давление в невозмущенной части потока (на верхней границе пограничного слоя) по измерениям этого давления непосредственно на обтекаемой поверхности. Следует, однако, иметь в виду, что др/дуФО на сильно искривленной поверхности, где радиус кривизны со- [c.158]

К тем же результатам можно прийти с более общей точки зрения, применяя к уравнениям пограничного слоя на продольно обтекаемом конусе преобразование Манглера ), заключающееся в переходе от координат х, у, отсчитываемых вдоль меридианного сечения поверхности тела вращения и по нормали к нему, к координатам х, у в соответствующем плоском пограничном слое пр формулам (г (х) — радиус поперечной кривизны тела вращения) [c.672]

Условимся обозначать через х, у -ц и, V (рис. 164) соответственно продольные и поперечные координаты и составляющие скорости в области пограничного слоя. Координаты д и у на самом деле криволинейны, но при хмалом значении отношения толщины пограничного слоя к радиусу кривизны поверхности обтекаемого тела, имеющем место на профилях типа крыловых, можно в уравнениях движения пренебречь дополнительными членами, характерными для уравнений н криволинейных координатах, и пользоваться координатами х, у как обычными прямолинейными декартовыми координатами. [c.522]

Отрыв определяется здесь как явление, при котором весь поток отсоединяется от поверхности. Для течения в пограничном слое около плоской поверхности, вызываемого непрерывным полем сил, соответствующим течению в канале З-образной формы, Мейгер рассчитал поверхностные и потенциальные линии тока. Течение в пограничном слое направлено к стенке канала, наиболее близкой к центру его кривизны, т. е. если канал имитирует собой двойной ряд лопаток, то течение в пограничном слое направлено к подсасывающим поверхностям первого ряда лопаток. Благодаря смещению пограничного слоя происходит перераспределение количества движения в основном течении. Поперечные течения являются важным фактором для отрыва трехмерных потоков такого типа. [c.111]

Помимо такого взаимодействия через давление, могут иметь место и другие явлёния, обусловленные возросшей толщиной пограничного слоя. Так, например, при расчете пограничного слоя на тонких телах может стать существенным учет поперечной кривизны их поверхности если внешний поток является сильно завихренным (как, например, при обтекании затупленных тел), это может привести к эффекту так называемого вихревого взаимодействия, связанному с учетом изменения продольной скорости на внешней границе пограничного слоя и т. п. [c.530]

Поперечная кривизна пограничного слоя. Как мы уже отметили, условие, что толщина пограничного слоя везде очень мала по сравнению с радиусом тела вращения (6 г),, является существенным допущением для совпадения уравнения движения (11.27а) осесимметричного течения с аналогичным уравнением плоского случая. Однако при обтеканиж длинного тонкого цилиндра и вообще любого длинного тонкого тела вращения указанное условие не соблюдается. Толщина пограничного слоя вдоль поверхности такого тела растет все больше и больше и в конце концов становится сравнимой с радиусом тела. При этом вследствие сравнительно большой кривизны поверхности тела трехмерный характер осесимметричного пограничного слоя дает себя знать в поперечном направлении — возникает поперечная кривизна пограничного слоя. [c.232]

Обпщй случай осесимметричного пограничного слоя на теле вращения с контуром, зависящим от текущей длины х, в частности на круглом цилиндре и конусе, рассмотрен Р. Ф. Пробстейном и Д. Эллиотом [ ]. Выяснилось, что в таких течениях с градиентом давления поперечная кривизна действует как дополнительный благоприятный градиент давления, способствующий повышению касательного напряжения на стенке и поэтому замедляющий отрыв пограничного слоя. [c.232]

Линии тока внешнего течения имеют такую кривизну, при которой давление возрастает в направлении, внешнем по отношению вогнутости. Внутри пограничного слоя вблизи поверхности тела, где инерционные силы малы, градиент давления др1дп стремится создать течение, направленное внутрь вогнутости внешней линии тока, вызывая вязкие силы, которые противоположны этому движению. Если кривизна линий тока меняется, то градиент поперечного давления меняет знак и вслед за этим поперечное течение также меняет знак. Влияние инерционных сил передается в ответ на изменение др1дп с некоторым запаздыванием. Поэтому изменение [c.158]

НИИ тока имеют малую геодезическую кривизну. При значениях отношения скорости поперечного течения в пограничном слое к полной местной скорости, равных / 7 0,Зч-0,4, можнс) использовать принцип независимости поперечного течения от продольного. В предположении о малости вторичного течения получаем уравнения движения, аналогичные уравнениям пограничного слоя около осесимметрического тела, из которых находится продольная скорость, и отдельного уравнения для поперечной скорости, которое дает возможность определить эту величину. Параметры трехмер- ного пограничного слоя можно рассчитать, пользуясь этой аналогией, если известен эквивалентный радиус тела который определяется не только геометрией тела, но и параметрами внешнего потока. Для расчета метрического коэффициента используют поле скоростей идеального невязкого потока или распределение давления на поверхности (см. гл. V). Воспользуемся методом последовательных приближений (см. [22]). [c.161]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...