Слой критический осесимметричный

На основании теории пограничного слоя получены также формулы, позволяющие рассчитывать теплообмен вблизи передней критической точки поверхностей, которые имеют затупленные передние кромки. Такое тело может быть осесимметричным (например, корпус ракеты) или плоским (например, крыло самолета). [c.385]

Механизм переноса количества движения и теплоты в пограничном слое (окрестность критической точки) на пластине при натекании на нее турбулентной плоской (осесимметричной) струи пока изучен не полностью. [c.170]

Решение. Коэффициент теплоотдачи в передней критической точке осесимметричного тела при ламинарном режиме течения в пограничном слое может быть вычислен по формуле 1121 [c.259]

Значению /п = 0 соответствует течение вдоль плоской пластины. При т>0 поток движется с ускорением, при т<0 — с замедлением. При изотермическом течении несжимаемой жидкости при/тг = —0,0904 происходит отрыв пограничного слоя. При т= —течение в окрестности критической точки плоского тела (например, лопатки турбины или компрессора) такой же поток вблизи любой образующей тупого профиля. Решение при т=1/3 можно использовать для расчета трения в окрестности критической точки тупого осесимметричного тела. Значения соответствуют течениям вблизи критиче- [c.45]

При течении в сопле с начальной закруткой по закону твердого тела возникает зона обратных токов и в области сужения сопла образуется критическая линия, на которой продольная составляющая скорости внешнего потока г l обращается в нуль. Эта линия является особой для уравнений пограничного слоя. Аналогичная особенность возникает при расчете пограничного слоя в гидродинамической модели вихревой форсунки [1], а также при обтекании закрученным потоком осесимметричного тела с протоком и затупленными передними кромками. [c.538]

В пятой главе описаны слоистые упругие трансверсально изотропные пластинки, имеющие симметричное относительно срединной плоскости строение пакета слоев. Выбор срединной плоскости в качестве плоскости приведения позволил отделить уравнения плоской задачи теории упругости от уравнений изгиба пластинки, которые и явились предметом исследования. Найден широкий класс решений этих уравнений, что позволило, в частности, решить задачу изгиба круговой пластинки, несущей поперечную нагрузку. В качестве примера рассмотрена задача осесимметричного деформирования круговой пластинки. Выполненное исследование, включающее в себя вычисление разрушающей, интенсивности нагрузки, определение механизма возникновения разрушения и определение зоны его инициирования, выявило принципиальную необходимость учета влияния поперечных сдвиговых деформаций на расчетные характеристики напряженно-деформированного состояния для пластин с существенно различными жесткостями слоев. Решена задача устойчивости пластинки, нагруженной силами, действующими в ее плоскости. Составлены общие уравнения устойчивости и подробно исследован тот случай, когда тензор докритических усилий круговой. Для этого случая найден широкий класс решений уравнений устойчивости. В качестве примера дано решение задачи устойчивости круговой пластинки, нагруженной равномерно распределенным по контуру сжимающим радиальным усилием. Эта же задача решена еще и на основе других неклассических уравнений, приведенных в третьей главе, а также на основе уравнений трехмерной теории устойчивости. Выполнен параметрический анализ полученных решений, что позволило указать границы применимости рассматриваемых уточненных теорий, оценить характер и степень влияния поперечных сдвиговых деформаций и обжатия нормали на критические интенсивности сжимающего усилия. Полученные результаты приводят к выводу о пригодности разработанных в настоящей моно- [c.13]

Широкие возможности решения задач о трении и конвективном тепломассообмене при градиентном течении жидкостей и газов дает теория пограничного слоя. Сопротивление, которое испытывает тело при движении в жидкости или газе, а также интенсивность тепломассообмена между жидкостью или газом и поверхностью тела в значительной степени обусловлены развитием динамического и теплового пограничных слоев. В случае образования на обтекаемой поверхности ламинарного пограничного слоя получены точные аналитические решения уравнений пограничного слоя для некоторого класса задач. Особенно простым классом точных решений этих уравнений являются автомодельные решения, имеющие место в случае, когда скорость внешнего потока пропорциональна степени расстояния х,. измеренного от передней критической точки, а также при плоскопараллельном и осесимметричном течении вблизи критической точки. В других случаях при невозможности получения точных решений надежные результаты дают методы численного интегрирования или приближенного решения интегральных уравнений количества движения, кинетической, тепловой или полной энергии для пограничного слоя. Разными авторами предложены методы преобразования уравнений пограничного слоя в сложных условиях тече-4 [c.4]

I — ПОТОК при отрыве пограничного слоя 2—поток на пластине ( =0) 3 поток в лобовой критической точке осесимметричного тела (3 = [c.232]

Рассмотрим обтекание симметричных плоских и осесимметричных тел под нулевым углом атаки. Введем прямоугольные координаты X и у. Ось X совместим с линией или осью симметрии, а начало координат - с критической точкой. Расстояние от критической точки вдоль контура тела обозначим через 8. Пусть уравнение контура имеет вид х = х у). Длина тела и половина толгцины (или радиус конечного сечения) заданы и равны соответственно жз и з пограничный слой ламинарный, а излучение с новерхности тела подчиняется закону Стефана-Больцмана. Количество тепла воспринимаемое в единицу времени единицей ширины плоского тела или сектором осесимметричного тела с центральным углом, равным единице, можно представить в виде [c.403]

Рассмотренные выше подобные решения уравнений пограничного слоя охватывают сравнительно узкий класс течений, который почти полностью исчерпывается приведенными примерами продольного обтекания плоской пластины, плоского и осесимметричного течений вблизи критической тб ки, течения около клина и течения в суживающемся канале. Способ расчета пограничного слоя для общего случая двумерного течения около цилиндрического тела с осью, перпендикулярной к направлению течения, впервые был дан Г. Блазиусом [ ]. Впоследствии этот способ был [c.161]

Что касается расчета осесимметричного пограничного слоя, то он лишь немногим сложнее, чем расчет двумерного пограничного слоя. Осесимметричный пограничный слой образуется, например, при осевом обтекании тела вращения или при истечении осесимметричной струи. В главе V, посвященной точным решениям уравнений Навье — Стокса, мы уже рассмотрели осесимметричные пограничные слои, образующиеся при вращении в жидкости диска и при пространственном течении в окрестности критической точки. [c.218]

При переходе от напряжений к погонным усилиям и моментам нами используются три поверхности приведения две — совпадающие с нейтральными слоями (линиями) продольных и поперечных сечений оболочки, а в качестве третьей — срединная поверхность обшивки. Это позволило с учетом принятых гипотез упростить математические выкладки по сравнению с рассмотренным в литературе случаем использования одной исходной, как правило, срединной поверхности стенки. Кроме того, оперирование с нейтральными линиями, на наш взгляд, дало возможность более наглядно выявить распределение внутренних усилий в отдельных элементах конструкции и легче уяснить физику влияния эксцентриситета подкреплений на величины критических нагрузок и частоты собственных колебаний оребренных оболочек. В связи с этим в работе, наряду с несимметричной формой деформации цилиндрической оболочки, рассматривается и осесимметричная, для которой, естественно, остается в силе только гипотеза жесткой нормали. [c.6]

На практике, как правило, потеря устойчивости оболочек происходит по неосесимметричной форме. В этом разделе найдем критическое усилие сжатия вдоль образующих, полагая, что изогнутая поверхность не является осесимметричной. Задача будет решаться также в предположении, что изгибная жесткость несущих слоев [c.8]

Для определения коэффициента теплоотдачи вблизи передней критической точки при обтекании осесимметричного тела диссоциирующим воздухом Фэй и Ридделл решили дифференциальные уравнения ламинарного пограничного слоя численным методом для условий движения со скоростью 1,77—7 км сек на высоте 7,6 — 37 км при температуре стенки = 300 — 3000° К. В расчетах принималось Рг = 0,71 Le =1 — 2. Расчеты выполнены для равновесного состава диссоциирующей смеси с учетом изменения физических па- [c.385]

Рассмотрим процесс теплообмена неограниченного стационарного осесимметричного потока газа с постоянными физическими свойствами и пластины (Тщ = onst), расположенной нормально к направлению его скорости в окрестности критической точки. В рассматриваемом случае система уравнений ламинарного пограничного слоя (8.1), (8.3) и граничных условий (8.4) сохранит свою форму а уравнение сплошности (8.2) примет вид [c.164]

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]

Теплоотдачу при течении по змеевикам рассчитывают путем введения в формулы для прямых труб поправочного коэффициента Сг,, который превышает единицу и тем более, чем меньше радиус витка R по сравнению с внутренним диаметром трубы d. Интенсификация теплоотдачи объясняется тем, что в изогнутых трубах возникают вторичные течения, накладывающиеся на основное движение вдоль оси трубы. Ядро потока, движущееся наиболее быстро вниз по течению, отбрасывается из-за центробежного эффекта наружу и заставляет медленные слои вблизи внешней стороны закругления перемещаться вдоль стенок к его внутренней стороне, т. е. в сторону центра кривизны. Таким образом, в поперечном сечении трубы возникает парный вихрь, и течение перестает быть осесимметричным. Дополнительный эффект перемешивания даже при развитом турбулентном режиме обусловливает заметное увеличение коэффициента теплоотдачи (и гидродинамического сопротивления), но, разумеется, еще более резко этот эффект проявляется при малых числах Рейнольдса. Необходимо иметь в виду, что критическое значение Re, определяющее переход к развитому турбулентному режиму, в змеевиках выше, чем в прямых трубах. Так, согласно [2, 3], где содержатся подробности по вопросу о змеевиках, для R/d = 3 и 12 ReKp соответственно равны 11500 и 7000. [c.127]

Настояш ее исследование, проведенное на трех установках с дуговым нагревом, было предпринято для определения влияния абляции тефлона на конвективный перенос тепла в высокотемпературном ламинарном пограничном слое при различных концентрациях атомов, молекул и ионов азота. Это достигается измерением конвективных тепловых потоков к неаблирующему калориметру и тепловых потоков в критической области аблирующей затуплен-Hoii осесимметричной модели, а также соответствуюш,им анализом баланса энергии. [c.371]

Значения комплекса NUjRe для различных параметров вдува при осесимметричном течении в окрестности критической точки. Теплообмен в ламинарном пограничном слое с постоянными физическими свойствами ( 00 0 постоянны Рг = 0,7) [c.257]

По уравнению (10-51) можно весьма просто определить коэффициент теплоотдачи к ламинарному пограничному слою на теле вращения с постоянной температурой поверхности при произвольном изменении вдоль нее скорости внешнего течения й . Для плоского течения R выпадает из уравнения. Легко показать, что при обтекании плоской пластины уравнение (10-51) сводится к уравнению (10-13), а при двумерном и осесимметричном течениях в окрестности критической точки — соответственно к уравнениям (10-17) и (10-18). Таким обра- [c.272]

Постройте график зависимости g/g от В для ламинарного пограинчксго слоя с постоянными физическими свойствами в окрестности критической точки при обтекании осесимметричного тела и при плоском течении для S = 0,7. Сравните полученную зависимость с результатом аналогичного расчета для плоской пластины (т = 0). [c.388]

Раосмотрите критическую точжу осесимметричного носка ракеты, движущейся со скоростью 5500 м/сек в слоях атмосферы, где статическая температура воздуха близка к 200 "К. Необходимо поддерживать температуру поверхности равной 1 200°С. Для этого используется вдув водорода через проницаемую стенку. Водород поступает нз резервуара с температурой 38 °С. С помощью упрощенного уравнения -энергии i(Le=il) вычислите движущую силу массопереноса В, если теплота сгорания водорода при температуре 1200°С равна приблизительно Мб ООО кдж/кг На. а средние удельные теплоемкости водорода и воздуха равны соответственно 16 и 1,22 кджЦкг-град). Расчет проведите для следующих условий [c.406]

Рассмотрим вопрос о задании начального распределения функций /0(77), gg (77). Если осесимметричное тело затупленное, то в качестве начального профиля функции тока /о и энтальпии gp можно использовать локальноавтомодельное решение ламинарного пограничного слоя вблизи критической точки [c.112]

В первом томе изложены физическая картина и механизм отрыва потока различных видов, описаны возникающие при этом отрывные течения и характеризуются современные методы изучения отрывов потока. Рассмотрены теоретические методы исследования установившегося и неустановившегося отрыва ламинарного и турбулентного потоков жидкости и газа при обтекании двумерных, осесимметричных и пространственных тел, крыльев, а также при течении в плоских и осесимметричных каналах, диффузорах н т. п. Изложены все основные методы теоретического расчета этрыва пограничного слоя, дана критическая оценка этих методов и проведено сравнение с результатами экспериментов. Описаны случаи отрывов ламинарных потоков, вызванных падением скачка уплотнения при трансзвуковых, сверх- и гиперзвуковых скоростях. [c.6]

В предлагаемой работе предпринята попытка обобщения разрозненны.х работ, посвященных исследованию трения и конвективного теплообмена в потоках жидкостей и газов с продольным градиентом давления. Рассматриваются установившиеся плоский и осесимметричный турбулентный и ламинарный пограничные слои, В книге уделено необходи.мое внимание изложению физических представлений, могущих послужить основой для изучения явлений более общего характера, а также рассмотрены методы рещения уравнений пограничного слоя при различных граничных условиях и полученные на этой основе расчетные методы определения выходных характеристик пограничного слоя. Дано сопоставление различных методов расчета ламинарного и турбулентного пограничных слоев. В необходимых случаях приводится критическая оценка разных методов расчета коэффициентов трения и теплообмена. Книга не претендует на исчерпывающую полноту изложения материалов по рассматриваемым вопросам. Она написана по результатам работ, опубликованных в печати. [c.6]

Численному моделированию конечно-амплитудных возмущений гидродинамического типа в цилиндрическом слое конечной высоты с теплоизолированными торцами посвящена работа [52]. Уравнения осесимметричной конвекции решались методом конечных разностей для чисел Прандтля Рг = О и 0,71 при различных отношениях радиусов б и отношениях высоты слоя к толщине Я Расчеты показывают, что при достаточно больших Н (для Рг = 0,71 и 6 = 0,8, например, Я > 13) формируется многовихревая структура, причем система кольцевых вихрей медленно дрейфует вверх. Критические параметры возмущений согласуются с результатами линейной теории. [c.82]

Из рис. 118 следует, что комплексные показатели степени возникают нри Ке = О, и можно сделать вывод, что сильно несимметричные струи, как и классический слой смешения, теряют устойчивость нри бесконечно малых числах Рейнольдса. Если же асимметрия умеренная , то критическое число Рейнольдса должно зависеть от ее величины. Отметим, что нри Ке > 3,5 даже осесимметричные ламинарные струи неустойчивы нри достаточно сильных возмуш ениях (см. 3), поэтому область применимости решения (12) —(14) довольно ограничена (при Ке > 15 струи неустойчивы относительно бесконечно малых возмун ений [211]), хотя, как уже указывалось, предлагаемый обобгцепиый мультипольный подход полезен и при исследовании развитых турбулентных струйных течений. [c.316]

Самостабилизирующие свойства описанного алгоритма иллюстрирует рис. 3, б, где (аналогично - рис. 3, а) изображены ударные волны для разных временных слоев. В противоположность рис. 3, а, в данном случае волна достаточно быстро выглаживается. Опыт применения созданного алгоритма к решению разных задач продемонстрировал его хорошую работоспособность. Один из примеров, рассчитанных с его помощью, дан на рис. 4, где приведена картина обтекания осесимметричного устройства типа, изображенного на рис. 1 штрихами, сверхзвуковым потоком совершенного газа с показателем адиабаты X = 1.4 и числом Маха М1 = 3. Па рисунке наряду с меридиональным сечением устройства показаны ударные волны (жирные кривые) и изобары. Цифры около кривых - значения давления, отнесенного к где и - критические плотность и скорость набегающего потока. [c.173]

Зависимость критического числа Ra от относительной длины Ifd существенна лищь при небольших Ija (рис. 5.15). При lld>5 длина слоя не оказывает замГ1-ного воздействия на значения Ra в осесимметричной задаче. Но с уменьщением параметра Ijd повышается стабилизирующее влияние сил вязкости у торцевых стенок, поэтому на интервале от//u = 5 до//й = 1 критические числа монотонно возрастают. Заметное ослабление темпов роста при изменении геометрического параметра от l d = 2 до l d = = 1 объясняется эффектом тепловой изоляции торцов, которая способствует понижению устойчивости равновесия [67]. [c.150]

Пусть X отсчитывается от верхней критической точки (где л = 0) вдоль окружности на поверхности сферы, а расстояние измеряется по нормали к поверхности. Как и в работе [211], предполагается, что сфера погружена в безграничный объем чистого пара, температура которого равна его температуре насыщения а поверхность сферы поддерживается при постоянной температуре ti, меньшей t . По поверхности сферы движется вниз тонкий непрерьшный слой конденсата. Свойства конденсата не зависят от температуры, вязкая энергия диссипации мала, так что ею можно пренебречь. При этих предположениях уравнения количества движения и энергии, которые описывают установившееся ламинарное осесимметричное течение 1шен1 и жидкости на сфере, имеют следующий вид [212] [c.174]

В случае сжимаемого пограничного слоя (р Ф onst, Ф Ф onst, Я Ф onst) необходимо учитывать деформацию распределения параметров внутри слоя и, переменность произведения jip поперек пограничного слоя. Результаты численных расчетов, проведенных при различных значениях Т Тдд и различных законах i (Т), хорошо аппроксимируются для плоского и осесимметричного течений в окрестности передней критической точки следующими формулами, в которых введены поправочные множители, учитывающие переменность цр для плоского течения [c.141]

Рассмотрим методику расчета скорости уноса теплозащ,итного покрытия, на котором формируется жидкая пленка, на примере течения в окрестности передней критической точки осесимметричного затупленного тела (рис, 18.33). Будем считать, что решение для газового пограничного слоя получено и, следовательно, заданы значения обобш,енного коэффициента теплоотдачи и коэффициента трения. Поскольку скорость движения пленки мала, то эти коэффициенты можно принять такими же, как и на неподвижной поверхности. [c.474]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...