Теплоотдача в сжимаемом пограничном сло

Показано, что если в качестве определяющей температуры выбрать температуру стенки вместо Т , то влияние числа М , напрпмер, на профили скорости уменьшится. Влияние числа Рг (при умеренных величинах Рг для газов) на профиль скорости невелико, если при его построении в качестве определяющей температуры использовалась температура стенки Т . Установлено, что влияние числа Рг (при умеренных величинах Рг для газов) на коэффициент трения также невелико. На рис. 11.7 изображены профили скорости для тех же условий, что и на рис. 11.4,6, но преобразованные для температуры стенки Из рисунка видно, что профили скорости меньше зависят от числа М , чем соответствующие, изображенные на рис. 11.4,6. В пристенной части пограничного слоя профиль скорости вообще не зависит от числа М . о важное обстоятельство наводит на мысль о том, что можно подобрать определяющую температуру так, что число не будет существенно влиять на коэффициенты трения и теплоотдачи. Следовательно, для расчета сжимаемого пограничного слоя можно использовать методы, разрабо- [c.210]

Для вычисления коэффициентов трения локального f или среднего f , коэффициентов восстановления rjr и теплоотдачи а в турбулентном пограничном слое сжимаемой жидкости следует использовать формулы, полученные для несжимаемой жидкости в предположении постоянства ее физических констант [c.223]

Ввиду своей простоты задача сжимаемого пограничного слоя при нулевом градиенте давления привлекала большое внимание. Наиболее полная работа в этом отношении принадлежит Крокко [3]. Обобщив работу Крокко и ряд других работ, Янг [7] получил полуэмпирическую формулу для коэффициента поверхностного трения. Для случая отсутствия теплоотдачи она имеет вид [c.156]

УПРОЩЕННЫЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТОВ ТРЕНИЯ f И ТЕПЛООТДАЧИ а В ЛАМИНАРНОМ ПОГРАНИЧНОМ СЛОЕ С УЧЕТОМ СЖИМАЕМОСТИ И ПЕРЕМЕННОСТИ ФИЗИЧЕСКИХ КОНСТАНТ ГАЗА [c.237]

На рис. 3 и 4 приведены полученные в ЦКТИ экспериментальные зависимости коэффициентов сопротивления и теплоотдачи пластины в сжимаемом потоке газа от числа Re и М . Из приведенных данных отчетливо видно влияние числа М на явления перехода в пограничном слое. Бросается в глаза тот факт, что характер протекания линий С/= = с/(Кеж) и Nu = Nu(Rea ) непосредственно в переходной области сохраняется в пределах разброса опытных точек примерно одним и тем же [c.308]

При скорости газа, соответствующей М > 0,3 (М = w/a, W — скорость газа, а — скорость звука в газе), в пограничном слое заметно повышается температура в результате действия сил внутреннего трения. Поэтому в расчете теплоотдачи необходимо учитывать фактор интенсивности диссипации энергии движения и сжимаемость газа В этом случае местный коэффициент теплоотдачи, вычисляемый по формулам для несжимаемой жидкости. [c.231]

На основании анализа экспериментальных данных Эккерт [91] сделал вывод о том, что можно с достаточной для инженерных расчетов точностью определить коэффициент трения Су и теплоотдачи а для турбулентного пограничного слоя в сжимаемой жидкости по соответствующим формулам для несжимаемой жидкости, так же как это предлагалось делать для ламинарного слоя в 3 настоящей главы. [c.262]

Трение и теплоотдача в турбулентном пограничном слое сжимаемого газа на пластине. В работе Ван-Дрийста [111] были определены зависимости локального коэффициента трения Су от числа Рейнольдса Re j для различных отношений TJT и чисел Маха М [c.219]

Аналогия Рейнольдса. Ранее в 7.6 обсуждалась гипотеза О, Рейнольдса об аналогии между процессами переноса количества движения и теплоты в потоке несжимаемой жидкости (p= onst), на основании которой выведены формулы для определения коэффициента теплоотдачи. Выясним, сохраняется ли аналогия Рейнольдса в высокоскоростном пограничном слое сжимаемого газа (при переменной плотности р). [c.207]

Рассмотрим поверхность нагрева, находящуюся в контакте с жидкостью. При этом давление превышает критическое, а температура жидкости ниже псевдокритической. Допустим, что температура стенки превышает псевдокритическую. Тогда жидкость вдали от стенки представляет собой псевдожидкость, а в нагретом пограничном слое свойства жидкости напоминают свойства газа. Таким образом, жидкость в пограничном слое характеризуется высокой сжимаемостью и малой плотностью. Волна конденсации, проходящая через поверхность нагрева, стремится сжать н Идкость в пограничном слое и кратковременно увеличить теплоотдачу. Когда через поверхность проходит волна разрежения, пограничный слой расширяется, вызывая мгновенное уменьшение теплоотдачи. По-видимому, эти условия являются идеальными для поддержания пульсаций. Аналогичный вывод справедлив и для докритической двухфазной системы, когда существует пузырьковый пограничный слой . Способность теплового источника, зависящего от давления, поддерживать резонансные акустические колебания, известна с 1777 г. Отдельные задачи подобного рода были рассмотрены Зондхаузом и Релеем [18, 19). Очевидно, необходимо, чтобы рабочее тело вдали от стенки было в состоянии нсевдожидкости, поскольку пульсации при температуре в массе жидкости, превышающей псевдокритическую, не наблюдались. Возможно, жидкость в пограничном слое (псевдогаз) находится в таком состоянии, что при незначительном росте давления она сжимается и ее плотность приближается к плотности жидкости. Происходящий в этом случае взрыв может генерировать волны давления, которые в дополнение к влиянию нестационарного теплообмена должны усиливать первоначальное возмущение. [c.358]

В [Л. 255] рассмотрен ламинарный пограничный слой сжимаемого газа с теплообменом при Рг=1 и линейном законе изменения вязкости с температурой. С помощью введенных координат преобразования толщина потерн импульса, коэффициент трения н коэффициент теплоотдачи в ламинарном пограничном с.тое сжимаемого газа с с1р1с1х= 0 II теплообменом выражены уравнениями, формально такими же, как и в несжимаемой жпдкопи при [c.159]

Переходя к изучению турбулентного пограничного слоя в сжимаемой жидкости, отметим следующее современные знания о механизме турбулентного переноса количества движения и теплоты недостаточны для того, чтобы аналитически определить трение (т. е. коэффициент трения j) и теплообмен (т. е. коэфф1щиент теплоотдачи ос). Поэтому во всех созданных методиках расчета в той или иной форме используются экспериментальные данные. Ранее, в гл. 7, уже отмечалось, что для математичес у0Г0 исследования турбулентного движения целесообразно разложить его на осредненное и пульсационное движения. В турбулентном течении сжимаемой жидкости происходят пульсации скорости, давления, плотности и температуры. [c.217]

Современные теоретические направления изучения теплоотдачи при турбулентном течении продвинулись далеко вперед. Они позволяют решать такие задачи как теплоотдача сжимаемых газов с учетом изменяемости всех физических характеристик с температурой, как теплоотдача жидкометаллических теплоносителей, как охлаждение пористых поверхностей, сквозь которые в газовый поток внедряется та или иная жидкость и т. п. Необходимо подчеркнуть, что соответствующие решения имеют силу только при безотрывных течениях, поскольку вклад области за местом отрыва потока в гидродинамическое сопротивление тела обусловлен не механизмом трения, а пониженным давлением на кормовую поверхность (сопротивление давления). Кроме того, следует иметь в виду, что на практике обычно встречаются смешанные случаи, когда некоторый начальный участок пограничного слоя является ламинарным, и лишь за ним течение турбулизи-руется. В связи с этим возникает вопрос об условиях перехода из одного режима движения в другой. Трудности теоретических исследований возрастают при необходимости учитывать криволи-нейность омываемых поверхностей, т. е. неравномерность распределения давления на стенку. Рассмотрение такого рода вопросов является предметом специальных курсов. [c.121]

Экспериментальные данные, относяш,иеся к характеристикам сжимаемого турбулентного пограничного слоя при воздействии на него переноса тепла и массы, очень немногочисленны. В частности, ош,ущается необходимость в дополнительном измерении профилей температуры и скорости. С этой целью были измерены профили полного давления и температуры в пограничном слое пористой плоской пластины при вдуве воздуха и числе Маха 6,7. По результатам измерений были определены различные характеристики пограничного слоя, например профиль скорости, нарастание толш,ины пограничного слоя, поверхностное трение, интенсивность теплоотдачи. Полученные данные использовались для определения закона трения на основании теории длины нути смешения и аналогии Рейнольдса. [c.398]

Краткое содержание. Гиперзвуковой вязкий поток, обтекающий наклонный клин в условиях теплообмена, исследуется с помощью обобщен -ного интегрального метода Кармана, справедливого для уравнений пограничного слоя сжимаемой жидкости. Введение температурной функции 5 позволяет свести основные уравнения пограничного слоя к двум обыкновенным дифференциальным уравнениям относительно толщины пограничного слоя 8(х) и функции теплоотдачи f x) с параметром S-j, характеризующим интенсивность теплообмена. Обсуждаются решения л х) и f(x) при различных Sq. Числовые примеры наглядно иллюстрируют эффект взаимодействия ударной волны с гиперзвуковым пограничным слоем в условиях как интенсивного, так и малого теплообмена. Показано, что значения локальных коэффициентов поверхностного трения и теплоотдачи зависят в основном от коэффициента вязкости на поверхности тела. [c.100]

Краткое содержание. Получены точные решения уравнений Стеварт-сона для ламинарного пограничного слоя в сжимаемом градиентном течении при наличии теплообмена. После обобщения метода Твэйтеса на условия теплоотдачи были использованы точные решения для оценки необходимых параметров нового метода. [c.236]

Ниже излагается теория турбулентного пограничного слоя сжимаемого газа, основанная на исследовании относительного изменения коэффициентов трения и теплоотдачи под влиянием неизотермичности потока, проницаемости стенки и градиента давления. Показано существование предельных законов трения и теплообмена, не зависящих от эмпирических констант турбулентности и каких-либо полуэмпириче-ских теорий турбулентности. Известный факт слабого влияния числа Рейнольдса на относительное изменение коэффициентов трения и теплоотдачи в связи с неизотермичностью и проницаемостью позволяет с хорошей степенью точности распространить предельные законы на турбулентные течения с конечными числами Re. В результате предлагаются относительно простые методы расчета трения и теплоо бмена, основанные на решении интегральных уравнений импульсов и энергии. [c.107]

Удовольствуе.мся этими краткими сведениями о ламинарном пограничном слое в сжимаемом газе. Применение к сжимаемому газу 1гри-ближенных методов теории ламинарного пограничного слоя (см. 87) произодилось многими авторами. Для пластинки первое исследование в этом направлении было проведено Ф. И. Франклем. При отсутствии теплоотдачи и числе а = 1 теми же приближенными приемами для крылового профиля пользовался А. А. Дородницын в ранее цитированной работе. При более общих предположениях (наличие теплоотдачи) тот же вопрос был исследован Л. Е. Калихманом. [c.580]

Полуэмпирическаи теория турбулентного пограничного слоя на пластине в сжимаемом газе была дана для случая отсутствия теплоотдачи А. А. Дородницыным, а позднее, с учетом теплоотдачи, Л. Е. Калихманом. Обе работы используют преобразование Дородницына, известное уже нам по предыдущей главе. [c.629]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...