Пограничный слой динамический

Различают динамический и тепловой пограничные слои. Динамическим пограничным слоем называют пограничный слой жидкости, характеризующийся большим градиентом продольной составляющей скорости. [c.168]

Для упрощения алгебраических выкладок введем еще один параметр пограничного слоя — динамическую тол-ш,ину 64 [c.118]

Переход от ламинарного пограничного слоя к турбулентному 120 Поверхность раздела фаз 17 Пограничный слой динамический 34 [c.438]

Дифференциальные уравнения турбулентного пограничного слоя используются в теории пограничного слоя для составления интегральных уравнений импульсов и энергии, которые получаются интегрированием дифференциальных уравнений движения и энергии в пределах толщины соответствующего пограничного слоя (динамического или теплового). Полученные интегральные уравнения импульсов и энергии затем решаются с использованием некоторых полуэмпирических зависимостей. Этот путь решения уравнений пограничного слоя позволяет перейти от очень трудных поисков решений дифференциальных уравнений в частных производных, удовлетворяющих каждой точке пограничного слоя, к более простому нахождению решения двух обыкновенных дифференциальных уравнений, удовлетворяющих теперь условиям только в среднем по толщине пограничного слоя. [c.15]

Интегрирование уравнения (9. 1. 32) с граничным условием (9.1. 25) приводит к следующему соотношению для динамического пограничного слоя 8 [c.337]

Возникновение в прыжке свободной турбулентности приводит к весьма своеобразной кинематической структуре его пограничного слоя, отличающейся кинематическим и динамическим подобием всех поперечных сечений. Это свойство свободного пограничного слоя позволяет описать все поле его скоростей одной универсальной эпюрой [c.230]

При обтекании твердого тела потоком жидкости или газа вблизи поверхности благодаря силам вязкости происходит резкое уменьшение скорости, и на поверхности тела она становится равной нулю. Слой жидкости, в котором скорость движения изменяется наиболее существенно, называется динамическим пограничным слоем. [c.319]

Теоретически изменение скорости может наблюдаться на большом расстоянии от поверхности, но вдали от тела скорость изменяется несуш,ественно. Толщиной динамического пограничного слоя б условились считать расстояние от твердой стенки до поверхности, где скорость составляет 99% от скорости невозмущенного потока хю (рис. 5.3). [c.319]

Толщина динамического пограничного слоя зависит от вязкости и скорости потока, а также от положения рассматриваемого сечения на поверхности чем меньше вязкость жидкости и больше ее Рис. 5.3 [c.319]

Следовательно, при Рг = 1 толщина теплового и динамического пограничных слоев одинакова. При Рг< 1 (такое значение числа Рг характерно для газов) тепловой пограничный слой толще динамического, а при Рг > 1 — наоборот. [c.320]

Как будет показано ниже, при больших значениях числа Рейнольдса толщины динамического и теплового пограничных слоев [c.320]

Расчетные формулы для определения коэффициента теплоотдачи могут быть получены на основе теории динамического и теплового пограничных слоев. [c.320]

Дифференциальные уравнения динамического пограничного слоя получаются на основе дифференциальных уравнений движения и сплошности. Получим диф ренциальные уравнения ламинарного пограничного слоя. [c.320]

Аналогично можно получить и дифференциальные уравнения для турбулентных динамического и теплового пограничных слоев на основе уравнений движения и энергии, записанных в форме (2.34) и (2.19). [c.322]

Дифференциальные и интегральные уравнения динамического и теплового пограничных слоев используются в качестве аналитической основы при получении расчетных формул для коэффициента теплоотдачи. При решении этих уравнений, особенно для турбулентного пограничного слоя, часто приходится использовать дополнительную информацию, полученную из опыта, в форме эмпирических коэффициентов или зависимостей. [c.322]

Уравнения динамического пограничного слоя используются для определения напряжения трения на поверхности теплообмена, по которому на основе зависимости между теплоотдачей и трением находится величина коэффициента теплоотдачи. Уравнение теплового пограничного слоя используется для оценки распределения температур с последующим определением теплового потока и коэффициента теплоотдачи. [c.322]

Решение на основе теории динамического пограничного слоя [c.325]

Теплоотдачу пластины, омываемой свободным потоком жидкости (градиент давления вдоль пластины равен нулю), при ламинарном пограничном слое можно рассчитать на основе теории динамического пограничного слоя с использованием интегрального соотношения количества движения. Схема такой пластины показана на рис. 5.3. Все теплофизические свойства теплоносителя считаются независящими от температуры. [c.325]

Расчет теплоотдачи пластины при турбулентном пограничном слое можно выполнить на основе теории динамического пограничного слоя с использованием интегрального соотношения количества движения, однако отсутствие надежных уравнений для определения напряжения трения на поверхности теплообмена затрудняет этот расчет и заставляет прибегать к информации, полученной из эксперимента. [c.330]

На поверхности трубы, через которую течет жидкость, образуется динамический пограничный слой, который может иметь ламинарный или турбулентный характер. На рис. 7.1 показана картина формирования турбулентного пограничного слоя. На некотором расстоянии от входа пограничные слои смыкаются и после этого в поперечном сечении устанавливается стабильное распределение скоростей, которое при ламинарном потоке имеет параболический характер, а при турбулентном распределение скоростей зависит от величины критерия Re и характеризуется разными зависимостями в турбулентном ядре и ламинарном подслое. [c.334]

Расстояние от входа в трубу или канал до сечения, в котором динамические пограничные слои смыкаются, называется гидродинамическим начальным участком, или участком гидродинамической стабилизации. [c.334]

В зависимости от формы скоростного поля можно выделить две характерные области течения (рис. 16. 7, а) начальный участок, на котором в потоке охладителя сохраняется ядро с постоянной скоростью (зона ОАВ), и основной участок, где зона турбулентного смешения непосредственно соприкасается с динамическим пограничным слоем. [c.481]

Дальнейшим шагом в развитии метода обобщенных переменных явилось создание теории локального моделирования. Согласно этой теории определяющими размерами системы являются некоторые динамические (изменяющиеся по длине) интегральные параметры пограничного слоя, характеризующие распределение скорости и температуры в данном сечении (локальное моделирование). Эти параметры получаются при интегрировании дифференциальных уравнений пограничного слоя. [c.27]

Проинтегрируем уравнение (1.52) поперек динамического пограничного слоя (0<1/<6) В произвольном сечении [c.28]

Параметры б и б имеют вполне определенный физический смысл, они могут рассматриваться как некоторые линейные динамические (изменяющиеся по длине) масштабы пограничного слоя. Поэтому локальными числами Рейнольдса, характеризующими развитие динамического пограничного слоя, являются безразмерные параметры [c.29]

Таким образом, интегральные соотношения импульсов и энергии образуют систему обыкновенных дифференциальных уравнений, связывающих искомые параметры f 2 и 51 с линейными динамическими характеристиками пограничного слоя и условиями обтекания поверхности. Они также включают граничные условия на внутренней (у = 0) и внешней (р = б р = бт) границах пограничного слоя. Для решения интегральных соотношений импульсов и энергии необходимо задать условия на входе в канал. Например, для случая, когда динамический и тепловой пограничные слои формируются от начала пластины, они имеют следующий вид [c.30]

Re удается выразить в явном виде из интегрального соотнощения импульсов. Для непроницаемой поверхности в случае, когда динамический пограничный слой начинает формироваться с сечения = 0, из (1.57) следует [c.33]

Примером может служить испарение жидкости с увлажненной пористой поверхности в парогазовую смесь (рис. 1.23). Плотность поперечного потока массы на стенке и нормальная составляющая скорости связаны соотношением 1(Ууо=/1пов/Рсм. в общих чертах воздействие сводится к изменению толщины пограничных слоев (динамического, теплового, диффузионного). Если поперечная составляющая направлена к стенке (конденсация, отсос), то толщины пограничных слоев уменьшаются и коэффи- [c.54]

О перераспределении энергии. В случае движения газа с большой скоростью полная энергия складывается из кинетической энергии, физической и химической энтальпий. При этом происходит взаимоналожение трех кинетических процессов — внутреннего трения, теплопроводности и диффузии, интенсивность которых характеризуется тремя коэффициентами переноса ) , а и D. Соотношения между последними определяют как эффектные толщины пограничных слоев (динамического, теплового и диффузионного), так и распределение полной энергии в пограничном слое. [c.161]

Вышеприведенные формулы относятся, как было сказано, к длинным трубам. На входных участках труб коэффициент теплоотдачи а имеет большие значения, чем дают эти формулы. Для объяснения этого следует учесть, что на некотором расстоянии от входа в трубу пограничные слои (динамический и тепловой) смыкаются, и влияние стенки, у которой скорость равна нулю и температура равна температуре стенки, распространяется на все поперечное сечение трубы. Участок трубы до места смыкания пограничных слоев является для скоростного и температурного полей стабилизирующим участком. За этим местом эпюры распределения (безразмерные) скоростей и температур перестают изменяться от одного поперечного сечения трубы к друго.му, если не считать второстепен- [c.121]

Известно, что при подводе охладителя через пористую поверхность происходит деформация профилей продольной скорости и температуры во внешнем пограничном слое. Профили скорости и температуры становятся менее заполненными, при этом увеличение интенсивности вдува охладителя ведет к более сильной их деформации. Таким образом, наличие поперечного подвода охладителя вызывает снижение градиентов скорости и температуры в пограничном слое на стенке из-за деформадаи профилей и при одновременном возрастании динамической и тепловой толщин пограничного слоя. Это вызывает уменьшение поверхностного трения и теплового потока на пористой стенке. С увеличением интенсивности вдува охладителя это уменьшение будет более сильным. Однако механизм охлаждения пористой стенки различен в зависимости от термодинамического состояния охладителя. Если охладитель газообразный, то температура стенки, соприкасающейся с горячим потоком газа, зависит от расхода охладителя и плавно уменьшается при его увеличении. В случае жидкого охладителя температура горячей поверхности при больших удельных расходах охладителя на единицу поверхности близка к температуре кипения при давлении горячего газа, омывающего пористую стенку. Между газовым потоком и пористой стенкой образуется жидкая пленка, толщина которой зависит от расхода охладителя. По мере умень- [c.153]

Предлагаемая модель многокомпонентного вихревого струйного течения отличается от базовой тем, что с целью определения расходных, динамических, температурных и других параметров, а также с целью определения максимальной эффективности процессов, происходящих в таком течении, она дополнена структурой вихревого струйного течения (рис. 6.3), в которой вынужденный вихрь имеет границу в виде формы параболоида вращения. Свободный вихрь также ограничен и имеет форму цилиндра, стенки которого сужаются в направлении максимального течения газа в свободном вихре. Между свободным и вынужденным вихрями располагается пограничный слой, состоящий из газа, перетекающего из свободного вихря в вынужденный. Описанная структура сосз оит из ячеек, в каждой из которых происходит энергоразделение в центробежном поле, сопровождающееся процессами конденсации компонентов, входя1цих в исходный газ, в вынужденном вихре и испарения и свободном вихре. [c.160]

Для газов коэффициенты динамической вязкости малы (рис. 6.2), поэтому числа Рейнольдса будут довольно большими даже при относительно низких значениях скорости течения. Как следует из соотношения (6), толщина пограничного слоя вследствие этого мала по отношению к длине пластины, г. е. все влияние ]зязкости сосредоточено в тонком слое вблизи обтекаемой поверхности. Этот вывод находится в хорошем согласии с результатами опытов по исследованию течений маловязких жидкостей. [c.281]

Поясним эти качественные соображения численным примером. Оценим порядок толщины пограничного слоя на конце пластины длиной I = 1 и, обтекаемой воздухом при температуре Т = 300 К со скоростью ио = 15 м/с. Плотность воздуха при этой температуре и атмосферном давлении равна р = 1,18 кг/м а коэффициент динамической вязкости ц = 1,82-10 Н-с/м (рис. 6.2). Этим параметрам соответствует число Рейнольдса Ri = pual/ц 101 Согласно формуле (6) относительная толщина пограничного слоя имеет порядок 6/1 10 . [c.281]

Эта формула с учетом выражения (5.19) показывает, что при X = idem с увеличением числа Re толщина теплового и динамического пограничных слоев уменьшается. [c.326]

Сопоставление формул (6.33) и (6.19) показывает, что теория теплового и динамического пограничных слоев приводит к одинаковым результатам. Экспериментальное исследование этой задачи также дает аналогичные результаты. При ламинарном пограничном слое результаты исследования средних коэффициентов теплоотдачи на пластине для tu, = onst обобщены формулой [c.329]

Из уравнения (11.61) следует, что толщина турбулентного пограничного слоя, образующегося на полубесконечной (а также на конечной) пластине, пропорциональна динамической скорости ю и рассстоянию от точки образования турбулентного пограничного слоя л и обратно пропорциональна скорости набегающего потока Wo. Так как ц — сравнительно медленная функция X, то б меняется с изменением х почти линейно [c.411]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...