Слой вихревой его влияние на внешний поток

Возникновение вихревых течений в колеблющихся потоках формально учтено нелинейными конвективными членами в уравнениях Навье-Стокса, значение которых может быть вычислено посредством определения функции F (х, у) в уравнении (197). Как следует из выражения (198), возникновение вихревых течений в значительной степени зависит от градиента скорости внешнего потока. Градиент скорости внешнего потока может быть обусловлен стоячей волной, например резонансными колебаниями или обтеканием криволинейных поверхностей шара, цилиндра и т. д. Влияние градиента скорости на структуру колеблющегося пограничного слоя определим методом последовательных приближений. В этом случае для анализа удобно внести функции тока для пульсационных составляющих [c.102]

Для учета влияния внешней турбулентности на переход необходимо исследование восприимчивости пограничного слоя к вихревым возмущениям. Такие исследования для пограничного слоя на пластине с прямой (перпендикулярной направлению потока) передней кромкой [5-7] показали, что полосчатая структура наиболее эффективно порождается вертикальной завихренностью или неоднородностью скорости в направлении размаха. [c.111]

В представленной работе исследуются обе эти задачи при допущении, что влияние вязкости на течение газа в пограничном слое следует учитывать только в слоях, непосредственно прилегающих к стенке. Поток газа во внешней части пограничного слоя рассматривается как вихревой. Обычно в теории пограничного слоя принимается, что интенсивности вихревого переноса и сил вязкостного трения имеют одинаковый порядок по всему сечению пограничного слоя, т. е. не производится разделение пограничного слоя на две области, в одной из которых преобладает вихревой перенос, а в другой — силы вязкостного трения. Поскольку в действительности такого резкого разделения на области не существует, можно полагать, что обычное решение достаточно хорошо отражает реальную картину явления. Следовательно, путем сравнения предложенного решения с обычным можно определить его точность и область применимости. [c.27]

Следует иметь в виду, что наличие скачков уплотнения во внешнем потоке оказывает влияние на распределение скорости п давления в пограничном слое. При небольшой интенсивности падающего скачка это влияние сводится к некоторому утолщению пограничного слоя профиль скорости при этом изменяется мало. При большой интенсивности падающего скачка уплотнения возникает отрыв пограничного слоя и образуется вихревая зона. Вниз по потоку от точки отрыва начинается перемешивание оторвавшихся струек и нарастание нового пограничного слоя на стенке. Благодаря передаче давления по дозвуковой части пограничного слоя вверх по потоку давление перестает быть постоянным поперек пограничного слоя, т. е. dp/di/ Ф 0. Поэтому все методы расчета, разработанные в предположении постоянства статического давления в поперечном сечении пограничного слоя, могут быть использованы лишь в достаточном удалении от места взаимодействия. Сравнение приведеяных выше данных показы- [c.347]

Следовательно, можно ожидать, что при достаточно большом числе Ре влияние трения будет ощущаться только в тонком слое возле иоверхностн тела. Этот слой получил название пограничного слоя (рис. 6.4). В поперечных сечениях пограничного слоя скорость возрастает от нуля (на поверхности) до скорости внешнего потока. Ввиду малой толщины слоя поперечный градиент скорости очень велик. Подторможенные в погранично.м слое частицы жидкости сбегают с обтекаемого тела и образуют вихревой след, который сносится потоком вниз по течению. Поперечный градиент асорости в внхрево.м следе вначале также велик и, следовательно, там существенно влияние трения. В области вне пограничного слоя [c.147]

Такой метод упрощения уравнений движения и энергии вязкой жидкости особенно эффективен применительно к потокам несжимае.мой жидкости, в которых поле скоро стей не зависит от температурного поля. Сложнее дело обстоит с потоком сжимаемой жидкости, где уравнения движения и энергии взаимосвязаны вследствие зависимости плотности, вязкости и теплопроводности от температуры. Кроме того, здесь само температурное поле зависит от теплообмена у стенки и от числа М внешнего потока. В потоке сжимаемой жидкости пограничные слои не являются единственными областями, в которых существенно влияние вязкости и теплопроводности это влияние важно также внутри ударных волн и в некоторых случаях за ударными волнами, где течение может быть вихревым, а соответствующие градиенты скорости могут в крайних случаях быть сравнимыми с градиентами скорости в пограничных слоях. [c.35]

Течение в лобовой части цилиндра, в том числе и в критической точке, может быть описано уравнениями ламинарного пограничного слоя, а пара-1летры на внешней границе определяются на основании анализа потенциального потока (по уравнению Эйлера) [1, 2]. В работе [3] для расчета теплопередачи и касательных напряжений в лобовой критической точке рассмотрено влияние на ламинарный пограничный слой вихревой ячеистой структуры, состоящей из парных вихрей с осями, параллельными образующим цилиндра, с вращающейся каждой парой вихрей в противоположных направлениях. В [3, 4] влияние турбулентности на теплоотдачу рассчитывалось на основании анализа в лобовой точке вихрей Тейлора—Гертлера, которые интенсифицируют теплообмен. В области смешанного обтекания расчетное определение чисел Nu возможно только для ср <[ 70° при дальнейшем увеличении ср возникают явления перехода и отрыва пограничного слоя, и учет этих явлений в теоретическом плане еще недостаточно разработан. [c.4]

Низкочастотные вихревые возмущения набегающего потока существенно влияют на ламинарно-турбулентный переход в пограничном слое. Проникая в пограничный слой, они порождают полосчатую структуру - вытянутые в направлении потока полосы с повышенной и пониженной скоростью, которые появляются и исчезают с относительно низкой частотой [1]. При повышенной степени турбулентности (0,1% < возмущения скорости в полосчатой структуре достигают 10-20% скорости потока Моо и непосредственно приводят к ламинарно-турбулентному переходу [2]. В малотурбулентных аэродинамических трубах, где степень турбулентности потока меньше (е7-< 0,1%), амплитуда этих возмущений составляет всего несколько процентов и , однако и этого оказывается достаточно для ускорения перехода вследствие увеличения скорости роста волн Толлмина - Шлихтинга [3]. Особенно сильное влияние малая турбулентность внешнего потока оказывает на ламинарно-турбулентный переход на скользящем крыле [4]. [c.111]

Фултона [18], Шспера [19] и Ван-Демтсра [20] ). Строгое теоретическое рассмотрение сложного турбулентного течения газа, которое имеет место в вихревой трубе, является чрезвычайно трудной задачей, особенно в связи с тем, что профиль скоростей потока внутри трубы экспериментально пока еще не определен. Однако качественно эффект охлаждения можно объяснить следую-п им образом. Вращающийся поток воздуха внутри трубы создает в радиальном направлении градиент давления, возрастающий от оси к стенке трубы. Влияние турбулентности на такое ноле давлений выражается в адиабатическом перемешивании. Это приводит к созданию адиабатического распределения температур, при котором более холодный газ оказывается в области, расположенной вблизи оси трубы. Однако вследствие теплопроводности, приводящей к уменьшению градиента температур в радиальном направлении а также непостоянства значений угловой скорости в разных местах трубы адиабатическое распределение полностью осуществлено быть не может. Ван-Демтор описывает последний эффект следующим образом Если угловая скорость непостоянна, то вступает п действие другой механизм, приводящий к возникновению потока механической энергии в радиальном направлении наружу. Вследствие турбулентного трения (вихревой вязкости) внутренние слои жидкости или газа стремятся заставить внешние слои двигаться с той [c.13]

Horo характера вихревой области. Окончательные суждения по этому вопросу можно будет высказать только после накопления достаточного количества опытных данных. Это замечание следует отнести не только к методу определения R t.o, но и ко всей методике расчета теплообмена в вихревой области. Если в дальнейшем предложенная методика расчета получит дополнительное количественное подтверждение, то ее можно будет распространить и на любые условия течения жидкости, когда в непосредственной близости от поверхности тела образуется стационарное вихревое течение. Расчет теплообмена в этом случае сводится к определению интенсивности вихря методами гидродинамики и решению уравнений теплового пограничного слоя с законом изменения скорости на внешней границе пограничного слоя, определяемым интенсивностью вихря. Если подтвердится основная идея расчета, то его можно распространить и на более сложные граничные условия с учетом влияния неизотермичности, поперечного потока вещества, химических реакций и т. п. [c.176]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...