Структура турбулентного пограничного сло

По результатам расчета структуры турбулентного пограничного слоя в заданных сечениях определяются его локальные и интегральные характеристики. [c.72]

Таким образом, структура турбулентного пограничного слоя значительно сложнее структуры ламинарного слоя. Дифференциальные уравнения турбулентного пограничного слоя можно получить из уравнений Рейнольдса, оценив значения [c.367]

Таким образом, структура турбулентного пограничного слоя оказывается значительно более сложной, чем структура ламинарного слоя. При построении методов расчета турбулентного слоя приходится прибегать к схематизации и эмпирическим соотношениям, которые неизбежно имеют применение, ограниченное лишь теми классами течений, для которых они установлены. [c.403]

В работе ([38], ч. 2) приведены результаты исследований структуры турбулентного пограничного слоя, которые позволили получить профили продольной и поперечной составляющих скорости, измерить интенсивность турбулентных пульсаций и касательных напряжений, а также провести спектральный анализ течения на плоской проницаемой пластине при вдуве воздуха. Измерения проводились в дозвуковой аэродинамической трубе со скоростью потока в рабочей части 10 м/с. Параметр вдува перед пористым участком длиной 1030 и щириной 400 мм изменялся в диапазоне 0,05 с [c.461]

Решение 3 -уравнения для турбулентного пограничного слоя, даже если его физические свойства можно считать постоянными, представляет определенные трудности, потому что имеется очень мало данных о влиянии массопереноса на структуру турбулентного пограничного слоя, особенно на структуру подслоя. [c.380]

Следует отметить недостаточность экспериментальных работ в области исследования структуры турбулентного пограничного слоя при наличии возмущающих факторов. Следует обратить внимание на существование экстремальных свойств турбулентного пограничного слоя, в частности вырождение вязкого подслоя с увеличением числа Re. Слабая зависимость относительных изменений коэффициентов трения и теплообмена от числа Re, давно отмеченная экспериментаторами, не привлекала должного внимания теоретиков. Однако этот факт имеет большое значение для течения с вырожденным вязким подслоем. В этом случае удается получить ряд теоретических соотношений предельного характера, автомодельных как относительно чисел Re, так и относительно эмпирических констант турбулентности. [c.11]

СТРУКТУРА ТУРБУЛЕНТНОГО ПОГРАНИЧНОГО СЛОЯ [c.243]

В настоящее время [273] развиты представления о трехмерной структуре турбулентного пограничного слоя (см. рис. X,1,6). Между турбулентным ядром 4 и ламинарным подслоем 2 лежит буферный слой 3. В турбулентном пограничном слое имеется ламинарный подслой с линейным распределением скоростей в нем. [c.301]

В основе современных представлений о структуре турбулентного пограничного слоя лежит деление слоя на три области, которые существенно отличаются друг от друга характером течения жидкости. В непосредственной близости от стенки находится ламинарный подслой, толщина которого составляет обычно от 0,001 до 0,01 толщины всего слоя. К ламинарному подслою примыкает переходная область, занимающая от 0,1 до 0,2 толщины всего слоя. Затем располагается полностью турбулентная часть слоя, составляющая от 0,8 до 0,9 его толщины. [c.320]

Структура турбулентного пограничного слоя. Обзор существующих эмпирических и полуэмпирических моделей [c.747]

Основные вопросы турбулентных течений, структура турбулентного пограничного слоя в несжимаемой жидкости и сжимаемом газе описаны в ряде известных работ [5—14. [c.314]

Отличие в абсолютных значениях коэффициента трения и чис ла Стантона при использовании различных моделей коэффициентов турбулентного переноса может оказаться существенным, в особенности если модель не учитывает многослойной структуры турбулентного пограничного слоя. [c.332]

Результаты исследования показывают, что влияние сжимаемости на структуру турбулентного пограничного слоя является косвенным. При изменении числа М меняется распределение давлений вдоль обтекаемой поверхности. С ростом числа М абсолютные значения градиентов давления возрастают. В соответствии с этим меняются основные характеристики слоя. В конфузорном течении б "" уменьшается, а в диффузорном—возрастает. [c.266]

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]

Влияние вдувания газа на интенсивность теплообмена зависит от структуры пограничного слоя. При ламинарном пограничном слое благодаря вдуванию интенсивность теплообмена снижается значительнее, чем при турбулентном пограничном слое. [c.421]

По результатам современных экспериментальных исследований можно составить следующее приближенное представление о кинематической структуре течения в пристенном турбулентном пограничном слое. [c.367]

СТРУКТУРА И УРАВНЕНИЯ ПРИСТЕННОГО ТУРБУЛЕНТНОГО ПОГРАНИЧНОГО СЛОЯ [c.402]

Предположим, что на гладкой пластине длиной I турбулентный пограничный слой образуется на всей ее длине, начиная от переднего края. Иными словами, ламинарный участок пограничного слоя вблизи переднего края пластины будем считать пренебрежимо малым. Несмотря на отмеченную выше приближенность двухслойной схемы течения, будем ее использовать в излагаемом методе расчета, поскольку более точный учет истинной структуры течения в пограничном слое связан со значительными трудностями. [c.404]

Современными экспериментами показано, что турбулентный пограничный слой по толщине довольно неоднороден. Структура слоя определяется характером стенки обтекаемого тела и свойствами набегающего, или внешнего, потока, поэтому условно всю толщину пограничного слоя можно разделить на две области внутреннюю и внешнюю. [c.327]

Структура пограничного слоя при свободной конвекции вдоль нагретой поверхности (она может быть наклонной или криволинейной) аналогична структуре пограничного слоя при вынужденном обтекании плоской поверхности в том отношении, что имеются ламинарный, турбулентный и переходный участки. На ламинарном участке местный коэффициент теплоотдачи уменьшается вдоль поверхности, в области турбулентного пограничного слоя а не изменяется (рис. 15.6,6). [c.394]

Известно, что величина т]о является некоторой условной величиной, изменяющейся в зависимости от того, какая схема структуры турбулентного пограничного слоя принята (двух- или трехслойная). При двухслойной схеме для пластины rio=10,6. Анализ наших опытных данных по профилям скорости показал, что толщина ламинарного подслоя бл изменяется с изменением числа М довольно значительно, увеличиваясь с увеличением М. Безразмерная величина rjo изменяется менее значительно, но все же растет с ростом числа М. Обе эти тенденции хорошо увязываются с общей тенденцией к ламинаризации пограничного слоя с увеличением числа М. Толщина ламинарного подслоя определялась по опытным данным двумя способами [c.312]

Отсылая к имеющемуся на русском языке обзору X. Драйдена ), где приведены систематические материалы по структуре турбулентного пограничного слоя при наличии продольного отрицательного и положительного перепадов давления, приведем в качестве примера диаграмму распределения [c.633]

Систематические экспериментальные исследования турбулентного пограничного слоя при наличии вдува через пористую стенку в широком диапазоне изменения различных параметров (расхода и свойств подаваемого охладителя, чисел Маха, Рейнольдса, температурного фактора и др.) провел В. П. Мугалев (1959, 1960, 1964). В результате был получен большой комплекс качественных и количественных сведений о структуре турбулентного пограничного слоя и теплообмене на пористой пластине. В частности, было показано, что при небольшой интенсивности вдува профили скоростей имеют степенной характер, а при сильном вдуве — струйный характер с явно выраженной точкой перегиба. Был выявлен эффект отдувания пограничного слоя от пористой стенки, существенно отличающийся от эффекта оттеснения пограничного слоя при отрыве на непроницаемой стенке. Другой важный вывод состоял в том, что критериальные зависимости теплообмена от вдувания не зависят от изменения числа Маха. [c.545]

Структура турбулентного пограничного слоя представлена на рис. 12-12. На передней части поверхности, омываемой невозмущенным потоком, образуется область ламинарного пограничного слоя, протяженность которой равна лгкр, так что Ке р=Шол крр/ х=5-Ю . Далее начинается турбулентный пограничный слой, отделенный от ламинарного некоторой переходной областью, замененной для простоты расчетов сечением с координатой Хкр. [c.261]

Глава X начинается с основанного на последних, главным образом, экспериментальных материалах изложения явления перехода ламинарных движений в турбулентные. Большое внимание уделяется проблеме переноса в турбулентных движениях и полуэ1мпирическим теориям этого переноса в условиях пристеночной и свободной турбулентности. В отличие от предыдущего издания, рассматриваются процессы переноса не только импульса (трение), но и тепломассопереноса. Значительно углублено и модернизировано изложение вопроса о действительной структуре турбулентного пограничного слоя в несжимаемой жидкости. К сожалению, с практической, расчетной стороны в этом направлении сделано еще очень мало нового, что заставило удовольствоваться лишь обзором существующих методов и ссылками на литературные источники, где эти методы изложены. [c.9]

В настоящее время ) структура турбулентного пограничного слоя рисуется следующим образом. Вблизи твердой поверхности расположена, по предыду цему, пристеночная область , которая может быть в свою очередь разбита на непосредственно граничащий со стенкой вязкий нодслон (sublayer), с линейным распределением скорости, и [c.747]

Отсылая к имеющемуся на русском языке обзору X. Драйдена ), где приведены систематические материалы ио структуре турбулентного пограничного слоя при наличии продольного отрицательного и положительного перепада давления, приведем в качестве примера диаграмму распределення местной интенсивности турбулентности V jJJ в диффузорной области пограничного слоя (рис. 274). Кривые представляют геометрические места точек одинаковой интенсивности турбулентности, показанной справа в процентах. Представляет интерес явление возрастания интенсивности турбулентности в данном сечении слоя (х = onst) при приближении к стенке. [c.791]

Большинство специалистов в газовой динамике придерживаются того мнения, что существующие теории не в состоянии полностью описать детали структуры турбулентного пограничного слоя. Действительно, подобные теории, включая и те, которые содержатся в этой книге, неизменно включают в себя эмпирические данные еще до того, как их развитие и изложение дойдет до той точки, когда могут быть вычислены значения теплового потока и поверхностного трения. Это означает, что нельзя в замкнутой форме построить теорию, целиком вытекающую из начальных принципов, без привлечения где-нибудь по пути экспериментально определяемых постоянных. Однако это не означает, что нельзя построить практически полезных и достаточно точных полуэмпири-ческих теорий. Приближенный подход, изложенный в этой главе, представляет собой полуэмпирическую теорию, которая достаточно хорошо совпадает с экспериментом в широком диапазоне изменения условий течения. Недостатком подобных теорий является, очевидно, их неопределенная точность в тех случаях, когда они применяются в условиях, для которых отсутствуют предварительные экспериментальные подтверждения. Эта [c.232]

Турбулентный пограничный слой при продол Ь ном обтекании гладкой плоской стенки несжи маемой жидкостью. Это течение является простейшим, так как градиент давления вдоль стенки равен нулю др1дх = 0, поэтому скорость вне пограничного слоя постоянна WH = onst. Это позволяет ввести основное допущение о примерно одинаковой структуре турбулентных пограничных слоев на пластине и в трубе и использовать для расчета турбулентного пограничного слоя на стенке формулы, полученные в гл. 8 для турбулентного течения в трубе, заменяя в них скорость max на ОСИ трубы И радиус трубы R на скорость [c.286]

Если давление насыщенных паров Р в кавитационных пузырьках меньше давления P низконапорной среды, то под действием разности этих давлений происходит схлопывание - коллапс пузырьков и каверн кавитационной области. Под действием давления Р,. низконапорная среда занимает объем этих кавитационных пузырьков и каверн. Низконапорная среда, проникая из окружающего пространства в потенциальное ядро струи, состояпще из высоконапорной кавитирующей жидкости, образует вместе с последней турбулентный пограничный слой струйного течения. Таким образом, данное струйное течение состоит из потенциального ядра кавитирующей жидкости и турбулентного пограничного слоя, содержащего смесь низконапорной и высоконапорной сред. После полного замещения низконапорной средой паровой фазы в пузырьках и кавернах кавитационного потенциального ядра струйное течение, начиная от сечения 0-0 (см. рис. 5.1, б), приобретает структуру свободной турбулентной струи, параметры которой за сечением 0-0 рассчитываются по методу в гл. 4, а процесс эжекции низконапорной среды кавиз ирующей жидкость описывается следуюпщй системой уравнений, в которую входят уравнения [c.148]

По наблюдениям С. И. Клайна, В. С. Рейнольдса, П. В. Рунстадпя и других /319, 321/, которые визуализировали движение в пограничном слое введением краски и подачей пузырьков воздуха, структура при стенного турбулентного движения состоит из ряда островков колебаний и продольных вихрей они перемешиваются с областями спокой ного движения /198/. Эти островки колебаний просматриваются как длинные волокна , вытянутые в направлении основного движения. С. И. Клайн и другие /94 выделяют в турбулентном пограничном слое две области. [c.25]

В свою очередь обе области делятся еще на две подобласти собственно турбулентных движений (внутренняя и внешняя) и нетурбулентные внутри — ламинарный подслой и вне — над-слой перемежаемости. В табл. XIII.2 приведены характеристики областей турбулентного пограничного слоя. По структуре слой можно разделить на три области собственно турбулентное ядро (внутреннее и внешнее) подслой и надслой. Никаких резких границ между областями не существует. [c.327]

Теория опирается на следующую основную гипотезу основная роль случайных турбулентных пульсаций в потоке со сдвигом состоит не в непосредственном и локальном переносе осредненного импульса, как предполагалось в классических теориях, а в порождении сильной трехмерной неустойчивости структуры подслоя, которая была обнаружена Клайном и его сотрудниками. Эта неустойчивость в свою очередь вызывает быстрое разрушение структуры потока в подслое, которое повторяется во времени и пространстве на всей поверхности, обтекаемой турбулентным пограничным слоем. Для простоты это явление рассматривается в виде следующей модели имеется правильная система областей, в которых происходит разрушение структуры подслоя и которые более или менее равномерно расположены на поверхности. Эта система движется вниз по потоку с характерной скоростью, равной скорости перемещения турбулентных возмущений в слое (т. е. примерно 80% скорости вне пограничного слоя). [c.301]

Для того чтобы обсудить возможность применения предлагаемой теории к проблеме управления турбулентным пограничным слоем, полезно рассмотреть схематическую диаграмму энергии потока, показанную на фиг, 16, а. Предложенная модель иристен-ной турбулентности предполагает, что основная энергия, яв.1[яю-щаяся источником движения системы (т. е. градиент давления в случае течения в трубе и кинетическая энергия осредненного движения в случае течения в пограничном слое), передается сначала упорядоченному крупномасштабному низкочастотному нестационарному движению (первичному движению), которое может быть отнесено к классическому случаю движения крупных вихрей. Это первичное движение включает носледовательность согласованных и быстрых, подобных струям, выбросов, которые порождаются локальной неустойчивостью в структуре подслоя. Движение менаду последовательными выбросами определяется вязкими напряжениями и характеризуется медленным возвращением потока к стенке. Первичное движение нельзя считать турбулентным в общепринятом смысле этого слова. Скорее оно ближе к хорошо известной фор- [c.317]

Эффективным способом защиты поверхностей от высокотемпературного потока является изготовление их из пористого материала и принудительный вдув (транспирация) охладителя через поры в пограничный слой. Аналогичная задача уже рассматривалась выше для ламинарного пограничного слоя при УофО. Надежных аналитических решений для теплообмена при турбулентном пограничном слое со вдувом и отсосом пока нет, поскольку очень мало известно о влиянии вдувания и отсасывания на структуру пограничного слоя. Имеются лишь приближенные решения этой задачи, удовлетворительно согласующиеся с опытными данными, однако рассмотрение их мы отложим до гл. 15, в которой обсуждается массоперенос в турбулентном пограничном слое. В самом деле, рассматриваемая задача по существу представляет собой задачу массопереноса, и анализ ее в рамках теории диффузионного пограничного слоя значительно удобнее и эффективнее. [c.302]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...