Слой пограничный, пристеночный

Вследствие вязкости жидкости и ее прилипания к стенкам происходит резкое падение скорости до нуля в непосредственной близости к стенкам, т. е. образуется тонкий пограничный (пристеночный) слой, толщина которого возрастает с удалением от входного сечения (рис. 1.2, а—в). Так как количество протекающей жидкости остается неизменным, торможение потока в пограничном слое обусловливает соответствующее повышение [c.18]

Указанные изменения прежде всего проявляются в близкой к стенкам, ограничивающим поток, весьма малой по толщине области пограничного слоя. Снижаются пристеночные поперечные пульсации скоростей и давлений, и это оказывает решающее влияние на общий уровень турбулентности и поведение всего потока в целом. При этом уже при нескольких миллионных долях полимера по отношению к растворителю достигается значительное уменьшение гидравлического сопротивления. [c.158]

В заключение следует подчеркнуть, что нельзя смешивать понятие пограничного слоя и пристеночного слоя, о котором речь шла в 39, когда рассматривалось явление вблизи стенок трубы. Там по всей толщине потока течение формируется по законам турбулентности, свойственной внутренней задаче, а граница пристеночного слоя определяется особенностями распределения продольных пульса- [c.301]

В последние годы появился еще один способ снижения потерь напора — за счет изменения структуры турбулентного потока. Было установлено, что небольшие количества некоторых высокомолекулярных полимеров и поверхностно-активных веществ (ПАВ), растворенных в жидкости, способны существенно изменять характер турбулентного течения. Изменения прежде всего проявляются в близкой к стенкам, ограничивающим поток, весьма малой по толщине области пограничного слоя снижаются пристеночные поперечные пульсации скоро- [c.110]

Полагая, что напряжение трения т и тепловой поток д сохраняют свои порядки величин почти во всем пограничном слое, для пристеночной его части при Ау/5 <С 1 [c.403]

На рис. 6.3 показано распределение эффективной вязкости в пограничном слое. В пристеночной области наблюдается хорошее согласование (до 57о) всех четырех моделей, в области турбулентного ядра согласование моделей II—IV удовлетворительное (до —10%), а модель I существенно завышает значения эффективной вязкости. [c.327]

Турбулентный поток в трубе по структуре поля осредненных местных скоростей можно условно разделить па две части на основной поток, имеющий сравнительно небольшое уменьшение у с ростом радиуса г от нуля (турбулентное ядро потока), и на пристеночный кольцевой слой малой толщины 6 (см. рис. 22), где имеет место большой отрицательный градиент скорости и интенсивное ее уменьшение до нуля. Этот слой иногда называют пограничным слоем в трубе или пограничной пленкой. [c.84]

Реальная физическая задача об обтекании заданного тела, разумеется, однозначна. Дело в том, что в действительности не существует строго идеальных жидкостей всякая реальная жидкость обладает какой-то, хотя бы и малой, вязкостью. Эта вязкость может практически совсем не проявляться при движении жидкости почти во всем пространстве, но сколь бы она ни была мала, она будет играть существенную роль в тонком пристеночном слое жидкости. Именно свойства движения в этом (так называемом пограничном) слое и определят в действительности выбор одного из бесчисленного множества решений уравнений движения идеальной жидкости. При этом оказывается, что Е общем случае обтекания тел произвольной формы отбираются именно решения с отрывом струй (что фактически приводит к возникновению турбулентности). [c.34]

От линии отрыва отходит, как мы знаем, уходящая в глубь жидкости поверхность, ограничивающая область турбулентного движения. Движение во всей турбулентной области является вихревым, между тем как при отсутствии отрыва оно было бы вихревым лишь в пограничном слое, где существенна вязкость жидкости, а в основном потоке ротор скорости отсутствовал бы. Поэтому можно сказать, что при отрыве происходит проникновение ротора скорости из пограничного слоя в глубь жидкости. Но в силу закона сохранения циркуляции скорости такое проникновение может произойти только путем непосредственного перемещения движущейся вблизи поверхности тела (в пограничном слое) жидкости в глубь основного потока. Другими словами, должен произойти как бы отрыв течения в пограничном слое от поверхности тела, в результате чего линии тока выходят из пристеночного слоя в глубь жидкости. (Поэтому и называют это явление отрывом или отрывом пограничного слоя.) [c.231]

Такое рассмотрение, однако, опять будет неприменимо в пристеночном слое жидкости, поскольку при нем не будут выполняться на поверхности тела ни граничное условие прилипания, ни условие одинаковости температур жидкости и тела. В результате в пограничном слое происходит наряду с быстрым падением скорости также и быстрое изменение температуры жидкости до значения, равного температуре поверхности твердого тела. Пограничный слой характеризуется наличием в нем больших градиентов как скорости, так и температуры. [c.296]

В общем случае нельзя отождествлять температуру охладителя на выходе и температуру пристеночного слоя газа. Охладитель, выходящий из пор под углом к основному потоку газа, взаимодействует с пограничным слоем этого потока, получая от него теплоту и частично перемешиваясь с ним. Поэтому пристеночный слой газа имеет [c.474]

В непосредственной близости к стенке существует вязкий подслой, в котором молекулярная вязкость существенно превосходит турбулентную и потому > а . Толщина вязкого подслоя составляет 0,001. .. 0,01 толщины всего турбулентного слоя. Далее следует зона логарифмического профиля, которая вместе с вязким подслоем и переходной областью образует пристенную область. В этой области, составляющей около 20 % толщины пограничного слоя, накапливается главная часть его пульсационной энергии. Это означает, что в пристенном пограничном слое турбулентность генерируется главным образом вблизи стенки в области гораздо более узкой, чем вся толщина пограничного слоя. Закономерности, описывающие течение в пристеночной области, часто называют законом стенки . [c.367]

Между пристеночной областью и внешней границей пограничного слоя располагается внешняя область, которая характеризуется относительно небольшой генерацией турбулентных пульсаций и в которой распределение скоростей несколько отклоняется от логарифмического закона. [c.367]

С учетом упрощений, основанных на использовании приближений теории пограничного слоя, исходные уравнения, описывающие течения в пограничном слое, могут быть представлены в более простом виде. Пусть L — масштаб рассматриваемой пристеночной зоны в направлении течения вдоль поверхности тела (например, в направлении оси х, рис. 1.1) б — размер в поперечном направлении (вдоль оси у). Полагаем Ь L (это предположение физически обосновано, так как протяженность пристеночных областей при больших числах Re существенно превосходит их поперечный размер). [c.32]

Заметим, что в пристеночной области можно пренебречь членом порождения и- — v ) - , который дает основной вклад у внешней границы пограничного слоя. [c.54]

Такое утверждение неправильно. Непосредственно в пристеночной области около обтекаемой поверхности поток ламинарный (рис. 1.16). Здесь турбулентное течение образоваться не может, так как стенка препятствует макроскопическому перемешиванию в соседних слоях. Эта область пограничного слоя называется ламинарным подслоем. [c.20]

Вдув газа в турбулентный пограничный слой применяется главным образом для предотвращения отрыва потока от обтекаемой поверхности, поскольку это явление в ряде случаев нежелательно. Вдув в первую очередь вызывает изменение пристеночного течения, поэтому может использоваться как средство уменьшения трения и теплопередачи. [c.460]

Анализ профилей скоростей и распределения касательных напряжений в турбулентном пограничном слое со вдувом позволил выявить закономерности течения в пристеночном слое. Линейная зависимость касательного напряжения от скорости справедлива лишь в тонкой пристеночной области, толщина которой примерно такая же, как и вязкого подслоя. В турбулентном ядре такая зависимость нарушается, а во внешней части, составляющей примерно 90% пограничного слоя, распределение касательных напряжений носит универсальный характер независимо от интенсивности вдува. Такое свойство консервативности касательных напряжений во внешней части пограничного слоя обусловливает подобие профилей скоростей. [c.462]

Между турбулентным движением в пограничном слое и в трубе имеются некоторое сходство и некоторое различие. Сходство заключается в наличии ламинарного подслоя и участка с логарифмическим профилем скоростей, вместе составляющих так называемую внутреннюю пристеночную область, которая занимает небольшую часть течения в трубе и в слое течение в ней не зависит от условий течения вдали от стенки. Следовательно, во внутренней пристеночной области никакой разницы между течением в трубе и в пограничном слое не суш,ествует. [c.330]

Томас Л. К- Теория турбулентного пограничного слоя, основанная на модели возобновления турбулентности в пристеночной области.— РТК, 1975, т. 13, № 1, с. 42—47. [c.315]

При измерении малых перепадов давлений, что имеет место, например, в пристеночной области пограничного слоя, необходимо точно знать не только плотность набегающего потока, но и плотность среды над рабочей жидкостью манометра [см. формулу (4.1)]. [c.40]

Для измерения скорости в пристеночной области пограничного слоя применяют, как правило, напорные трубки полного давления специальной конструкции с размером наконечника 0,3...0,5 мм. В этом случае статическое давление измеряют через отверстие в стенке, расположенное в плоскости измерительного сечения. [c.41]

Течение жидкости состоит из основного потока и пограничного слоя. На твердой поверхности вследствие действия сил вязкого трения образуется тонкий слой заторможенной жидкости. Частицы жидкости, непосредственно прилегающие к поверхности теплообмена, как бы прилипают к ней. С возрастанием сил вязкости и, следовательно, с уменьшением числа Re происходит утолщение пограничного слоя. Чем больше Re, тем тоньше пристеночная область течения, тем тоньше пограничный слой. [c.168]

При обтекании тел с тупой кормовой частью тонкий пристеночный слой жидкости, заторможенной вследствие трения (пограничный слой), образуется только на передней половине поверхности тела. Для частиц жидкости, находящихся вне пограничного слоя, на пути от точки О к точке Е (рис. 2.1, а) потенциальная энергия давления преобразуется в кинетическую. На пути от точки Е к точке Е, наоборот, кинетическая энергия опять преобразуется в энергию давления, причем в точку Е частица приходит со скоростью, равной скорости в точке О. [c.105]

Вдув и диффузия сильно поглощающих (и излучающих) молекул, атомов и ионов с разрушающейся поверхности в излучающий сжатый слой могут изменить не только величину радиационного теплового потока, падающего на эту поверхность, но и, что даже более существенно, спектр излучения. При высоких значениях скорости уноса массы продукты разрушения концентрируются в сравнительно однородном по температуре пристеночном слое, выше которого находится зона смешения, переходящая в слой газа, представленный лишь компонентами набегающего газового потока (рис. 10-8). Таким образом, наблюдаемая картина может быть интерпретирована как оттеснение пограничного слоя (в котором происходит смешение вдуваемых компонент с компонентами набегающего потока) от разрушающейся поверхности. [c.295]

Для изучения динамики протекания различных явлений на поверхности можно использовать высокоскоростную микрокиносъемку (рис. 11-10, а). Перемещение разрушающейся поверхности также фиксируется с помощью кинокамеры, устанавливаемой в плоскости торца модели. Наблюдение за процессами на поверхности, образованием обугленного слоя, поведением пограничного слоя сильно затруднено большой яркостью излучения поверхности и пристеночного газового слоя. Необходимо использовать специальную технику съемки, применять светофильтры, голографические и рентгеновские методы измерений и т. д. [c.327]

Как показывает опыт, частицы в потоке движутся не только поступательно, но и вращательно, что, тю-видимо му, влияет на турбулизацию пограничного слоя и на величину коэффициентов сопротивления и теплоотдачи и что отчасти объясняет процесс смещения в пристеночную область движущихся в потоке частиц. [c.387]

Особенностью теплоотдачи при турбулентном течении металлов является то, что вследствие чрезвычайно высокой молекулярной теплопроводности этот механизм переноса тепла имеет самое существенное значение во всем поле течения, а не только в пристеночной области, как это бывает в обычных условиях. В задачах, к которым применима теория пограничного слоя, указанное обстоятельство проявляется в том, что тепловой пограничный слой выходит далеко за пределы динамического пограничного слоя, см. формулу (4-51). [c.129]

Слой пограничный, пристеночный 188, 194, 339 Сменность экипажей 74 Смесеобразование 122 Смесь восстановительная, кислая 134 грем, чая 233 [c.492]

Путем сопоставления значений коэффициентов теплоотдачи, вычисленных по формуле ( 111-45), с измеренными, установлено, что последние оказываются значительно больше первых, при некоторых условиях, в два и более раз. Высказано предположение о том, что такая большая разница между вычисленными и измеренными коэффициентами теплоотдачи обусловлена влиянием свободной турбулентности, натекающего потока газа на процесс переноса теплоты в пристеночном пограничном слое. Различают пристеночную турбулентность, возбужденную неподвижной стенкой, причем стенка оказывает на турбулентность постоянное влияние, и свободную турбулентность, которая возникает при отсутствии твердых стенок. Свободная турбулентность в струях возникает в результате взаимодействия струи с окружающей средой. Турбулентность в струях анизотропная, т. е. ее систематичес-ские характерные особенности зависят от направления. [c.186]

Д. А. Спенс [Л. 221] разработал полуэмпирический метод расчета пограничного слоя, основываясь на делении турбулентного пограничного слоя на пристеночную вну- [c.405]

Фиг. 1. Трехслойкая схема возмущенного течения со взаимодействием I - область равномерного набегающего потока 2 - основная часть пограничного слоя 3 - пристеночная часть пограничного слоя

Отсюда можно сделать вывод, что при больших числах Рейнольдса падение скорости до нуля будет происходить почти полностью в тонком пристеночном слое жидкости. Этот слой носит название пограиичиого и характеризуется, следовательно, наличием в нем значительных градиентов скорости. Движение в пограничном слое может быть как ламинарным, так и турбулентным, Здесь мы рассмотрим свойства ламинарного пограиичиого слоя. Граница этого слоя не является, конечно, резкой, и переход между ламинарным движением в нем и в основном потоке жидкости происходит непрерывным образом. [c.223]

Толш,ина пограничного слоя растет вниз по течению вдоль обтекаемой поверхности (закон этого возрастания будет найден ниже). Это объясняет, почему при течении по трубе логарифмический профиль имеет место вдоль всего сечения трубы. Тол-ш,ина пограничного слоя у стенки трубы растет, начиная от входа в трубу. Уже на некотором конечном расстоянии от входа пограничный слой как бы заполняет собой все сече]1ие трубы. Поэтому если рассматривать трубу как достаточно длинную и не интересоваться ее начальным участком, то течение во всем ее объеме будет того же типа, как н в турбулентном пограничном слое. Напомним, что аналогичное положение имеет место и для ламинарного течения по трубе. Оно всегда описывается формулой (17,9) роль вязкости в нем проявляется на всех расстояниях от стенки и никогда не бывает ограничена тонким пристеночным слоем жидкости. [c.252]

На рис. 7.3.2 представлены профили скоростей, соответствующие различной интенсивности вдува. Видна значительная деформация профилей в пристеночной области. На внещнем участке слоя характер течения сохраняется таким же, как и при отсутствии вдува, однако этот участок более удален от стенки вследствие значительного расширения пристеночной области. При этом толщина пограничного слоя существенно возрастает (рис. 7.3.3). Специфический характер изменения толщины слоя по длине модели свидетельствует о наличии переходного процесса при формировании профилей скоростей в начале пористого участка, что соответствует точкам перегиба на этих профилях. После области перехода наблюдается процесс повторной стабилизации пограничного слоя на проницаемой поверхности в условиях вдува. [c.461]

В режиме сросшихся пузырьков этот слой жидкости принимает вполне осязаемый вид жидкой пленки толщиной 5q под паровыми конгломератами. (Ее часто называют макропленкой в отличие от микропленки или микрослоя в основании одиночного пузырька.) В режиме одиночных пузырьков теплопроводный слой составляет (для неметаллических жидкостей) некоторую часть толщины динамического пограничного слоя на стенке. Последняя величина обусловлена пристеночным движением жидкости при парообразовании. Принимая за характерную скорость процесса среднюю скорость [c.350]

В действительности число Прандтля для воздуха не равно единице, а составляет приблизительно 0,75. Если учесть этот факт, то для ламинарного слоя в случае теплоизолированной пластины можно аналитически установить, что относительная температура торможения То/То по толщине слоя распределяегся так, как показано на рис. 11.12. Из рисунка следует, что энергия переносится от пристеночных областей к внешней границе пограничного слоя. [c.222]

Таблица 2. Расчетные значения /2х,р и ДГр для теплового пограничного елоя жидкого металла при установившемся режиме и одинаковой скорости движшия расплава в пристеночном слое

Увеличение эффективного коэффициента теплоотдачи от расплава к стенке сосуда Пэ под влиянием электромагнитной конвекции ограничивается наличием заторможенного пристеночного слоя, в котором действует лишь ь)[олекулярная теплопроводность X. Существенное дальнейшее увеличение Пд возможно только за счет уменьшения толщины пограничного слоя или изменения его структуры. По данным упомянутой вьпне экспериментальной работы [45], в описанных условиях (и = 40) эффективное значение Дд возрастает всего в 1,9 раза. [c.53]

М. Е. Дейч и Г. В. Циклаури объясняют изменение предельного расхода при сверхкритических перепадах давлений частичным выдуванием пограничного слоя на выходном участке сопла. По схеме авторов часть подторможенного пристеночного слоя под действием разности давлений между давлением в пределах сопла и во внешнем пространстве выдувается толщина слоя на этом участке убывает в направлении к выходному срезу сопла. В некоторых случаях продольный профиль канала, образованного внутренней поверхностью пограничного слоя, может приобрести форму сопла Лаваля с горлом, расположенным внутри насадки. По мере снижения противодавления усиливается эффект выдувания в связи с этим увеличивается действительное критическое сечение ядра потока, а следовательно, растет и расход через сопло. [c.108]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...