Пограничный слой толщина вытеснения 51, 89, 223, 224------потери импульса

Как уже указывалось выше, число работ, содержащих различного рода приближенные методы расчета отрывных и безотрывных сверхзвуковых течений с распространением возмущений вверх по потоку с учетом эффектов взаимодействия, чрезвычайно велико. Однако большая их часть относится к небольшому числу основных направлений. Одно из направлений связано с использованием интегральных уравнений пограничного слоя. Задача об отрывном или безотрывном взаимодействии области вязкого течения с внешним невязким сверхзвуковым потоком сводится к интегрированию системы нелинейных обыкновенных дифференциальных уравнений первого порядка. Эти уравнения получаются формальным интегрированием уравнений пограничного слоя в поперечном направлении. В них входят определенные интегральные характеристики пограничного слоя толщины вытеснения, потери импульса, энергии и т. п. Кроме того, добавляется соотношение, определяющее связь между распределением давления в невязком сверхзвуковом потоке и толщиной вытеснения области вязкого течения. Информация о формах профилей скорости и энтальпии в пограничном слое оказывается утерянной и должна быть постулирована в виде каких-либо семейств кривых, зависящих от такого же числа свободных параметров, сколько имеется уравнений для определения их распределения по продольной координате. Для получения удовлетворительных результатов важное значение имеет выбор семейства профилей распределения параметров поперек пограничного слоя. Единственным критерием качества является сопоставление результатов с экспериментальными данными. [c.11]

Рис. 6.12. Зависимость толщины пограничного слоя, толщины вытеснения и толщины потери импульса на плоской теплоизолированной пластине от числа Мо (Рг = 1, ш = 0,76, к = 1,4)

Условные толщины пограничного слоя — толщина вытеснения б и толщина потери импульса 0, определяе- [c.90]

При изучении пространственных пограничных слоев в ряде случаев необходимо обобщение понятий толщин вытеснения пограничного слоя толщины вытеснения, толщины потери импульса и т. д. В пространственном пограничном слое в отличие от двумерного, где толщины вытеснения определены через конечные формулы, они находятся в результате решения уравнений в частных производных. Такой общий подход является довольно трудоемким, поэтому в ряде случаев используются приближенные формулы для толщин вытеснения, потери импульса. Так, при определении числа Рейнольдса можно ввести аналог толщины потери импульса 0, [c.326]

В настоящей работе вместо 5 используются строго вычисляемые интегральные параметры пограничного слоя - толщины вытеснения 5 и потери импульса 5 . Обзор по профилированию сопел и по вариационным методам расчета их контуров дан в [4-6]. Ряд оригинальных расчетов и рекомендаций предложен в [4]. [c.178]

Тогда по аналогии с определением толщины вытеснения можно сказать, что толщина потери импульса характеризует ту часть количества движения вязкой жидкости, которая теряется в пограничном слое толщиной б из-за тормозящего действия сил трения в пределах слоя. [c.233]

По данным измерений полных давлений и температур потока в сечениях пограничного слоя во всех секциях рабочих участков и статических давлений в этих сечениях построены графики распределения скоростей и температур в пограничном слое каждой секции. По этим графикам определены интегральные характеристики пограничного слоя толщина потери импульса б , толщина вытеснения б , толщина потери энергии -O и толщина теплового вытеснения Л затем построены графики изменения этих характеристик по длине экспериментального участка (по координате х). Кроме того, построены графики изменения скорости, температуры и плотности (ыь ир ) в невозмущенном потоке, а также температуры стенки по длине канала. Эти графики использованы для вычисления касательного напряжения tw и теплового потока q-u, на стенке каналов по интегральным соотношениям импульсов и энергии для пограничного слоя. [c.350]

Первое, что сразу следует из табл. 16, это убывание с увеличением параметра безразмерной толщины пограничного слоя 5, определенной значением , при котором / 7 отличается от единицы на данную малую величину, например, на 0,1%. Так, при = — 0,1988 5==6,0, при р = 0 5 = 4,8, при р = 0,2 8 = 4,4, а при = 2,4 5 = 3,0. К аналогичному результату придем, вычисляя размерные условные толщины слоя толщину вытеснения 8 и толщину потери импульса 3 , определенные интегралами [c.543]

После того как толщина пограничного слоя найдена, толщина вытеснения и толщина потери импульса находятся по известным отношениям б /б и б /б. [c.327]

Условные толщины пограничного слоя. Так как понятие толщины пограничного слоя является, как уже указывалось выше, в достаточной степени условным, то обычно для характеристики пограничного слоя пользуются величиной толщины вытеснения б и толщины потери импульса 6 . Эти величины устанавливают следующим образом. [c.381]

Но все же определяемая условно толщина пограничного слоя б будет зависеть от той точности, которую мы назначаем для равенства скорости пограничного слоя н скорости внешнего потока на их общей границе. Поэтому в современной теории пограничного слоя чаще пользуются понятиями толщины вытеснения 8 и толщины потери импульса б ", которые косвенным образом характеризуют поперечный размер пограничного слоя, но определяются более точно, чем толщина слоя б. Для пояснения первого из этих понятий рассмотрим схему обтекания невозмущенным потоком вязкой жидкости плоской пластины, поставленной параллельно вектору скорости (рис. 178). Пусть граница пограничного слоя ОА определяется его толщиной б, назначенной условно, как указано выше. Линии тока невозмущенного потока перед пластиной (х < < 0) представляют собой параллельные пластине прямые, однако над пластиной (х > 0) они должны отклоняться. Действительно, поскольку в сечении т — п, где толщина пограничного слоя б, скорости щ всюду меньше, чем скорость невозмущенного потока Uq, то расход жидкости через это сечение будет меньше, чем через сечение а — Ь того же размера б, но проведенное в невозмущенном потоке (см. рис. 178). Поэтому линия тока над пластиной, чтобы пропустить расход Hq6, должна отклониться на некоторую величину б. Тогда уравнение баланса расходов для сечений а — Ь п т — п запишется в виде [c.359]

Поскольку полученные формулы для распределения скорости содержат толщину пограничного слоя б, то следующим этапом расчета должно быть отыскание функции б (х). Так как (У (х) считается известной, то эта задача эквивалентна задаче отыскания функции IV (х). Следуя Л. Г. Лойцянскому [9], подставим выражение скорости через полином (8-91) в соотношения (8-55) и (8-79), определяющие соответственно толщину вытеснения б и толщину потери импульса б . После вычисления интегралов получится [c.376]

Определите толщину турбулентного пограничного слоя б, а также условные толщины вытеснения б и потери импульса б в сечении л = 1 м, отсчитываемом от носка плоской пластины, обтекаемой воздушным потоком со скоростью 1 оо = 1 6 = = 200 м/с. Кинематическая вязкость V6 = 1,715-10 мЯс. Предполагается также, что профиль скоростей по толщине турбулентного пограничного слоя характеризуется законом [c.671]

Между условными толщинами вытеснения б и потери импульса 6 , а также толщиной турбулентного пограничного слоя в несжимаемой жидкости имеется следующая зависимость [c.676]

Все задачи о пограничном слое могут решаться двумя путями. В одном случае пользуются не дифференциальными уравнениями, а интегральными соотношениями. При этом задаются некоторой формой профиля скоростей в пограничном слое и, используя интегральное соотношение, определяют напряжение трения на обтекаемой поверхности, а также такие интегральные величины, как толщина пограничного слоя б, толщина вытеснения б и толщина потери импульса б . Такой способ решения называют приближенным методом. [c.305]

Таким образом, толщина пограничного слоя, а следовательно, толщина вытеснения и толщина потери импульса для ламинарного пограничного слоя на пластинке увеличиваются пропорционально корню из л , т. е. б — б и б — У х. [c.312]

Определение толщины пограничного слоя является до некоторой степени произвольным, так как изменение скорости от нуля до значения, соответствующего скорости невозмущенного потока, происходит асимптотически. Поэтому для характеристики пограничного слоя используются также и другие показатели толщина вытеснения S и толщина потери импульса 6 . [c.231]

Опыты подтверждают, что и другие критерии подобия оказывают соответствующее влияние на структуру двухфазного пограничного слоя. С увеличением числа Маха возрастают продольные градиенты давления и соответственно изменяются толщины вытеснения и потери импульса. Особенно велико влияние дисперсности жидкой фазы и продольных градиентов давления на характеристики пограничного слоя и положение точки отрыва. [c.19]

Помимо толщины вытеснения, можно использовать и ряд других параметров для описания развития пограничного слоя. Полная толщина пограничного слоя, характеризуемая расстоянием от стенки до точки, в которой скорость равна 0,99 Ue, является вполне очевидным параметром. Указанная величина представлена на фиг. 4. На левом графике показана зависимость толщины от теплообмена, на правом — от массообмена. Зависимость остальных параметров аналогичным образом представлена на фиг. 5—7. К числу этих параметров относятся толщина вытеснения, толщина потери импульса и толщина потери энергии соответственно. При отсутствии массообмена эти параметры нарастают примерно линейно с расстоянием от передней кромки. Понижение температуры стенки ведет к уменьшению S и б и росту 0 и 0. Увеличение интенсивности массообмена также ведет к примерно линейному нарастанию этих толщин, причем вдув оказывает наиболее заметное влияние на 0 и 0 и меньше влияет на S и б. [c.406]

С помощью интегрального уравнения импульсов определите толщину потери импульса, толщину Вытеснения и коэффициент трения для ламинарного пограничного слоя при постоянной скорости [c.126]

Таким образом, предельной формой профиля скорости в пограничном слое является асимптотический профиль отсасывания (4-4), которому соответствуют выражения толщин вытеснения б =v/Уш и потери импульса 0 = v/2Уu,. Касательное напряжение на стенке определяется по формуле (4-5) и не зависит от вязкости. Этот факт использован в [Л. 358] для выражения распреде-120 [c.120]

В этих уравнениях толщина пограничного слоя б, толщина вытеснения б и потери импульса 0, коэффициент трения определяются обычными методами индекс т — относит соответствующие величины к условиям на стенке. [c.406]

Толщина вытеснения и толщина потери импульса пограничного слоя не оценивались, но могут быть рассчитаны непосредственно из профилей скорости и энтальпии, выраженных через У. [c.165]

Г — параметр Бури б —толщина пограничного слоя А — площадь вытеснения А — площадь потери импульса д —площадь потерн энергии б — толщина вытеснения а — толщина потери импульса б —толщина потерн энергии S — толщина стенок трубы ц — динамическая вязкость [c.6]

Из рисунка видно также изменение толщины вытеснения б [формула. (8-96)] и толщины потери импульса 0 [формула (8-106)]. Но ни один из этих параметров не увеличивается так сильно, как 6>, потому что при их вычислении большой вклад дает пристенная часть пограничного слоя. Для того же примера [c.244]

Толщины вытеснения и потери импульса пограничного слоя в случае газа выразим равенствами [c.720]

Перемешивание течения в пограничном слое можно численно охарактеризовать отношением толщины вытеснения к толщине потери импульса Н = б /0, где Н — формпараметр профиля пограничного слоя, а [c.20]

Как правило, расчет турбулентного течения менее точен и требует более громоздких выкладок, чем расчет ламинарного течения. Следующий факт иллюстрирует трудности вычислений. В процессе течения изменяется профиль скорости пограничного слоя. Хотя доказано, что это изменение не чувствительно к изменению отношения толщины вытеснения к толщине потери импульса или физической толщины пограничного слоя к толщине потери импульса [2], однако оно повышает степень неопределенности расчета, поскольку эти отношения могут быть использованы для получения критерия отрыва. [c.143]

В настоящее время получили распространение приближенные методы расчета пограничного слоя. Они позволяют относительно быстро рассчитать с определенной точностью локальные значения коэффициента тре])ия, толщин потери импульса и вытеснения, а также положение места отрыва пограничного слоя. При наличии данных по распределению скорости внешнего потока вдоль стенки с помощью приближенных методов можно рассчитать пограничный слой в общем случае обтекания тела любого профиля. [c.115]

При известных распределениях скорости невозмущениого потока по пp0Д0w ьн0Й координате и скорости в пограничном слое по поперечной координате можно определить интегральные характеристики пограничного слоя толщину вытеснения б и толщину потери импульса 0. Имея в виду выражение для б по определению, получаем [c.98]

Приближенный метод, который мы здесь применим для расчеты турбулентного пограничного слоя, основан на использовании уравнения импульсов (8.35), выведенного в 5 главы VIII. Распределение скоростей по толщине пограничного слоя заменяется подходящей аппроксимирующей функцией. Уравнение, получаемое в результате такой замены, дает связь между основными величинами, характеризующими пограничный слой толщиной вытеснения, толщиной потери импульса и касательным напряжением на стенке. [c.572]

Величина потерь импульса зависит от геометрии реактивного сопла, от числа Ке и толщины 5 пограничного слоя (толщины вытеснения 5 или толщины потери импульса 5 ), от отношения удельных теплоемкостей (или показателя адиабаты) к , от степени энергетической и химической неравновес- [c.88]

Эти величины имеют определенный физический смысл. Толщина вытеснения есть расстояние, на которое отодвигаются от тела линии тока внешнего течения вследствие уменьшения скорости и изменения плотности в пограничном слое. Толщина потери ил1пульса есть толщина слоя газа с постоянными параметрами и импульсом, равным разности импульсов потока газа с неравномерной плотностью тока, но постоянной скоростью uq и потока с переменными значениями скорости и плотности. [c.302]

Итак, эксперименты показывают, что на течение в некотором сечении пограничного слоя влияют лишь параметры внешпего потока вблизи этого сечения. Отсюда следует, что влиянием профиля скорости в начальном сечении можно пренебречь. Вследствие этого за характерный линейный размер целесообразно брать не расстояние х от начального сечения, а какую-либо линейную характеристику z пограничного слоя в рассматриваемом сечении (например, толщину вытеснения б или толщину потери импульса б ). Из основного предположения следует также, что если во внешнем потоке все производные давления ро по х в данной точке конечны, то в разложении давления ра по х можно ограничиться первой производной ро. [c.332]

Поскольку полученные формулы для распределения скорости. одержат толщину б пограничного слоя, следующим этапом расчета до. /К1 и быть ом1)еде, 1еиие функции ft (х). Так как U (х) считается известной, этя задача эквивалентна задаче отыскания функции Х х). Лодставим выражение скорости через полипом (8.91) в соотношения (8,64) и (8.79), определяющие соответственно толщину вытеснения и толщину потери импульса б . После вычисления интегралов получим [c.343]

Порядок расчета пограничного слоя по изложенному методу следующий. При заданных Н1(х) и и (х) из (3-14) определяется распределение к(х) это позволяет установить из (3-9) распределение потери толщины импульса д(х), а затем и положение точки отрыва. Распределение формпараметра А(х) определяется из (3-9) и табл. 3-2, а толщины вытеснения и касательного напря- [c.77]

Аэродинамические и акустические параметры, характеризующие начальные условия истечения дозвуковых затопленных и спут-ных турбулентных струй. В общем случае начальные условия истечения характеризуются распределением в выходном сечении сопла средней скорости, температуры, энергии и масштаба турбулентности. Применительно к затопленным струям с почти равномерным распределением перечисленных параметров по сечению (вне пограничного слоя на срезе сопла) для характеристики начальных условий истечения используются следующие параметры Re = uadju - число Рейнольдса, Мо = щ/а - число Маха, То/Тоо - степень неизотермичности, = и /uq - степень турбулентности в центре выходного сечения сопла, <5q и бо и Я = 6 /во - толщина вытеснения, толщина потери импульса и формпараметр пограничного слоя в выходном сечении сопла. К начальным условиям истечения относится также режим течения в пограничном слое в выходном сечении сопла (ламинарный, переходный, турбулентный). В ряде случаев представляется также существенным знание масштаба турбулентности, а также наличия вибраций сопла - продольных и поперечных, их величина и спектры. Характеризуются они величиной вибрационного ускорения, которая измеряется специальными вибродатчиками. [c.35]

Для неустановившегося движения и dpjdx Q будем считать, что течение вне пограничного слоя удовлетворяет уравнению (8-17). Подставляя выражение (8-17) в уравнение (8-7), интегрируя и используя определения толщин вытеснения и потери импульса б и 0, получаем [c.183]

Был измерен тепловой поток к стенке осесимметричного сопла в окрестности выступающих прямого и наклонного цилиндров при гиперзвуковой скорости, М = 6,6 давлении торможеиия 42 кгс/см, температуре торможения от 810 и 890 К, числе Рейнольдса Ке/м от 1,44-10 до 1,7 -10 и температуре стенки ниже 350 К [70]. Цилиндры имели размеры порядка толщины невозмущенного пограничного слоя (3.5 см), толщина вытеснения составляла 1,37 см, а толщина потери импульса 0,14 см, так что весь цилиндр или его основная часть была погружена в пограничный слой, который первоначально был турбулентным. Средняя температура цилиндров составляла от 470 до 560 К. Коэффициент теплоотдачи к определялся по формуле [c.157]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...