Ламинарный пограничный слой на плоской пластине

Большинство реальных систем газ —твердые частицы является турбулентными, однако в ряде работ [731, 734, 735] рассматривается ламинарный пограничный слой на плоской пластине. Это позволяет математическими методами выявить некоторые важнейшие факторы, характеризующие взаимодействие такой системы с границей. По этой же причине исследуется ламинарный пограничный слой газа, хотя в промышленных установках газовые потоки являются, как правило, турбулентными. В данном разделе электростатические эффекты не рассматриваются (гл. 10). [c.345]

Аналогичный метод малых возмущений был использован Ц. Линем и П. Лисом ) при исследовании устойчивости ламинарного пограничного слоя на плоской пластине, обтекаемой потоком сжимаемого газа. В этом случае уравнение нейтральной кривой может быть записано в виде [c.311]

Рис. 5.2. Образование ламинарного пограничного слоя на плоской пластине

Рис. 7-1. Развитие ламинарного пограничного слоя на плоской пластине при постоянной скорости внешнего течения.

На основе автомодельных решений уравнений бинарного ламинарного пограничного слоя на плоской пластине и в критической точке при /гт = 0 в работе [Л. 117] показано, что [c.348]

Распространение результатов, относящихся к ламинарному пограничному слою на плоской пластине, на случай обтекания конуса с по- [c.50]

Эти уравнения рекомендуется использовать для подсчета характеристик теплообмена и поверхностного трения при массообменном охлаждении в бинарном ламинарном пограничном слое на плоской пластине. [c.85]

Для уравнений (27), (28) при граничных условиях (29), описывающих ламинарный пограничный слой на плоской пластине, известно точное решение Блазиуса НО . Задача автомодельна [И, 12], введением переменной т] =рХ — она сводится к обыкновенному дифференциальному уравнению [c.85]

В качестве примера проведем расчет для простого частного случая. Рассчитаем ламинарный пограничный слой на плоской пластине, обтекаемой без угла атаки. В данном случае скорость внешнего потока постоянна и параметр Л = 0. Следовательно, распределение скоростей по условию (6.50) задается полиномом [c.156]

Совместное действие конвекции и излучения при течении прозрачной среды рассматривалось в ряде работ. В работах [4—7] изучено влияние излучения при течении в ламинарном пограничном слое на плоской пластине в работах [8—12] исследовано влияние излучения на течение внутри круглых труб, а в рабоге [13] рассматривается влияние излучения на течение между двумя нагретыми параллельными пластинами. Содержащийся в работах [8, 9, 12 и 13] анализ течения внутри каналов является ограниченным, так как он требует предварительного знания [c.253]

Рассмотрим стационарное течение несжимаемой прозрачной жидкости в ламинарном пограничном слое на плоской пластине при постоянной плотности потока подводимого тепла на стенке Qw От поверхности пластины тепло отводится путем теплопроводности к жидкости и путем излучения (пропорционального Т ) в окружающее пространство, имеющее температуру Те. Поверхность пластины непрозрачная, серая и имеет постоянную степень черноты е. Свойства жидкости постоянны, скорость Ыоо и температура Too во внешнем потоке также постоянны при этом скорость потока достаточно мала, так что диссипацией энергии вследствие вязкости можно пренебречь. На фиг. 7.1 представлены схема течения в рассматриваемой задаче и система координат. [c.254]

Фиг. 7.1. Ламинарный пограничный слой на плоской пластине при граничных

Наличие излучения приводит к увеличению оптической толщины теплового пограничного слоя. Безразмерный параметр, характеризующий оптическую толщину теплового пограничного слоя, оказывается-весьма полезным при анализе теплообмена. Например, для ламинарного пограничного слоя на плоской пластине толщина теплового пограничного слоя bt, если предположить число Прандтля равным единице, описывается формулой [c.534]

ПОГЛОЩАЮЩИЙ И ИЗЛУЧАЮЩИЙ СЖИМАЕМЫЙ ЛАМИНАРНЫЙ ПОГРАНИЧНЫЙ СЛОЙ НА ПЛОСКОЙ ПЛАСТИНЕ [c.553]

Нетрудно показать, что в ламинарных пограничных слоях на плоских пластинах и на поверхности тел малой кривизны статическое давление уменьшается в направлении к поверхности тела. Для плоских пластин, обтекаемых двумерным потоком, из [c.268]

Теоретические исследования установили, что в случае ламинарного пограничного слоя на плоской пластине г=Рг а при турбулентном пограничном слое г=Рг . [c.56]

Для простоты рассмотрим сначала ламинарный пограничный слой на плоской пластине. Пусть на расстоянии О (1) от передней кромки возникает область с возмущением давления Ар <С 1. Такое возмущение может быть вызвано, например, поворотом контура тела на малый угол или падением слабой ударной волны (рис. 1.1). Поскольку в пограничном слое всегда существует дозвуковая область течения, то это возмущение распространится вверх (и вниз) по течению на некоторое расстояние Ах Л и вызовет изменение толщины вытеснения пограничного слоя А<5. Согласно линейной теории сверхзвуковых течений [c.22]

Рис. 7.9. Распределение скоростей в ламинарном пограничном слое на плоской пластине, обтекаемой

Продольное обтекание плоской пластины при переменной скорости внешнего течения и переменной температуре стенки. Рассмотрим сжимаемый ламинарный пограничный слой на плоской пластине при переменной во времени скорости Uoo (t) внешнего течения и при переменной во времени температуре стенки (t). Если пренебречь градиентом давления, то для опре- [c.410]

Связь между Сер и С (Г). Так называемый метод приведенной температуры или приведенной энтальпии был первоначально развит как полуэмпирический метод корреляции расчетов поверхностного трения и теплового потока для случая ламинарного пограничного слоя на плоской пластине. По существу, этот метод основан на предположении, что имеется некоторая приведенная температура (или приведенная энтальпия), которая, если ее использовать при расчете характеристик пограничного слоя, входящих в уравнения для поверхностного трения и теплового потока в случае течения [c.183]

В п. 5.11 показано, откуда появились выражения, обычно используемые для определения коэффициента восстановления при расчете теплового потока для сжимаемого ламинарного пограничного слоя на плоской пластине без массообмена. [c.195]

Развитие искусственно вводимых в ламинарный пограничный слой на плоской пластине трехмерных возмущений и последующие нелинейные стадии переходного процесса изучаются в [162] на основе прямого численного решения полных уравнений Навье-Стокса. Расчетные исследования [162], ориентированные на моделирование условий экспериментов [163,164], воспроизводят данные измерений вплоть до стадии вторичной неустойчивости. Комбинация численных и асимптотических методов применяется в [165] к построению стационарных возмущений двумерного течения в длинном прямолинейном канале. [c.11]

В отличие от ламинарного течения, для которого связь между коэффициентом сопротивления (или перепадом давления) и расходом жидкости определяется теоретически из решения уравнений Навье — Стокса, при турбулентном режиме такая связь может быть найдена только в том случае, если профиль скорости известен из эксперимента. Как уже указывалось в 4, профиль скорости в пограничном слое на плоской пластине при Ri= 10 —10 (Ra=2- 10 —10 ) хорошо описывается степенной формулой с показателем 1/7, которая в выбранной системе координат имеет вид [c.351]

Анализ полей энтальпий и концентраций, полученных на основе решения дифференциальных уравнений турбулентного пограничного слоя на плоской пластине с вдуванием инородного газа с учетом неравенства чисел Рг и Ргв в ламинарном подслое, позволил получить формулу для соотношения Sto /St, характеризующую из- [c.426]

Особый интерес представляет неустойчивость ламинарного течения в пограничном слое и возникновение в кем турбулентности. Значимость этого вопроса определяется тем, что во многих случаях встречаются смешанные пограничные слои с участками ламинарного и турбулентного режимов. Для расчета таких слоев необходимо располагать не только методами расчета каждого из них, но и способами определения размеров переходной зоны или, по крайней мере, положения точки перехода. Рассмотрим в общих чертах переходные явления в пограничном слое на плоской пластине. [c.361]

Значения функции для ламинарного пограничного слоя на плоской, продольно обтекаемой пластине [c.224]

Рассмотрим теперь расчет теплообмена при ламинарном высокоскоростном пограничном слое на плоской пластине при постоянных toa и Ыоо, но при числах Прандтля, отличающихся от 1. Чтобы более отчетливо выявить влияние диссипации энергии и числа Прандтля на теплообмен, рассмотрим сначала довольно гипотетический случай теплообмена жидкости с постоянными физическими свойствами. [c.332]

На рис. 12-1 представлено сравнение профилей скорости в ламинарном и турбулентном пограничных слоях на плоской пластине при одном и том же числе Рей- [c.244]

Рис. 4.13. Теплопередача в ламинарном пограничном слое на плоской охлаждаемой пластине [37].

Рис. 17.19. Определение критического коэффициента расхода, с которым должно производиться отсасывание для сохранения ламинарной формы течения в пограничном слое на плоской пластине.

Экспериментально установлено, что ламинарный- пограничный слой на плоской пластине при отсутствии градиента давления ( ос = onst) устойчив при числах Re, , меньших приблизительно 8-10 , Если же степень турбулентности внешнего течения очень низка и поверхность пластины достаточно гладкая, то ламинарный пограничный слой может сохраняться даже при числах Re в несколько миллионов. В инженерных расчетах, если не имеется другой информации (а тут пока незаменимы надежные опытные данные, полученные в рабочих условиях), обычно принимают, что переход от ламинарного пограничного слоя к турбулентному происходит в диапазоне Re от 2-10 до 5-10 . Эти данные, как видно, довольно неопределенны. Они относятся к обтеканию гладких поверхностей потоками с достаточно высокой турбулентностью внешнего течения. [c.120]

Уравнения пограничного слоя, описывающие массообменное охлаждение в ламинарном пограничном слое на плоской пластине, были решены в работах [Л. 3—10] дл случая, когда расход инородного охладителя изменяется, как 1/j/л. Точные решения приведены для ряда охлаждающих газов, включая двуокись углерода, воздух, водяной пар, гелий и водород. [c.81]

Первый член в правой части (7.24) представляет собой локальное число Нуссельта для ламинарного пограничного слоя на плоской пластине при постоянном тепловом потоке на стенке. Второй член учитывает в первом приближении влияние излучения на граничной поверхности на конвективный теплообмен. Сесс [4] показал, что в таком приближении мало пользы из-за медленной сходимости ряда. [c.258]

При сверхзвуковых скоростях были проведены также измерения теплопередачи в ламинарном пограничном слое на плоской пластине [37], [41]. Коэффициент восстановления температуры получился 0,884, что на 4% больше расчетной величины ( 4.7). Данные о теплопередаче на плоской охлаждаемой пластине получены Слаком (Sla k) и приведены на рис. 4.13. Обобщенная теория Чэпмена и Рубесина позволяет рассчитать пограничный слой с переменной температурой пластины. Результаты эксперимента в точках, отстоящих [c.182]

В дальнейшем расчет границы области неустойчивости (и других характеристик развития волновых возмущений) для ламинарного пограничного слоя на плоской пластине неоднократно повторялся и другими авторами с привлечением заметно более совершенной вычислительной техники — см., например, обзоры таких исследований в книгах Бетчова и Криминале (1967), Левченко, Володина и Гапонова (1975), Дразина и Рида (1981), Качанова, Козлова и Левченко (1982), Жигулева и Тумина (1987). Эти обзоры включают также детальное (и сопровождающееся рядом ссылок на оригинальные работы) обсуждение методов учета в теории гидродинамической устойчивости слабой непараллельности течения в пограничном слое и получаемых при таком учете более [c.112]

Напомним еще, что автомодельное решение для ламинарного пограничного слоя на плоской пластине при автомодельном распределении вдува существует не для любых расходов. Оно исчезает как раз при значении расхода, соответствующего расходу газа, подсасываемого в изобарную зону смешения [ТаГГе М.А., 1970]. Полученное [c.164]

Однако самым примечательным и неожиданным является следующее обстоятельство на продольно обтекаемой плоской пластине указанный эффект отсутствует. Измерения И. Кестина, П. Ф. Медера и Г. Э. Ванга показали, что в области ламинарного пограничного слоя на плоской пластине степень турбулентности не оказывает никакого влияния на местное число Нуссельта. К такому же выводу, пришли А. Эдвардс и Б. Н. ФарберР ]. Эти результаты дают основание предполагать, что турбулентность внепшего течения влияет на местную теплопередачу только при наличии градиента давления. [c.298]

Рис. 16.17. Осциллограмма пульсации и скорости случайных ( естественных ) возмущений в ламинарном пограничном слое на плоской пластине, обтекаемой воздухом в продольном направлении. Получена при измерении перехода ламинарного течения в турбулентное. По Шубауэру и Скрэмстеду I ]. Расстояние точки замера от стенки равно 0,57 Л1Л1, скорость набегающего течения и до— 4 м/сек промежуток между каждыми двумя отметками времени, изображенными в виде точек, равен 1/30 сек.

Полученное в предыдущем разделе решение уравнения энергии турбулентного пограничного слоя на плоской пластине со ступенчатым изменением температуры поверхности (с необогреваемым начальным участком) используем теперь, как и в аналогичной задаче при ламинарном пограничном слое, для расчета теплообмена при произвольном продольном изменении температуры пластины. Как и прежде, для расчета применяется метод суперпозиции решений ступенчатой функции, аппрокси-.шрующей заданную кривую распределения температуры . оверхности. В рассматриваемом случае может быть непосредственно использовано уравнение (10-30). Посколь-i y метод решения полностью идентичен решению соответствующей задачи для ламинарного пограничного слоя, [c.292]

Ещё более сложные и разнообразные процессы обнаруживаются при переходе от ламинарного течения к турбулентному в пограничных слоях вблизи твёрдых поверхностей. В простейшем случае пограничного слоя на плоской пластине его толщина 5 v.v/ o и локальное число Рейнольдса Re-buo/v растут с расстоянием. y вдоль потока. Линейный анализ устойчивости показывает, что достаточно слабые возмущения, распространяясь вдоль потока, должны неизбежно затухать. Поэтому, как и в случае течения Пуазёйля с докритич. неустойчивостью, на характер перехода влияет уровень возмущений в набегающем потоке, запускающих нелинейные механизмы, а в переходной области также наблюдаются турбулентные пятна, хотя и с несколько отличающимися параметрами. При заданий регулярных нач. двумерных возмущений (капр., с помощью вибрирующей ленты) с ростом Re (т. е. [c.179]

В статье Ф. Марбла можно найти разнообразные применения изложенного метода малого параметра, подробное рассмотрение одномерного случая (движения в сопле), плоского пограничного слоя на пластине, приведенной внезапно в продольное равномерное движение (задача Рэлея), задачи Блазиуса о стационарном ламинарном пограничном слое на полубесконечной пластине. Кроме того, там же изложен вопрос о прохождении запыленного газа сквозь [c.713]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...