Понятие о теории пограничного слоя

Понятие о теории пограничного слоя [c.319]

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]

В 6 гл. 6 было дано понятие о начальном участке ламинарного течения в круглой трубе и описана в основных чертах структура потока, а также приведены приближенные зависимости для определения основных параметров этого участка. Остановимся иа некоторых методах расчета начального участка в плоской и круглой трубах. Разработано несколько таких методов, причем одни опираются на теорию пограничного слоя, в основе других лежат приближенные уравнения движения. [c.388]

Для ясности мы будем исходить сначала из основных уравнений теории пограничного слоя (29.9). При этом мы введём в рассмотрение толщину пограничного слоя о. Мы знаем уже, что понятие толщины пограничного слоя есть несколько неопределённая величина, так как в пограничном слое скорость изменяется от нуля на контуре С до скорости U, имеющей место в потенциальном потоке, асимптотически приближаясь к этой последней величине (рис. 175). Можно было бы, например, определять о как то расстояние от контура С, на котором величина отличается от U на 1 %. Для нас будет несущественно то или Рис, 175. иное определение величины о, лишь бы при [c.556]

В заключение следует отметить, что роль безмоментной теории в обш,ей теории оболочек может быть сравнена с ролью теории потенциального течения идеальной жидкости в гидромеханике. Потенциальный поток в точности неосуществим, однако, исходя из этого понятия, в гидромеханике было сделано много важных практических выводов. Комбинирование теории идеальной жидкости с теорией вязкой жидкости (путем использования представления о пограничном слое) имеет некоторое сходство как метод исследования с упомянутым выше совместным использованием безмоментной и моментной теорий. [c.92]

Теория движения вязкой жидкости за последние пятьдесят лег стала разрабатываться главным образом в направлении изучения движения жидкости в тонком пограничном слое, образующемся вблизи поверхности тела при практически интересных скоростях и размерах тел. Повидимому, Рэнкин первый ввел понятие о пограничном слое. И своей записке, относящейся к 1864 г., Рэнкин в следующих словах выражает происхождение сопротивления трения Это сопротивление представляет сочетание прямых и косвенных действий прилипания частиц воды к поверхности корабля, которую они обтекают прилипание вместе с взаимной вязкостью частиц и производит бесчисленное множество мелких водоворотов в слое воды, непосредственно прилегающем к бортам судна . [c.36]

Этот метод основан на понятии о пограничном слое. Как будет показано ниже, он позволяет построить приближенную теорию обтекания тела вязкой жидкостью и определить силу лобового сопротивления тела в потоке вязкой жидкости. [c.239]

Понятие о пограничном слое относится к числу важнейших в теории теплообмена. Анализ процессов в пограничном слое. позволяет раскрыть физическую сущность многих явлений в конвективном теплообмене. Рассмотрим пограничный слой на простейшем примере — обтекании жидкостью плоской поверхности. [c.252]

Понятие о коэффициенте расхода введено в теорию турбин за последние годы. Раньше его отождествляли с понятием о коэффициенте скорости ф. Расчет коэффициента расхода по теории пограничного слоя позволяет сделать сопоставление указанных двух величин л и ф. С этой целью можно выполнить расчет энергетических потерь в пограничном слое, принимая, что такие потери отсутствуют в ядре потока и сосредоточены только в пограничном слое. Ссылаясь на тот же 9 книги [4], можно получить на основании таких расчетов для прямоосных каналов формулу [c.206]

К спорным вопросам методики изложения, принятой в настоящем курсе, мы относим, например, предлагаемый авторами способ вывода общего уравнения энергии на основе первого начала термодинамики ( 4-2). Нам представляется, что традиционный способ использования первого начала термодинамики при выводе уравнения энергии, принятый в лучших отечественных курсах газовой динамики, является более корректным и дает возможность яснее представить сущность делаемых при этом термодинамических допущений. Недостаточно ясна с математической точки зрения трактовка понятий материального метода и метода контрольного объема в 3-6. Оба метода опираются на эйлерово представление о движении жидкой среды. Их противопоставление, как нам кажется, носит иногда искусственный характер. При выводе общих уравнений движения вязкой жидкости — уравнений Навье — Стокса — авторы, видимо, следуя Г. Шлихтингу , опираются на аналогию с напряженным состоянием упругого тела. При этом предполагается знание читателем некоторых вопросов теории упругости. Вряд ли такой способ вывода фундаментальных гидродинамических уравнений будет удобен для любого читателя. Еще одним спорным в методическом отношении местом является то, что изложение теории турбулентного пограничного слоя опережает изложение представлений о турбулентном течении в трубах. Между тем, как известно, теория пограничного слоя использует некоторые зависимости, устанавливаемые при изучении течений в трубах. Поэтому, может быть, естественнее начинать изложение вопроса [c.7]

Покажем ), что при использовании формулы Кармана и в предположении постоянства напряжения трения поперек пограничного слоя существует более простой путь построения решения, не требующий предварительного введения понятий о числе Рейнольдса пограничного слоя и законе сопротивления . Этот путь в значительной мере упрощает исследование задач о турбулентном пограничном слое в газовом потоке. Использование простого асимптотического разлонхбния, уже примененного ранее в 103 для несжимаемой жидкости, позволяет обобщить теорию Кармана сопротивления пластины в несжимаемой жидкости на случай газового потока е большими числами М. [c.719]

Вначале теория пограничного слоя развивалась главным образом в применении к ламинарным течениям несжимаемой среды. Для этих течений можно было считать, что силы трения в них допустимо подсчитывать на основе закона трения Стокса. Эта область применения теории пограничного слоя была в дальнейшем столь глубоко развита в многочисленных исследованиях, что в настоящее время ее можно считать в основных чертах исчерпанной. Позже теория пограничного слоя была распространена также на практически более важные случаи несжимаемых турбулентных течений в пограничных слоях в предполоячении несжимаемости среды. Правда, для турбулентных течений О. Рейнольдс еще в 1880 г. ввел весьма важное понятие [c.16]

В предыдущей главе уже рассматривался вопрос о способах расчета конвективной теплоотдачи в ЖРД, использовавшихся в 30-е гг. Следует отметить, что формулами, применяемыми Ф.А. Цандером и М.К. Тихонра-вовым, не ограничивались достижения естественно-научных исследований процесса конвективной теплоотдачи в то время. В данный период общая теория конвективного теплообмена развивалась по двум основным направлениям. Во-первых, проводились теоретические исследования по теории пограничного слоя, которые не могли в то время дать конкретных практических результатов, пригодных для создания методики расчета коэффициента теплоотдачи в ЖРД. Действительно, даже понятие теплового пограничного слоя было введено только в 1936 г. советским ученым Г.Н. Кружилиным (см. [45]). [c.85]

В этой книге получены свойства течений газа, исходя из модели молекулы и распределения скоростей молекул. Макроскопические свойства невязкого, сжимаемого (изоэн-. тропического) течения выведены в предположении, что молекулы являются просто сферами и подчиняются максвелловскому закону распределения. Для соответствующих вычислений в случае вязкого, сжимаемого (мало отличающегося от изоэнтропического) течения необходимо пользоваться более сложной моделью молекулы (центральное силовое поле) и функцией распределения, которая несколько отличается от функции распределения Максвелла. Примерами таких течений являются течения со слабыми скачками и течения в пограничном слое. Молекулярные представления позволяют получить и уравнения движения газа и граничные условия на поверхности твердого тела. Рассмотрение этих вопросов приводит к понятию о течении со скольжением и явлении аккомодации температуры в разреженных газах. Такие же основные идеи были использованы для построения теории свободномолекулярного течения. [c.7]

Великолепный обзор ранних работ по теории турбулентного пограничного слоя содержится у Прандтля ), Следуя представлению о том, что течение в турбулентном пограничном слое в противоположность макроскопически упорядоченному движению жидкости в ламинарном пограничном слое в значительной мере представляет собой чрезвычайно хаотическое случайное движение жидких частиц, Прандтль подходит к описанию ранней работы Рейнольдса по турбулентному течению, к понятию турбулентной вязкости, длины перемешивания и теории подобия и к эмпирическим формулам коэффициента сопротивления для течений в трубах и около плоских пластин. Поскольку представленное здесь исследование гиперзвукового реагирующего или нереагирующего турбулентного пограничного слоя является развитием многих концепций, сформулированных Прандт-лем, мы рекомендуем серьезному читателю ознакомиться с исследованиями Прандтля, с тем чтобы глубже понять все изложенное в этой главе. [c.236]

Аналитическое решение уравнения (6.82) для заданных граничных условий значительно упрощается, если воспользоваться понятием об асимптотическом тепловом пограничном слое. Для этого оценим порядок величины отдельньгх членов уравнения (6.82). Пусть П (л ) = П ( о) = П ( ) = 1 ( о = Из теории гидродинамичес- [c.267]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...