Понятие пограничного слоя

Теоретическое рассмотрение задач конвективного теплообмена основывается на использовании понятия пограничного слоя, введенного Л. Прандтлем в начале нынешнего столетия. [c.404]

Основные понятия пограничного слоя [c.276]

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ ПОГРАНИЧНОГО слоя [c.277]

Понятие о вязком подслое не следует смешивать с более широким понятием пограничного слоя, под которым обычно понимают совокупность вязкого подслоя и переходной зоны. [c.129]

Введение понятия пограничный слой позволяет разделить весь поток на две области течения пограничный слой и внещний поток каждую из этих областей можно рассчитывать отдельно. Однако деление потока на две области не означает, что они являются изолированными и не связанными друг с другом. Граница между ними может быть проведена лишь условно, при этом в расчетах ее обычно назначают из условия, когда скорость на внешней границе пограничного слоя отличается от скорости внешнего невозмущенного потока на заданную малую величину (например, на 1 % или на 0,5%). [c.229]

С помощью понятия пограничного слоя течение жидкости вдоль твердого тела как бы раскладывается на тече ние внутри тонкого слоя вблизи стенки, где проявляется влияние вязкости, и на внешнее движение, в котором действие вязкости незаметно. Вот почему внешнее течение можно изучать методами теории невязкой жидкости ( 19), тогда как к пограничному слою эти методы применить нельзя. [c.295]

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 результате введения понятия пограничного слоя система дифференциальных уравнений может быть упрощена, как это показано выше, и имеет следующий вид [c.346]

Описание движения среды в пограничном слое представляет собой более простую задачу по сравнению с точным решением основных уравнений движения вязкой и теплопроводящей среды это собственно и объясняет целесообразность введения понятия пограничного слоя. Из анализа движения в пограничном слое можно получить ряд зависимостей (со степенью приближения, характерной для пограничного слоя) для сопротивления движению со стороны твердых стенок, теплообмена между жидкостью и стенками и т. п. [c.263]

Физический анализ процессов конвективного теплообмена показывает, что в ряде случаев математическая формулировка задачи может быть упрощена без внесения существенных погрешностей. Например, математическая формулировка может быть упрощена при использовании понятия пограничного слоя, рассматриваемого в следующем параграфе. В результате могут быть получены математически точные решения. [c.137]

ПОНЯТИЕ ПОГРАНИЧНОГО СЛОЯ [c.33]

Широкие возможности теории пограничного слоя объясняют тот факт, что для инженеров, работающих в отраслях промышленности, связанных с проблемами движения жидкостей и газов, понятие пограничного слоя стало привычным. Без теории пограничного слоя нельзя решать многие задачи современной техники. [c.3]

В заключение обсуждения этой задачи следует сделать два существенных замечания. Во-первых, смысл пограничный слой в данной задаче для вязкой жидкости физически совершенно отличен от обычного понятия пограничного слоя при высоких числах Рейнольдса. Однако, несмотря на это, теорию Прандтля можно использовать для математической обработки задачи. Во-вторых, нет необходимости для получения упомянутых выше результатов формулировать задачу в интегральном виде. Тем не менее интегральная формулировка задачи имеет такой же приближенный характер, как и любая другая альтернатива. [c.22]

Понятие пограничного слоя [c.94]

Введем понятие пограничного слоя в электронном потоке, т. е. предположим, что электронный поток подчиняется условиям, аналогичным условиям в пограничном слое реальной жидкости. Воспроизведем метод Прандтля—Блазиуса [3], касающегося оценки порядка величин членов, входящих в уравнения движения. Обозначим через 8 толщину пограничного слоя. Тогда [c.94]

Положим в основу понятия пограничного слоя изложенное в конце предыдущей главы описание двух процессов распространения завихренности в движущейся вязкой среде диффузии и конвекции. [c.439]

Понятие пограничного слоя основано на предположении, что поток в пограничном слое, а также возрастание или уменьшение толщины пограничного сдоя полностью определяются скоростью и распределением давления в невязком внешнем потоке. Другими словами, предполагается, что поток вне пограничного слоя влияет на развитие пограничного слоя, но нет обратного влияния пограничного слоя на основной поток. [c.63]

Уравнение (3-35) не имеет решения, удовлетворяющего условиям (3-36) при pзначения функции f, удовлетворяя условиям /(0) =/ (0) =0, также удовлетворяют условию f >l при больших значениях координаты т]. Однако это не противоречит теории пограничного слоя, поскольку согласно этой теории понятие пограничного слоя действительно до того места на поверхности, обтекаемой жидкостью, до которого коэффициент трения сохраняет конечное положительное значение. Поэтому в области р<Ро уравнения пограничного слоя неприменимы. [c.92]

Современная механика жидкости стала развиваться в начале текущего столетия. В отличие от классической гидродинамики прошлого столетия, она быстро достигла очень крупных успехов в теоретическом объяснении явлений, наблюдаемых при течении жидкостей. Особенно большое развитие получили За последние пятьдесят лет три раздела современной механики жидкости теория пограничного слоя, газовая динамика и теория крыла. Настояш,ая книга посвяш,ена теории пограничного слоя — наиболее старому из перечисленных разделов. Начало этой теории положил в 1904] г. Л. Прандтль, указав тогда путь, сделавший доступным теоретическому исследованию течения жидкостей с очень малой вязкостью, из которых наиболее важными в техническом отношении являются вода и воздух для достижения этого достаточно было учитывать действие вязкости только там, где оно проявляется суш,ественным образом, а именно в тонком пограничном слое вблизи стенки, обтекаемой жидкостью. Этот путь позволил дать теоретическое объяснение многим явлениям, ранее остававшимся совершенно непонятными. Прежде всего, идея Л. Прандтля сделала доступными для теоретического исследования вопросы, связанные с сопротивлением, возникающим при обтекании жидкостью твердых тел. Бурно развивавшаяся авиационная техника очень быстро извлекла из теоретических выводов многое, полезное для себя, и в свою очередь поставила перед новой теорией многочисленные проблемы. В настоящее время для инженера, работающего в области авиации, понятие пограничного слоя стало настолько привычным, что без него он не может больше обойтись. В другие отрасли машиностроения, связанные с проблемами движения жидкостей,— одной из важнейших таких отраслей является турбиностроение — новые идеи внедрялись значительно медленнее, но в настоящее время они усиленным образом используются при конструировании всех гидромашин. [c.11]

ПОНЯТИЕ ПОГРАНИЧНОГО СЛОЯ 39 [c.39]

В газовой динамике и теплотехнике, помимо понятия пограничный слой , существует еще и температурный пограничный слой . Это понятие вводится тогда, когда температурный градиент по нормали к обтекаемой поверхности весьма велик. [c.168]

Описание движения жидкости в пограничном слое является более про-етой задачей по сравнению с точным решением основных уравнений движения вязкой и теплопроводящей жидкости. Уже из этого становится ясной целесообразность введения понятия пограничного слоя. [c.370]

Применительно к пограничному слою система дифференциальных уравнений теплообмена может быть существешю упрощена — в этом состоит значение понятия пограничною слоя и суть теории пограничного слоя, которая была заложена Прандтлем в 1904 г. и сначала касалась только гидродинамических задач. [c.121]

Понятие пограничного слоя, под которым подразумевается тонкий вязкий слой вблизи тела, обтекаемого газом или жидкостью (рис. 2-2), было впервые введено Прандтлем. Основной постулат теории пограпич- [c.33]

Понятие пограничного слоя, введенное Прандтлем (1904), послужило основой для дальнейшего развития теории конвективного переноса массы в последующие годы. При исследовании массообмена с умеренными скоростями движения газов, например, при горении твердого топлива или в задачах кондиционирования воздуха решения уравнений теплообмена были в равной степени справедливы и для массообмена. Для больших скоростей, имеющих место при горении жидкого топлива или при испарительном охлаждении (оба процесса вызвали большой интерес к себе в связи с развитием ракетных двигателей), потребовались другие решения. Эккерт и Либлайн (1949) и Шу (1947) одними из первых опубликовали реишния для больших скоростей течения. Последний показал также, как учесть изменяемость физических свойств среды. С того времени значение массообмена в авиационной технике сильно возросло, и многие исследователи-аэродинамики внесли свой вклад в решение этих задач. В более позднем периоде эти исследователи зачастую игнорировали работу инженеров-химиков, специалистов в области горения и др. и создали заново некоторые из их методов, а также предложили новые. [c.31]

Под толщиной пограничного слоя как некоторой конечной величины 6 подразумевают расстояние от поверхности обтекаемого тела до такой точки в потоке (у = б), где практически, с любой наперед заданной степенью приближения можно принять продольную скорость в пограничном слое равной ее значению в той же точке безвихревого потока, или завихренность равной нулю. Геометрическое место таких точек дает приближенное, конечное представление о внещней границе пограничного слоя. Отмеченная асимптотичность распределений продольных скоростей и завихренности в области пограничного слоя сближает понятия пограничного слоя конечной толщины с асимптотическим слоем. [c.441]

По известному свойству пограничного слоя в построенном таким образом потенциальном потоке давления, а следовательно, и продольные скорости должны совпадать с давлениями и скоростями в потоке на внешней границе пограничного слоя. Вместо характерного для движения в пограничном слое убывания скорости от некоторого значения на внешней границе слоя до нулевого значения на поверхности крыла, в эквивалентном по давлениям по-тенциальном потоке повсюду на данной нормали будет одинаковая скорость, равная скорости на внешней границе слоя. Отсюда следует, что рассматриваемый потенциальный поток, обладаювдий тем же объемным расходом через сечение рассматриваемой струйки, что и действительный поток в пограничном слое, не сможет заполнить всю область пограничного слоя (включая в понятие пограничного слоя и аэродинамический след). [c.618]

В главах II и III мы видели, что аэродинамическая наука добилась успехов в развитии теории подъемной си.лы и теории сонротивления для несжимаемых жидкостей, т. е. движения жидкости на низких скоростях. Эти теории дают нам возможность рассчитать, но крайней мере с достаточной степенью точности, распределение давления вокруг профиля крыла и с помощью понятия пограничного слоя поверхностное трепне, действующее на новерхности крыла. В диапазоне более высоких дозвуковых скоростей, до того как мы достигнем диапазона око- [c.133]

В 1 главы VIII было введено понятие пограничного слоя, примыкающего к поверхности твёрдой стенки, в котором влияние вязкости жидкости на распределение скоростей частиц должно учитываться в первую очередь наряду с инерционным воздействием внеш- [c.484]

Общепринятое объяснение отрыва дается с позиций классического понятия пограничного слоя Прандтля. В случае течений с ламинарными пограничными слояии профиль скорости в слое может быть приближенно рассчитан (если известно распределение давлений вдоль поверхности), исходя из приближения пограничного слоя в уравнениях Навье — Стокса, уже упомянутых в гл. XII, п. 8. Однако эти вычисления оказываются довольно тонкими и сложными, и они были выполнены только в немногих случаях. Поскольку теоретические результаты не слишком хорошо согласуются с наблюдением, мы отсылаем читателя за подробностями к литературе ). [c.384]

Предполол<им, что задано плоское обтекание крылового профиля реальной (вязкой) жидкостью, сопровождаемое образованием на теле пограничного слоя, а за телом — аэродинамического следа. Наряду с этим действительным потоком в пограничном слое рассмотрим в той же области воображаемый потенциальный поток, который являлся бы непрерывным продолжением действительного внешнего потенциального потока на область, занятую погра-ничным слоем. По известному свойству пограничного слоя давления в построенном таким образом потенциальном потоке, а следовательно, и продольные скорости должны совпадать с давлениями и скоростями в потоке на внешней границе пограничного слоя. Вместо характерного для движения в пограничном слое убывания скорости от некоторого значения на внешней границе слоя до нулевого значения на поверхности крыла, в эквивалентном по давлениям потенциальном потоке повсюду на данной нормали будет одинаковая скорость, равная скорости на внешней границе слоя. Отсюда следует, что рассматриваемый потенциальный поток, обладающий тем же объемным расходом через сечение рассматриваемой струйки, что и действительный поток в пограничном слое, не сможет заполнить всю область пограничного слоя (включая в понятие пограничного слоя и аэродинамический след). [c.775]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...