Пограничный слой с градиентом давления и теплообменом

ПОГРАНИЧНЫЙ СЛОЙ С ГРАДИЕНТОМ ДАВЛЕНИЯ И ТЕПЛООБМЕНОМ [c.420]

Л. Крокко [Л. 150] выполнил преобразование координат к сжимаемому турбулентному пограничному слою в плоском и осесимметричном потоках с продольным градиентом давления и теплообменом, исходя из интегральных уравнений количества движения и энергии. [c.420]

В настоящее главе рассмотрены следующие процессы взаимодействия неограниченного и струйного потоков с пластиной а) теплообмен в ламинарном пограничном слое, осложненный действием градиента давления теплообмен в турбулентном пограничном слое, осложненный действием градиента давления б) теплообмен в пристенном пограничном слое, осложненный действием градиента давления и высокой степенью турбулентности внешнего течения описание режимов течения, в пристенном пограничном слое приведено в специальной литературе [5, 94]. [c.159]

Имеется небольшое количество опытных данных по влиянию на теплообмен вдува инородных газов в турбулентный пограничный слой с продольным градиентом давления. В [Л. 30 и 31] исследован дозвуковой турбулентный пограничный слой воздуха на пористой поверхности при вдуве воздуха, гелия, двуокиси углерода и фреона-12. Опыты проведены в плоском канале с раз- [c.528]

Выяснению всех перечисленных вопросов и посвящена настоящая работа, которая представляет собой обобщение проведенных ранее исследований на тот случай, когда между телом и газом, движущимся с большими скоростями, существует теплообмен. В работе исследовано влияние поперечной кривизны поверхности на величину коэффициенгов сопротивления и теплопередачи продольно обтекаемого цилиндра (выпуклая поверхность) и начального участка слабо расширяющегося канала с нулевым градиентом давления (вогнутая поверхность). На основе проведенных расчетов построены графики, иллюстрирующие влияние поперечной кривизны выпуклой и вогнутой поверхностей на характеристики осесимметричного турбулентного пограничного слоя при различных значениях чисел Рейнольдса, Маха и температурного фактора. При этом принимается, что молекулярное число Прандтля, равно как и число Прандтля для турбулентного перемешивания, отличны от единицы и, кроме того, в рассматриваемом диапазоне изменений температуры коэффициенты вязкости и теплопроводности не зависят от давления, а теплоемкость газа при постоянном давлении есть величина постоянная. [c.206]

В табл. 6-1 приведены данные по распределению скорости и энтальпии торможения в пограничном слое, а также по трению и теплообмену при р = 0,286 и 0,4 (ускоренное движение газа) в случаях 7 /Гю=0 0,6 и 1,0. Видно, что в рассматриваемых условиях с усилением охлаждения обтекаемой поверхности уменьшается коэффициент трения, что объясняется уменьшением и ди ду)п, а следовательно, и / "(0) с понижением температуры поверхности по сравнению с температурой торможения внешнего потока. Рост градиента давления внешнего потока вызывает большее заполнение профилей скорости и температуры торможения в пограничном слое. [c.198]

В [Л. 18] предложен приближенный метод расчета коэффициентов трения и теплообмена при плоскопараллельном турбулентном пограничном слое в сжимаемой жидкости с продольными градиентами скорости и температуры. Метод основывается на решении интегральных уравнений движения и тепловой энергии, допущении о возможности представления коэффициентов трения и теплообмена степенными функциями продольной координаты, а также на использовании опытных данных о влиянии на трение и теплообмен различных факторов, усложняющих перенос количества движения и тепла в пограничном слое. К числу таких факторов при обтекании газом тел с непроницаемой поверхностью относятся продольный градиент давления, сжимаемость газа и неизотермические условия движения. [c.492]

Существенные упрощения и улучшения метода Коэна и Решотко предложены в [Л. 167], где рассмотрен сжимаемый ламинарный пограничный слой с теплообменом при числе Прандтля, равном единице, и линейном законе изменения вязкости с температурой. С помощью введенных координат преобразования показано, что толщину потери импульса, коэффициент сопротивления трения и коэффициент теплообмена в сжимаемом ламинарном пограничном слое с градиентом давления и теплообменом можно выразить уравнениями, формально такими же, как и в несжимаемом пограничном слое при отсутствии градиента давления. [c.236]

В потоках с турбулентным пограничным слоем на обтекаемой поверхности чисто аналитический расчет трения и конвективного теплообмена в настоящее время невозможен. Однако разработаны различные полуэмпи-рические методы, позволяющие с достаточной для практики точностью рассчитать поверхностное трение и теплообмен. В случае изотермического пограничного слоя в области существенных градиентов давления можно надежно рассчитать динамические характеристики турбулентного слоя и определить положение места отрыва. Меньше разработаны теория и методы расчета турбулентного пограничного слоя с градиентом давления в условиях интенсивного тепломассообмена и при больших скоростях движения газов. В некоторых случаях применение модифипированной аналогии Рейнольдса процессов переноса тепла и количества движения позволяет распространить полуэмпирические методы расчета изотермического пограничного слоя на расчет турбулентного пограничного слоя в условиях интенсивного теплообмена, влияния сжимаемости, поперечного потока массы и других факторов. [c.5]

Описанный приближенный метод расчета дает значения выходных характеристик пограничного слоя при Рг=1. Им охватывается область относительно малых отрицательных градиентов давления и область больших положительных градиентов давления. Возможны течения с большими значениями отрицательных градиентов давления, чем соответствующие значениям формпара-метра Г, на которые можно распространить полученные результаты (например, течение газа с сильными градиентами давления в соплах). Для выяснения возможности распространения настоящего метода на расчет таких течений необходимо получить точные решения уравнений пограничного слоя для йрШх-СО, значения которых выходят за пределы, рассмотренные в [Л. 139]. Недостатком метода является также и то, что по мере приближения пограничного слоя к отрыву формиараметр Г достигает максимального значения, а затем уменьшается. В результате трудно точно установить положение места отрыва. Авторы [Л. 140] считают, что влиянием числа Рг на трение можно пренебречь как малым (максимальное различие в значениях С У" Ке.х, рассчитанных при Рг=1 и Рг = 0,7, составляет около 7%). Более значительным является влияние числа Прандтля на теплообмен в [Л. 140] предлагается его учитывать умножением правой части уравнения (6-22) на Рг" , где а — показатель, значения которого рекомендуется принимать следующими [c.159]

Допущение о линейном возрастании скорости в пограничном слое при удалении от стенки, принятое Лайтхиллом, является удовлетворительным только при р = 0 (для пластины), но приводит к ненадежным данным по теплообмену и трению в потоках с продольным градиентом давления, особенно в потоках с йi/J/< л >0 оно неприемлемо в предотрывной области и при отрыве пограничного слоя. М. Дж. Лайтхилл считал, что распределение скорости (5-50) может быть достаточно надежным при больших числах Прандтля, когда тепловой пограничный слой тоньще динамического пограничного слоя. В этих условиях для расчета теплового пограничного слоя уравнение (5-50) является вполне подходящим, чтобы заменить кривую распределения скорости в пограничном слое ее касательной а стенке. Соответственно решение (5-53) можно считать асимптотически точным решением по мере увеличения числа Прандтля до бесконечности. [c.169]

Методы расчета, предложенные в [Л. 155, 184, 222], основываются на преобразованном уравнении количества движения и полуэмнирическом методе расчета турбулентного пограничного слоя в несжимаемой жидкости, разработанном Е. К. Маскелем. В Л. 222] рассмотрено два случая обтекание газом теплоизолированной стенки и стенки с постоянной температурой. Расчетный метод [Л. 184] охватывает наиболее общий случай произвольный градиент давления во внешнем потоке и теплообмен на обтекаемой поверхности. [c.469]

Такие методы дают достаточную точность при расчете теплообмена и меньшую при расчете характеристик динамического пограничного слоя, особенно в обтасти течения с положительными градиента.ми давления. В том случае, когда требуется рассчитать только теплообмен, оказалось возможным получить еще более простые решения., используя методы эффективной длины или локального подобия. [c.143]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...