Тепловой и диффузионный пограничные слои

При возникновении теплового и диффузионного пограничных слоев по аналогии с динамическим появляются тепловой и диффузионный следы и области постоянных значений температур и концентраций. [c.295]

В тепловом и диффузионном пограничных слоях, как будет показано далее, применяются аналогичные характерные толщины и их отношения. [c.298]

Аналогично уравнению для динамического пограничного слоя можно получить уравнение для теплового и диффузионного пограничных слоев. [c.302]

Рассматривая величины, характеризующие динамический, тепловой и диффузионный пограничные слои, можно сделать вывод и о том, что параметры последних двух могут быть выражены через соответствующие величины динамического слоя для толщины слоя [c.323]

Пусть, для простоты, физические свойства жидкости постоянны, т. е. не зависят от температуры и давления, а физические свойства обоих компонентов (1) и (2) мало отличаются друг от друга, поток плоский двумерный, тогда система уравнений теплового и диффузионного пограничных слоев имеет вид [c.303]

Итак, соотношение толщин динамического, теплового и диффузионного пограничных слоев и характерного размера тела полностью определяется четырьмя безразмерными критериями — числами Рейнольдса, Прандтля, Шмидта (или Льюиса). Эти критерии, наряду с числом Маха, определяющим газодинамическую картину течения, называются также параметрами подобия. При одинаковых значениях соответствующих критериев в двух различных вариантах обтекания явления окажутся подобными. [c.39]

Мцд будут одинаковыми, поля относительных температур и парциальных давлений в пограничном слое — подобными, толщины теплового и диффузионного пограничных слоев парогазовой смеси — также одинаковыми. [c.241]

Можно показать, что в таких условиях течения, когда формируется динамический пограничный слой, неодинаковость концентраций на внутренней его границе и вне его приводит к образованию диффузионного пограничного слоя, обладающего аналогичными характерными признаками. Таким образом, представляется возможным сопоставлять функции, которые выполняет каждый в своей области, динамический, тепловой и диффузионный пограничные слои. В частности, можно полагать, что массоперенос поперек пограничного слоя, как и вообще в нормальном к стенке направлении, происходит у самой стенки только путем молекулярного механизма, т. е. в точном согласии с законом Фика. Оговорки по этому поводу будут сделаны ниже. [c.180]

В общем случае толщины теплового и диффузионного пограничных слоев не равны толщине динамического пограничного слоя. Следовательно, различны и условия, при которых справедливы приближения соответствующих пограничных слоев. [c.36]

Толщина динамического пограничного слоя й зависит от соотношения между динамическими и вязкими воздействиями на поток, которое определяется величиной числа Рейнольдса. Чем больше число Рейнольдса, тем значительнее величина инерционных сил и тем тоньше область пограничного слоя. С уменьшением числа Рейнольдса расширяется область преобладающего воздействия сил вязкости и увеличивается толщина пограничного слоя. При числах Прандтля и Шмидта, одновременно равных единице, и значениях числа Рейнольдса, обычно встречающихся в практических задачах, толщины всех трех слоев совпадают для частного случая — обтекания пластины. Если, как это обычно бывает в большинстве газовых смесей, число Прандтля и число Шмидта меньше единицы, толщины теплового и диффузионного пограничных слоев й, и йд больше, чем динамического. [c.19]

Метод последовательных приближений. Этот метод применительно к несжимаемой жидкости изложен в работе Швеца [Л. 32]. Суть его в следующем. В системе (1.2) — (1.4) в первом приближении пренебрегают инерционными членами и находят решение упрощенной системы с соответствующими граничными условиями. Следующее приближение получают, подставив первое в инерционные члены и решая полученную систему при нулевых граничных условиях. Сумма этого решения и первого приближения дает второе приближение и т. д. Толщины динамического, теплового и диффузионных пограничных слоев находят из условий [c.100]

ТЕПЛОВОЙ И ДИФФУЗИОННЫЙ ПОГРАНИЧНЫЕ СЛОИ [c.32]

Кроме того, турбулентные числа Ргт и S t в общем случае непостоянны по сечению пограничного слоя. Как показывают эксперименты, турбулентное число Прандтля может существенно зависеть от величины молекулярного числа Прандтля, степени турбулентности набегающего потока и критерия Re. Однако для жидкостей с Рт 8сг= 1 хорошим приближением для расчетов турбулентного теплового и диффузионного пограничных слоев остается условие Ргт 5ст 1, впервые сформулированное О. Рейнольдсом в 1874 г. [c.37]

ЛОГАРИФМИЧЕСКИЙ ТЕПЛОВОЙ И ДИФФУЗИОННЫЙ ПОГРАНИЧНЫЕ СЛОИ [c.44]

Динамический, тепловой и диффузионный пограничные слои, строго говоря, простираются до бесконечности в направлении но нормали к границе тела или до огибающих конусов Маха, идущих от передней кромки тела. Однако прн экспериментальном исследовании границы слоев обычно хорошо определяются. [c.36]

С целью проверки влияния допущений, использованных в гл. 3 и принятых в [7], на значение выходных характеристик пограничного слоя ниже использован другой подход. Уравнения количества движения и энергии интегрируются при разных верхних пределах, а отношение теплового и диффузионного пограничного слоев принимается [c.139]

Для уравнения диффузии в зависимости от соотношения теплового и диффузионного пограничного слоев имеем два уравнения. Для б<бт [c.166]

При Рг = Рг = 1 при больших Мн в пограничном слое на плоской стенке имеет место подобие полей скоростей, температур торможения и концентраций, а при малых Мн — полей скоростей, термодинамических температур концентраций. Безразмерные поля всех трех параметров й, Г и С в обоих случаях сливаются. Толщины динамического, теплового и диффузионного пограничных слоев совпадают. [c.281]

Логарифмический тепловой и диффузионный пограничные слои [c.41]

Многочисленными исследованиями установлено, что в большинстве важных для практики случаев тепло- и массообмена между поверхностью тела и жидкостью основная часть изменения температуры и концентрации также происходит в области, прилегающей к поверхности тела. Так возникают понятия тепловой пограничный слой и диффузионный пограничный слой . Относительная малость толщин этих слоев позволяет записать для них соотношения, аналогичные приведенным для динами-3 35 [c.35]

Из решения интегрального уравнения движения (4.25), которое является общим для любого соотнощения пограничных слоев, находим выражение для гидродинамического б, теплового бг и диффузионного пограничных слоев бт [c.144]

Из косвенных методов определения поверхностного трения широкое распространение получили методы планки-выступа, поверхностных трубок, тепловой и диффузионный, по измерению профиля скорости в пограничном слое. [c.206]

Движение жидкостей и газов определяется процессами переноса импульса, тепла и вещества, поэтому в книге показывается общность уравнений этих переносов, рассматриваются теория подобия, движение в трубах, а также изучается не только динамический пограничный слой, но и тепловой, и диффузионный. Такое изложение приближает курс к механике сплошных сред. [c.3]

В условиях движения среды, когда образуется динамический пограничный слой и при разности концентраций на внутренней его границе и вне его, можно выделить диффузионный пограничный слой (аналогично тепловому пограничному слою). Толщина пограничного слоя зависит от скорости газов и при скорости, например, 1 лг/сек составляет бд==> = 0,05 мм. Можно положить, что массоперенос через диффузионный пограничный слой в направлении, нормальном к стенке, происходит в пограничном слое только путем молекулярной диффузии (по закону Фика). Подобно тому совместную передачу тепла в движущейся однокомпонентной среде теплопроводностью и конвекцией называют конвективным теплообменом, совместный молекулярный и макроскопический перенос массы называют конвективным массообменом. [c.178]

При НЛ.П1ЧИ11 теплообмена и массообмена, кроме динамического пограничпо10 слоя, у поверхности обтекаемого тела возникают тепловой и диффузионный пограничные слои. Тепловым (его часто называют температурным) пограничным слоем называется примыкающая к поверхности область течения, в которой температура жидкости изменяется от ее значения на стенке до значения температуры внешнего потока жидкости. При этом температура стенки и температура жидкости у стенки принимаются равными друг другу. [c.19]

Часто, однако, в теории пограничного слоя точные граничные условия при у —>- оо заменяют нриближепными при У = для динамического пограничного слоя, при у=Ьт и у = и для теплового и диффузионного пограничных слоев [c.28]

Из уравнений диффузии (11.33) и энергии (11.34) можно сде-лать важные выводы о влиянии безразмерных параметров о, Од и Ье - на относительную толщину вязкого, теплового и диффузионного пограничных слоев. [c.563]

Для нереагируюш,их газов в уравнение диффузии (11.44) не входит член (1 хии) . зависящий o i химических реакций, и оно по форме также совпадает с уравнением (11.45). Из соотношений (11.42) очевидно, что при предположении (11,43) толщины динамического, теплового и диффузионного пограничных слоев одинаковы. [c.565]

Для расчета тепловых и диффузионных пограничных слоев при наличии произвольного распределения скорости на внешней границе динамического пограничного слоя с успехом можно применять изложенный в настоящей главе ( 107) параметрический метод 2), сводящий решение задач к интегрированию системы двух универсальных уравнений (относительно приведенных функций тока и температуры), которое должно быть выполнено раз навсегда на ЭВЦМ. Для решения отдельных конкретных задач можно пользоваться заранее составленными таблицами. Этот метод для более общего случая газового потока будет изложен в заключительной главе курса. [c.661]

Толщины теплового и диффузионного пограничных слоев на плоской стенке при Т я=соп51, [c.284]

Дифференциальное уравнение диффузионного пограничнйго слоя (14-28) аналогично уравнениям теплового и гидродинамического пограничного слоев (4-28), (4-30) и справедливо при идентичных условиях. Следовательно, при аналогичных условиях однозначности (решения этих уравнений должны быть одинаковы. [c.339]

В качестве материала для изготовления опытных капиллярно-пористых тел обычно применяется гипс, однако пористая структура его при увлажнении и высыхании сильно изменяется [3]. Для предотвращения размывания частиц гипса водей добавляют цемент, однако это приводит к трещинообразованию. Поскольку пористая структура тела определяет также и характер теплового, гидродинамического, диффузионного пограничных слоев [2], мы отказались от использования гипса и отдали предпочтение пористой керамике, применяемой в промышленности и медицине для очистных и бактериологических фильтров. Состав шихты (%) для изготовления пористой керамики следующий шамот — 75, каолин глуховский— 12,5, глина латнинская — 12, жидкое стекло — 0,5. Шамот является наполнителем, а глина и каолин — связующими [6]. [c.76]

Известно, что продольный градиент давления может оказывать сильное влияние на закон трения и характеристики динамического турбулентного пограничного слоя. Тепловой же и диффузионный пограничные слои более консервативны к воздействию градиента давления и, поэтому в большинстве случаев методы их расвета основаны на допущении о консервативности законов тепломассообмена к продольному градиенту давления [ 3,5]. [c.68]

Вопрос о тепловой защите поверхностей тел, движущихся с гиперзвуковыми скоростями в плотных слоях атмосферы вызвал также появление обширной литературы. В настоящее время уже имеются хорошо разработанные методы расчета ламинарного и турбулентного пограничного слоя при вводе сквозь проницаемую поверхность тела охлаждающего поверхность дополнительного газа, отличного по своим физическим и химическим свойствам от газа, обтекающего тело (Ю. В. Лапин, В. П. Мотулевич, В. П. Мугалев, В. Г. Дорренс, Ф. Дор, Д. Б. Сполдинг). Изучены также вопросы разрушения (абляции) в гиперзвуковых потоках твердых поверхностей, их плавления или непосредственного испарения (сублимации) в зависимости от условий обтекания. Наиболее эффективным методом теплозащиты поверхностей в гиперзвуковых потоках является применение разнообразных покрытий, теория разрушения которых требует рассмотрения сложных систем уравнений динамического, температурного и диффузионного пограничных слоев в смеси газов и, кроме того, уравнений теплопроводности в самом твердом покрытии (В. С. Авдуевский, Н. А. Анфимов, С. В. Иорданский, Г. И. Петров, Ю. В. Полел<аев, Г. А. Тирский, [c.42]

Описанный выше прием был использован для определения характеристик замороженного многокомпонентного пограничного слоя (напряжения, трения, плотности теплового и диффузионного потоков, концентрации компонентов) на границе раздела сред при наличии сильного вдува или отсоса в работах Э. А. Гершбейна. Показано, что в нулевом приближении эти характеристики с достаточной степенью точности могут быть получены из простых алгебраических уравнений. Установлено, что конвективный тепловой поток на поверхности твердого тела экспоненциально убывает с ростом массовой скорости уноса. В ряде случаев вычисленные эффективные коэффициенты диффузии изменяются с ростом массовой скорости уноса от оо до — оо. Этот факт свидетельствует о том, что эффективные коэффициенты диффузии являются вспомогательными коэффициентами, которые, аналогично коэффициенту теплоотдачи, в ряде случаев не имеют никакого физического смысла. [c.431]

Аналогично понятиям гидродинамического и теплового пограничных слоев можно ввести понятие диффузионного пограничного слоя. В его пределах концентрация активного компонента смеси изменяется от т,-, с на поверхности раздела фаз до гпг о на внешней границе слоя (рис. 14-4). Внутри пограничного слоя справедливо условие дгп 1дуф > 0 вне диффузионного пограничного слоя и на его внешней границе выполняются условия [c.339]

Если сжатый слой формирует газодинамическую картииу обтекания тела, то пограничный слой у его поверхности, составляющий при обычных условиях лишь малую часть сжатого, определяет тепловые и диффузионные потоки к поверхности. В данном случае мы имеем в виду [c.33]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...