Плоский нестационарный пограничный слой

Существующие методы решения нестационарных уравнений гидродинамики в колеблющихся потоках основаны на упрощающих систему уравнений допущениях, достоверность которых требует экспериментальной проверки. Одним из наиболее распространенных приближенных методов анализа нестационарной гидродинамики является метод последовательных приближений. Рассмотрим этот метод на примере плоского нестационарного пограничного слоя. [c.79]

Плоский нестационарный пограничный слой [c.516]

ПЛОСКИЙ НЕСТАЦИОНАРНЫЙ ПОГРАНИЧНЫЙ СЛОЙ [c.517]

В рассматриваемом сейчас случае поступательного равномерного движения цилиндра распределение скорости V на внешней границе пограничного слоя будет функцией только продольной координаты х, отсчитываемой по контуру тела. Уравнения плоского нестационарного пограничного слоя (13) с граничными и начальными условиями (14), выведенные в 100 настоящей главы, несколько упростятся и сведутся [c.649]

В случа е несжимаемого плоского течения уравнение нестационарного пограничного слоя имеет вид [c.133]

РАСЧЕТ НЕСТАЦИОНАРНОГО ПОГРАНИЧНОГО СЛОЯ НА КОНУСЕ, СОВЕРШАЮЩЕМ ПЛОСКИЕ КОЛЕБАНИЯ В СВЕРХЗВУКОВОМ ПОТОКЕ [c.144]

На начальной (быстродействующей) стадии процесса происходит формирование нестационарного диффузионного пограничного слоя вблизи поверхности капли, толщина которого пропорциональна Ре 2. Па этой стадии внутренний пограничный слой качественно аналогичен автомодельному нестационарному пограничному слою соответствующей внешней задачи. Среднее число Шервуда здесь можно вычислять по формуле (4.12.5), а для поля концентрации справедливы результаты [101, 212, 292]. Нестационарный пограничный слой быстро выходит на промежуточный стационарный режим, которому соответствует характерный плоский участок для среднего [c.194]

В настоящем исследовании на основе модифицированной двухпараметрической К - е-модели изучается влияние параметров турбулентности набегающего потока на развитие тепловых переходных процессов как в стационарном, так и в нестационарном пограничных слоях на плоской пластине. Для турбулизированного набегающего потока численные решения стационарной задачи сопоставляются с экспериментальными данными и служат начальными условиями для расчета характеристик нестационарного пограничного слоя. Дается анализ совместного влияния параметров гармонических колебаний скорости внешнего невязкого потока и турбулентности набегающего потока на нестационарные характеристики теплопереноса. [c.83]

Нестационарная теплопередача. Влияние предыстории турбулизированного потока на развитие пульсационных характеристик движения и теплопередачи на плоской пластине в нестационарном пограничном слое с осциллирующим распределением внешней скорости (1.4) исследуется численно при ламинарном, переходном и турбулентном режимах. [c.91]

Нестационарное течение в плоском пограничном слое описывается уравнениями неразрывности и движения [c.79]

Примером такого автомодельного решения является только что полученное решение задачи о центрированных волнах разрежения, где в качестве сложного аргумента фигурировало сочетание (х — x)/ t — t). В полной аналогии с этой одномерной нестационарной задачей в дальнейшем (гл. VI) будет разобрана плоская стационарная задача о центрированных волнах разрежения в сверхзвуковом газовом потоке вокруг внешности тупого угла. Большое число автомодельных задач будет рассмотрено также в последующих главах, посвященных теории движения вязкой жидкости в пограничном слое ). [c.153]

Переходя к выводу основного дифференциального уравнения движения вязкой среды в области ламинарного пограничного слоя, сосредоточим в настоящем параграфе внимание лишь на случае плоского, пристенного стационарного скоростного пограничного слоя. В последующих параграфах настоящей главы будут рассмотрены более сложные случаи как нестационарных, так и пространственных течений, причем не только в пристенных, но и в свободных пограничных слоях. [c.443]

Рассмотрим задачу о плоском нестационарном акустическом пограничном слое [4, 9]. Для этого воспользуемся уравнениями Прандтля. Вблизи плоскости г/ = О они, как [c.210]

В.Н. Сиренко (1983 г.) бьши проведены для определения стационарных и нестационарных аэродинамических характеристик осесимметричных тел с подвижными (за счет толщины пограничного слоя) поверхностями и наконечниками метеорной формы. Бьши получены решения для конических тел, колеблющихся в сверхзвуковом потоке при больших углах атаки вплоть до разрушения стационарного конического течения. Необходимо также отметить предложенный В.В. Луневым (1968 г.) метод искривленных тел, позволяющий в рамках метода плоских сечений свести задачу о нестационарном обтекании колеблющихся тел к серии стационарных задач. [c.6]

В первых теоретических работах по влиянию ламинарного пограничного слоя на коэффициенты демпфирования колебаний бьшо рассмотрено плоское нестационарное течение около колеблющегося клина. В дальнейшем эта задача была обобщена на случай обтекания затупленного конуса и бьши определены вязкие поправки к аэродинамическим коэффициентам. Модернизированный вариант этого метода изложен в настоящей книге в более полной и строгой постановке. [c.6]

Этот частный случай отрыва потока может быть применен для практических приложений с использованием преимуществ отрывного течения. Отрыв такого типа может существовать как в ламинарных, так и турбулентных течениях, включая взаимодействие скачка уплотнения с пограничным слоем, присоединение оторвавшихся слоев и пульсационные нестационарные течения. Вначале перечисляются некоторые возможные практические приложения затем описываются особенности механизма течения. Наконец дается описание подробной картины течения на основе экспериментальных наблюдений. Экспериментальные исследования проводились большей частью на цилиндрических моделях с носовыми частями, имеющими полусферическую форму, плоскую форму, полусферическую форму с плоским срезом, а также форму оживала и усеченного конуса. Интервал исследуемых чисел Маха набегающего потока 1,75 Моо 14 ж чисел Рейнольдса, вычисленных по диаметру цилиндрической части тела, 0,85-10 Re 1,5-10 . Течение около таких осесимметричных моделей при нулевом и отличном от нуля углах атаки будет рассмотрено более тщательно после рассмотрения свойств течения около двумерных поверхностей при нулевом угле атаки. Коэффициенты сопротивления, подъемной силы и т. п. определялись каждым исследователем по-своему, что будет упомянуто в соответствующих разделах. [c.218]

Основная идея метода была изложена Г. Г. Черным (1956) применительно к гиперзвуковому стационарному обтеканию профилей и тел вращения и к одномерным нестационарным течениям газа, которые в силу закона плоских сечений также могут служить для приближенного описания гиперзвукового обтекания тел. Теория сильно уплотненного пограничного слоя, называемая также рядом авторов теорией ударного слоя, за десятилетие, прошедшее со времени опубликования посвященных ей первых работ, интенсивно развивалась и явилась основным средством аналитического исследования и источником получения результатов о гиперзвуковых течениях невязкого газа около тел. [c.194]

Для интегрирования уравнений пограничного слоя при ч плоском тече НИИ, как нестационарном [уравнения (7.7) и (7.8)], так и стационарном [уравнения (7.10) и (7.11)], часто сначала удовлетворяют уравнению неразрывности, для чего вводят функцию тока я)) ( г, у, ), т. е. полагают [c.130]

Теория нестационарного ламинарного пограничного слоя как плоского, так и пространственного представляет в настоящее время большой специальный раздел теории пограничного слоя. Литература в этой области весьма обширна ). [c.648]

СЛОЯ на внешний поток. Это обратное влияние заметно искажает общую картину обтекания тела и не позволяет задавать наперед внешнее распределение давления. Только задачи слабого взаимодействия, соответствующего безотрывному течению, поддаются расчету что же касается сильного , сопровождающегося отрывом взаимодействия, то оно до сих пор представляет непосильную задачу. Особенно сложны нестационарные явления попеременного отрыва турбулентного пограничного слоя то с одной, то с другой стороны плохообтекаемого тела (автоколебания фабричных труб, перископов подводных лодок и др.) или со стенок плоского диффузора. [c.765]

В гл. V и VI были рассмотрены задачи нестационарной теплопроводности, в которых теплообмен между поверхностью тела и окружающей средой происходил в основном излучением. В практике тепловых расчетов встречаются задачи, в которых теплообмен между телом и окружающей средой происходит конвекцией. Если в задачах стационарного конвективного теплообмена применяются граничные условия третьего рода, то в задачах нестационарного конвективного теплообмена и в задачах стационарного теплообмена при точной формулировке проблем необходимо применять граничные условия четвертого рода. Например, при обтекании плоской пластины, в соответствии с теорией пограничного слоя, дифференциальное уравнение переноса тепла для жидкости можно написать так [c.363]

Теоретическое и экспериментальное исследование возбуждения колебаний в пограничном слое на плоской пластине внешним акустическим полем проблема восприимчивости сверхзвукового пограничного слоя к нестационарным внешним воздействиям. [c.198]

Аналитические методы [1] для подобного класса течений не дали удовлетворительного объяснения многих деталей взаимодействия потоков в кавернах. В [2] исследованы решения двумерных уравнений Эйлера для анализа обтекания каверны потоком с большой дозвуковой скоростью. Решение двумерных уравнений Навье-Стокса [3] было впоследствии повторено в ряде численных исследований, например в [4], для турбулентного режима течения в каверне с Lp = UD = 6.2, М = 2.36, где L - длина выемки, D - глубина. Задача обтекания плоской прямоугольной выемки неравновесным потоком вязкого многокомпонентного реагирующего газа решена в [5]. Численные результаты для нестационарных вязких течений в прямоугольных кавернах при сверхзвуковом внешнем обтекании получены в [6]. Метод решения уравнений Навье-Стокса для сжимаемого стационарного течения [3] был также применен для исследования вязкого турбулентного трехмерного течения, например в [7], однако этот метод не нашел широкого применения для нестационарного течения. Для исследования обтекания каверны с = 5.3, 8.0 и 10.7 гиперзвуковым потоком (М = 6.3) при ламинарном и переходном режимах пограничного слоя в [8] использован метод [7]. [c.123]

Наибольшие амплитуды колебаний во времени рассматриваемые зависимости К (т, Re ) и е (т, Re ) имеют в начале плоской пластины, где режим течения по принятой модели предполагается ламинарным. Затем вниз по течению флуктуации по времени этих функций быстро затухают. Поэтому влияние этих нестационарных колебаний К и е на области пограничного слоя с переходными и турбулентными режимами определяется соотношением параметров в набегающем потоке. [c.93]

Метод пограничного ударного слоя разложение решения по малому параметру обратному предельному отношению плотностей на скачке уплотнения закон плоских сечений и нестационарная аналогия влияние малого затупления обтекание крыльев под большими углами атаки асимптотика гиперзвуковых струй. [c.257]

Остановимся на двух практически интересных и в то же время не слишком сложных задачах теории плоского нестационарного пограничного слоя в несжимаемой жидкости внезапном (импульсивном) возникновении поступательного прямолинейного и равномерного дви-жеия тела в несжимаемой, вначале покоящейся жидкости и случае установившегося периодического внешнего потока. [c.648]

Быстрое развитие сверхзвуковой аэродинамики вызвало возрастающий интерес к сжимаемым нестационарным пограничным слоям. Такие пограничные слои возникают, например, в ударных аэродинамических трубах позади ударных волн или волн разрежения. Исследование нестационарных сжимаемых пограничных слоев необходимо также для определения сопротивления трения и теплопередачи быстро летящего тела, ускоряющего или замедляющего свое движение, и, возможно, изменяющего с течением времени вследствие нагревания температуру своих стенок. Ниже мы рассмотрим два простых примера ламинарного нестационарного сжимаемого пограничного слоя. Первый пример будет касаться пограничного слоя позади ударной волны, а второй — пограничного слоя на неравномерно движущейся продольно -обтекаемой плоской пластине при переменной во времени температуре стенки. Желающих более подробно ознакомиться с нестационарными сжимаемыми пограничными слоями отсылаем к обзорным работам Э. Беккера [ ] и К. Стю-артсона [ ]. [c.407]

Решение уравнения движения для нестационарного ламинарного течения жидкости в каналах ие представляет принципиальных трудностей. Для круглой цилиндрической трубы вдали от входа оно решено для любых начальных условий и заданного закона изменения градиента давления во времени в 1882 г. И. С. Громека. Обзор подобных работ для плоской и круглой труб и решения при ступенчатом и периодическом изменении во времени градиента давления даны в книге Б. С. Петухова [60]. Значительное число работ посвящено теоретическому исследованию нестационарного пограничного слоя. Обзор работ, выполненных до 1959 г., представлен в работе Стевартсона [158]. В работе В. В. Струминского [69] изложена теория ламинарного нестационарного пограничного слоя на профилях произвольной формы и на телах вращения. В работе Янга и Оу [169] с использованием вычислительных машин найдены выражения для профилей скорости и касательного напряжения на стенке во входных участках круглой и плоской труб нри произвольном законе изменения скорости на входе. [c.44]

Применяя аналогичный прием к уравнениям плоского нестационарного погракичного слоя (11), составим уравнения осредненного движения в пограничном слое в виде [c.654]

Развитие ламинарного пограничного слоя вверх по потоку от двумерного и трехмерного препятствия, установленного на плоской стенке, рассматривается в [154]. При этом обращается внимание на очень сложную картину предотрывного поля течения для трехмерного нестационарного пограничного слоя. [c.11]

Рассмотрим акустический пограничный слой у плоской твердой стенки (плоскость xz), причем движение будем считать плоским — в плоскости ху И. S lili hling, 1932). Приближения, связанные с малой толщиной пограничного слоя, описаны в 39 и сохраняют силу для рассматриваемого нестационарного движения. Нестационарность приводит лишь к появлению в уравнении Прандтля (39,5) членов с производными по времени [c.430]

Гл. II посвящена изучению методов расчета аэродинамических сил и моментов, создаваемых несущими поверхностями (крыльями) и стабилизирующими устройствами (оперением), воздействие которых обеспечивает устойчивость и управляемость летательного аппарата. При этом рассматриваются различные конфигурации летательных аппаратов (типа корпус — оперение , корпус — оперение — крылья ) с плоским или полюсобразным расположением несущих (стабилизирующих) поверхностей. Влияние интерференции несущих поверхностей с корпусом на величину нормальной (боковой) силы и соответствующих моментов, оказывающих воздействие на управляемость и статическую устойчивость (продольную или боковую), определяется в рамках линеаризованной теории как для тонких, так и для нетонких комбинаций с учетом сжимаемости, пограничного слоя, торможения потока, а также характера обтекания (стационарного или нестационарного). Эффективность оперения исследуется с учетом интерференции с корпусом и крыльями, а также в зависимости от углов атаки комбинации и возникающих скачков уплотнения. [c.6]

Задачи вязкого течения жидкостей и газов в пограничном слое при внешнем обтекании тел. Этот класс объединяет все задачи ламинарного и турбулентного, стационарного и нестационарного режимов течения однородных и миогокомионентных газов и жидкостей при свободном и вынужденном обтекании плоских и пространственных тел с произвольным распределением скоростей в потенциальном или завихренном потоке при произвольных условиях на границах и на поверхностях разрывов, Задачи данного класса описываются системой дифференциальных уравнений параболического типа, содержащей по крайней мере одну одностороннюю пространственную или временную координату, вдоль которой протекающий процесс зависит только от условий на одной из границ рассматриваемой области. Например, для задач теплообмена при неустановившемся ламинарном или турбулентном двумерном движении однородного газа система, состоящая из уравнений неразрывности движения и энергии, имеет вид [c.184]

Теоретическое исследование влияния нестационарности на касательное напряжение и профиль скорости плоского открытого потока было проведено О. Ф, Васильевым и В. И. Квоном (1966, 1967) с применением методов теории пограничного слоя. Показано, в частности, что при сильно ускоренных движениях возможно смещение максимума скорости внутрь потока. Вместе с тем качественный анализ, выполненный О. Ф- Васильевым и В. И. Квоном, показал, что напряжение трения на дне открытого потока при ускоренном движении больше, а при замедленном меньше, чем при равномерном установившемся. (Полученное соотношение для напряжения трения на дне применено В. И. Квоном (1966) в задаче об изливе воды в сухое русло.) Подобные же качественные результаты аналогичным путем получены одновременно К. В. Гришаниным (1967). [c.731]

Решения уравнений пограничного слоя при трехмерных нестационарных течениях получены также В. Вюстом для тел, совершающих нестационарные движения в направлении, перпендикулярном к направлению обтекания. В частности, им был исследован пограничный слой на круглом цилиндре,, совершающем периодическое движение в направлении, перпендикулярном к направлению набегающего потока. Рассмотренное В. Вюстом обтекание плоского клина, совершающего колебания в направлении к передней кромке,, содержит в себе как частные случаи осциллирующее обтекание пластины и осциллирующее течение в окрестности критической точки. [c.392]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...