Турбулентный пограничный слой в газе на продольно обтекаемой пластине

Большую сложность представляет расчет турбулентного пограничного слоя в газе при наличии продольного перепада давлений. Идя на упрощения, многие авторы используют формулы линейного изменения пути смешения и постоянства напряжения трения, справедливые лишь в пристеночной области пограничного слоя на продольно обтекаемой пластине ). Нельзя не отметить, что даже при таких значительных упрощениях метод расчета остается крайне трудоемким с вычислительной стороны. [c.725]

На рис. 7.18 [56] показано влияние вдува газа в турбулентный пограничный слой продольно-обтекаемой пластины на относительный коэффициент теплоотдачи. Графики на рис. 7.18 показывают, [c.154]

Местная п средняя теплоотдача пластины, продольно обтекаемой двухатомным газом, при полностью турбулентном пограничном слое определяется по следующим формулам, полученным в МЭИ [c.145]

Для пластины, продольно обтекаемой газом, при ламинарном пограничном слое г Рг, а при турбулентном пограничном слое При поперечном обтекании проволок газом по В. С. Жуковскому при Re < 3000 [c.248]

При турбулентном пограничном слое надежные результаты получены только для продольно обтекаемой пластины. Мало исследованы теплообмен и трение в условиях внутренней задачи при М>1. Поэтому вопросы теплообмена и сопротивления при турбулентном течении сжимаемого газа нуждаются в дальнейшем изучении. [c.14]

Определить температуру тонкой теплоизолированной пластины, продольно обтекаемой потоком газа. Скорость газа 2000 м/с статическая температура потока 480 К k— 1,22 молярная масса газа 23 кг/кмоль. Лучистым теплообменом и теплоемкостью пластины пренебречь. Режим течения в пограничном слое считать турбулентным. [c.254]

Сложнее решается вопрос о значении собственной температуры на главной части поверхности, омываемой быстродвижущимся потоком газа. В пограничном слое, будь то ламинарном или турбулентном, происходит торможение элементов потока из-за действия соответствующих сил трения и, следовательно, имеет место внутреннее тепловыделение. Поскольку в направлении к стенке тепло, по условию, передаваться не может, тепловыделению вследствие трения противостоит теплопроводность (молекулярная или турбулентная) в направлении менее разогретой области, т. е. прочь от стенки. В стационарном состоянии оба взаимно противоположных эффекта компенсируют друг друга в каждой точке поля, обусловливая установление некоторого стабильного профиля температур по внешней нормали к стенке. Чем интенсивнее будет теплопроводность при фиксированной мощности местного тепловыделения, тем меньшей окажется равновесная температура на данном удалении от стенки и, следовательно, на самой стенке. Это рассуждение, как, разумеется, и основное уравнение энергии (4-22), указывает на роль числа Прандтля (отношение коэффициентов кинематической вязкости и температуропроводности) при решении задачи о собственной температуре стенки. На рис. 5-6 приведена для примера расчетная эпюра температур по нормали к продольно обтекаемой воздухом пластине при ламинарном пограничном [c.139]

Остановимся на рассмотрении турбулентного пограничного слоя на продольно обтекаемой газом гладкой пластине. Довольствуясь сначала случаем теплоизолированной пластины и оставляя в стороне вопрос о форме профилей скорости и температуры в сечениях слоя, поставим себе целью составление эмпирической формулы зависимости коэффициента местного сопротивления с/ от местного рейнольдсова числа Re . Для этого используем известные эмпирические связи между С/ и Rex в изотермическом движении несжимаемой жидкости. В отличие от этого движения, где константы ц и р одинаковы во всем потоке, в рассматриваемом случае величины х и р меняются в зависимости от изменения температуры по сечеиию слоя. Принимать х и р соответствующими температуре набегающего потока нет никаких оснований, так как, очевидно, вблизи поверхности пластины газ имеет температуру 7 ю, при больших М. , значительно превосходящую Тео. Относить [X и р к температуре поверхности Tw представляется более обоснованным ), но ясно, что пэи этом получится преувеличенное влияние температуры на вязкость и плотность газа. Естественно, является мысль отнести физические константы газа к некоторой средней температуре Тт, большей Тео, но меньшей Тёккер ) сделал простейшее допущение, положив Тщ равным среднему арифметическому температур Гс и Т-и, [c.878]

Для пластины, продольно обтекаемой газом, при ламинарном пограничном слое Рг , а при турбулентном пограничном слое г, дгРг /з. [c.67]

Для всей механики жидкости и газа фундаментальное значение имеет явление перехода ламинарной формы течения в турбулентную. Впервые это явление было подробно исследовано О. Рейнольдсом в восьмидесятых годах прошлого столетия при изучении движения воды в трубах. В 1914 г. Л. Прандтлю удалось экспериментальным путем, на примере обтекания шара, показать, что течение внутри пограничного слоя также может быть либо ламинарным, либо турбулентным и что процесс отрыва потока, а вместе с тем и вся проблема сопротивления зависят от перехода течения внутри пограничного слоя из ламинарной формы в турбулентную. В основе теоретического исследования такого перехода лежит предположение О. Рейнольдса о неустойчивости ламинарного течения. В 1921 г. такими исследованиями занялся Л. Прандтль. В 1929 г. В. Толмину после ряда неудачных попыток удалось впервые теоретически вычислить критическое число Рейнольдса для плоской пластины, обтекаемой в продольном направлении. Однако потребовалось еще свыше десяти лет, прежде чем теория Толмина Morjfa быть подтверждена очень тщательными экспериментами X. Драйдена и его сотрудников. Теория устойчивости пограничного слоя позволила объяснить влияние на переход ламинарной формы течения в турбулентную также других факторов (градиента давления, отсасывания, числа Маха, теплопередачи). Эта теория получила важное пр-именение, в частности, при исследовании несущих профилей с очень малым сопротивлением (так называемых лами-наризованных профилей). [c.17]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...