Турбулентный пограничный слой на продольно обтекаемой пластине. Сопротивление пластины

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]

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 Ре - Для этого используем известные эмпирические связи между f и Ре в изотермическом движении несжимаемой жидкости. В отличие от этого движения, где константы р и р одинаковы во всем потоке, в рассматриваемом случае величины р и р меняются в зависимости от изменения температуры по сечению слоя. Принимать р и р соответствующими температуре Гк> набегающего потока нет никаких оснований, так как, очевидно, вблизи поверхности пластины газ имеет температуру Т ,, при больших Мос значительно превосходящую Г, . Относить р и р к температуре поверхно- [c.716]

Турбулентный пограничный слой на продольно обтекаемой пластине. Сопротивление пластины [c.621]

Покажем ), что при использовании формулы Кармана и в предположении постоянства напряжения трения поперек пограничного слоя существует простой путь построения решения задачи о турбулентном пограничном слое на продольно обтекаемой пластине, использование которого позволяет легко обобщить ниже изложенную теорию сопротивления пластины в несжимаемой жидкости на случай газового потока с большими числами М. [c.599]

Прандтль показал, что между законом сопротивления Блазиуса (VII-110) и распределением скоростей (VII-111) существует внутренняя связь. Этот очень важный факт используется при теоретическом изучении турбулентного течения. Кроме того, упомянутая связь позволяет использовать экспериментальные данные о сопротивлении движению турбулентного потока в трубе, при определении сопротивления продольно обтекаемой пластины с турбулентным пограничным слоем. Используя закон сопротивления Блазиуса (VII-110), можно получить закон степени 1/7 для распределения скоростей [88j [c.170]

Если распределение давления вдоль контура лопаток решетки такое, чт/О не происходит сколько-нибудь заметных отрывов течения, то потери в лопаточной решетке обусловливаются в основном пограничным слоем. В этом случае потери зависят от числа Рейнольдса примерно так же, как коэффициент сопротивления продольно обтекаемой плоской пластины., т. е. при ламинарном течении они пропорциональны Ре а при турбулентном течении пропорциональны Ре , причем Ре есть число Рейнольдса, составленное по хорде лопатки. Однако коэффициент потерь сильно зависит также от положения точки перехода ламинарного течения в турбулентное при увеличении числа Рейнольдса эта точка перемещается вперед, к носку профиля. В случае безотрывного обтекания лопаток зависимость коэффициента потерь от числа Рейнольдса может быть определена путем расчета [c.689]

Выполнение расчета и пример. Полный расчет турбулентного пограничного слоя по способу Э. Труккенбродта производится следующим образом. Задаются теоретическое потенциальное распределение скоростей U х) и число Рейнольдса Rei = Uoolh. Имея эти данные, можно вычислить коэффициент турбулентного сопротивления f продольно обтекаемой пластины, соответствующий заданному числу Рейнольдса, а также постоянную С по формуле (22.21) при фиксированных постоянных == 6 и Атг = 4. Ищутся изменение толщины потери импульса 62 ( г) и формпараметра L (х) [или Hi2 ( )] вдоль контура. [c.613]

Рис. 23.6. Коэффициент полного сопротивления трения продольно обтекаемой плоской теплоизолированной пластины при ламинарном и турбулентном пограничном слое. Теоретические кривые для турбулентного течения по уравнению (23.31). По Ван-Дрийсту [ ]. х = 1,4 со = 0,76 Рг = 1.

Гипотезу Прандтля о пути перемешивания применил к турбулентному пограничному слою при сжимаемом течении Э. Р. Ван-Дрийст [ ]. Как и в формуле (19.22), он принял, что длина пути перемешивания равна I = хг/. Влияние сжимаемости дает себя знать через переменную плотность, изменяющую также толщину пограничного слоя. Для турбулентного сопротивления трения продольно обтекаемой плоской пластины с теплопередачей и без теплопередачи Э. Р. Ван-Дрийст получил формулы, учитывающие в явном виде влияние числа Рейнольдса и числа Маха. Для случая теплоизолированной стенки его формула имеет вид [c.640]

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 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]

Рис. 17.14. Зависимость коэффициента сопротивления ламинаризованных и нормальных х офилей от числа Рейнольдса. По работам [ ] и [ ]. ЪВ 24 — японский ламинаризованный профиль. Профиль с отсасыванием — по В. Пфеннингеру. Кривая (1) — коэффициент сопротивления продольно обтекаемой плоской пластины при ламинарном пограничном слое кривая (2) — при полностью турбулентном пограничном слое кривая (3) — при переходе течения в пограничном слое из ламинарной формы

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...