Распределение скорости во внешней части турбулентного пограничного слоя

Предположение, что отношение скоростей во внешней части турбулентного пограничного слоя подчиняется закону, описываемому уравнением (6), экспериментально подтверждено для несжимаемых жидкостей [2]. Обработка указанных экспериментальных данных показывает, что распределение скоростей хорошо аппроксимируется соотношением [c.313]

РАСПРЕДЕЛЕНИЕ СКОРОСТИ ВО ВНЕШНЕЙ ЧАСТИ ТУРБУЛЕНТНОГО ПОГРАНИЧНОГО СЛОЯ [c.333]

Анализ профилей скоростей и распределения касательных напряжений в турбулентном пограничном слое со вдувом позволил выявить закономерности течения в пристеночном слое. Линейная зависимость касательного напряжения от скорости справедлива лишь в тонкой пристеночной области, толщина которой примерно такая же, как и вязкого подслоя. В турбулентном ядре такая зависимость нарушается, а во внешней части, составляющей примерно 90% пограничного слоя, распределение касательных напряжений носит универсальный характер независимо от интенсивности вдува. Такое свойство консервативности касательных напряжений во внешней части пограничного слоя обусловливает подобие профилей скоростей. [c.462]

При сделанных допущениях кривая распределения скорости по толщине пограничного слоя имеет излом на внешней границе вязкого подслоя (рис. 24.10). В правую часть уравнения (24.84) входят касательные напряжения, которые в случае ламинарного пограничного слоя определялись по формуле (24.14). В случае турбулентного пограничного слоя такой способ (24.14) не подходит, так как неизвестна реальная кривая распределения скорости по толщине вязкого подслоя, поэтому приходится пользоваться экспериментальными данными. Для пластинки оказывается пригодной формула Блазиуса [c.286]

Рассмотрим теперь внешнюю часть пограничного слоя. Относительно далеко от стенки, т. е. в основной внешней части турбулентного слоя логарифмический закон распределения скорости несправедлив или, лучше сказать, наблюдается отклонение от этого закона. Некоторое представление о распределении скоростей во внешней части турбулентного слоя следует из соображений теории подобия. Влияние касательного трения на стенке То распространяется до внешней границы слоя б, где скорость равна о-Распределение скоростей зависит от плотности жидкости р, но не зависит, как было сказано, от вязкости. Из соображения подобия следует зависимость, предложенная Т. Карманом и называемая законом дефекта скорости [c.168]

Закон изменения скорости на внешней границе теплового пограничного слоя вдоль поверхности теплообмена в первом приближении определяется из расчета вихря по методике, изложенной в пункте 6.5. В зависимости от интенсивности циркуляции вихря, так же как и на передней части цилиндра, будет образовываться ламинарный или турбулентный пограничные слои. В случае турбулентного пограничного слоя вблизи поверхности тела всегда можно выделить область, в которой распределение всех параметров будет определяться закономерностями пристенной турбулентности. Этот вывод подтверждается известными опытными данными о слабом влиянии граничных условий (градиента давления, пульсаций в потоке жидкости, распределение температуры стенки и т. п.) на закон теплообмена турбулентного пограничного слоя. [c.172]

Среди существующих числовых полуэмпирических методов вычисления турбулентного пограничного слоя наиболее целесообразным представляется метод Ротта, основанный на следующих допущениях а) эпюра средней скорости части пограничного слоя вблизи стенки подчиняется внутреннему закону б) внешняя часть эпюры средней скорости может быть представлена однопараметрическим семейством эпюр, удовлетворяющих внешнему закону б) существует однозначная связь между эпюрами скоростей и распределением различных функций осредненных пульсаций скорости. [c.331]

Внимание исследователей продолжает до сих пор привлекать проблема расчета турбулентного пограничного слоя в несжимаемой жидкости при наличии произвольного распределения продольной скорости на внешней границе слоя, включая наиболее трудную часть этой проблемы — определение точки (в пространственном потоке — линии) отрыва. В основе-принятых методов наряду с применением полуэмпирической теории турбулентности Прандтля — Кармана лежит использование интегральных [c.536]

Главное заключается в следующем. Распределение скорости в турбулентной части пограничного слоя вблизи стенки всегда подчиняется логарифмическому закону, поэтому этот закон называется универсальным. Распределение скоростей по формулам (7.19), (7.20) зависит только от касательного напряжения на стенке. Следовательно, распределение скорости вблизи стенки практически не зависит от внешних воздействий продольного градиента давления и степени турбулентности внешнего потока. [c.167]

Жидкость считаем несжимаемой и ради упрощения положим, что пограничный слой состоит из двух участков. Непосредственно к стенке примыкает вязкий подслой толщиной б,, а над ним расположена основная часть слоя, в которой движение полностью турбулентно (рис. 7.6). Задано распределение скорости по внешней границе слоя Пр М и распределение давления р (х), которое связано на внешней границе со скоростью уравнением Бернулли, а поперек слоя, как было показано, постоянно. Требуется определить касательное напряжение на стенке Тр (х) и толщину пограничного слоя б (х). [c.178]

Распределение касательного напряжения связано с распределением скорости в следе законом турбулентного трения. Применим для расчета формулу Л. Прандтля (7.41). Для использования этой формулы необходимо задаться законом изменения пути перемешивания. В разд. 7.3 отмечалось, что вдали от стенки во внешней части пограничного слоя путь перемешивания не зависит от расстояния до стенки и примерно пропорционален толщине слоя. [c.192]

СЛОЯ. При турбулентном течении местный коэффициент теплопередачи позади точки отрыва имеет почти такую же величину, как и в ламинарном пограничном слое на передней стороне цилиндра. (См. в связи с этим также работы [ ], [ ].) Результаты измерений, изображенные на рис. 12.18 и относящиеся к передней части круглого цилиндра, где течение ламинарно, сравнены на рис. 12.15 с теорией. За основу построения теоретических кривых на рис. 12.15 взято измеренное распределение скоростей во внешнем течении которое в области передней половины цилиндра приближенно совпадает с потенциальным теоретическим распределением скоростей. Измерением теплопередачи на круглом цилиндре с вдуванием в пограничный слой другой [c.296]

Отмеченное различие между распределениями скоростей во внешней области турбулентного пограничного слоя и в центральной части трубы является следствием многих причин. Быть может, главной из них является то, что в отличие от трубы внешняя область турбулентного пограничного слоя граничит с набегающим на пластину потоком, имеющим очень малую по сравнению с самим слоем интенсивность турбулентности ). Турбулентная структура этой области пограничного слоя, несмотря иа наблюдаемую стационарность профиля осредненных во времени скоростей на самом деле очень хаотична. В пограничный слой попеременно то врываются массы малотурбулентиой внешней жидкости, то восстанавливается турбулизированная жидкость пограничйого слоя. [c.751]

На распределение скорости во внешяей турбулентной части пограничного слоя градиент давления, как и касательное напряжение, оказывает значительное влияиие. Время реакции внешней части пограничного слоя на местный градиент давления продолжительно и соответствует перемещению потока на протяжении десятков и даже сотен толщин нограничного слоя. Поэтому форма распределения скорости в любом сечении слоя зависит как от местных условий (состояния обтекаемой поверхности), так и от предыдущей обстановки развития движения. Существенное влияние на распределение скорости о,казы-вает пространственная обстановка движения. Однако не существует определенного соотношения между формой профиля скорости и местным градиентом давления, за исключением равновесных пограничных слоев, т. е. слоев, в которых распределение скорости в любом сечении является результатом равновесия между силами инерции, давления и трения. [c.333]

В основе изложенного способа расчета Э. Труккенбродта лежит допущение, что распределение скоростей в пограничном слое описывается степенным законом. Более точные законы распределения скоростей в пограничном слое с градиентом давления выведены В. Шаблевским путем применения обобщенной гипотезы о пути перемешивания [ ], I ]. Другой способ расчета несжимаемого турбулентного пограничного слоя на гладкой и шероховатой стенке, также основанный на теореме импульсов и теореме энергии, недавно предложил И. Ротта [ ]. Уточнение, вносимое способом И. Ротты по сравнению со способом Э. Труккенбродта, в основном состоит в следующем в способе И. Ротты профиль скоростей в пограничном слое составляется из двух частей из части, близкой к стенке, и из внешней части, поэтому он может быть описан посредством не одного только формпараметра Hi2, но и посредством местного коэффициента трения с/. Способ расчета И. Ротты подробно изложен в практически удобной форме и с приложением большого числа трафаретов для записей в работе [ ]. [c.615]

Уточненное ныражение для функции распределения скорости можно получить, если воспользоваться указанными выше допущениями относительно коэффициента турбулентной вязкости. При выполнении условий (7-26) и (7-27) функция распределения скорости во внешней части пограничного слоя удовлетворяет уравнению [c.194]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...