Равновесные пограничные слои

В первом предельном случае, характеризуемом бесконечно большой скоростью рекомбинации, в каждой точке пограничного слоя устанавливается термодинамическое равновесие и диффузионная теплопередача в слое обусловлена наличием профиля равновесных концентраций. В практических случаях условия течения, близкие к такому гипотетическому равновесному пограничному слою, создаются тогда, когда скорость диффузии пренебрежимо мала по сравнению со скоростью диссоциации и рекомбинации (а в случае ионизации — также и электронных реакций). [c.703]

Химически равновесный пограничный слой —первый предельный случай —скорости химических реакций со,- очень велики (й,-- -оо), при этом в каждой точке пограничного слоя устанавливается такой состав смеси (исходные вещества и продукты реакции), как при химическом равновесии для данных давления, температуры и константы равновесия /С [18, 51]. В этих условиях на непроницаемой и химически нейтральной поверхности обтекаемого тела во многих случаях соотношение элементов по толщине пограничного слоя остается неизменным и равным соотношению за пределами пограничного слоя. [c.233]

Формула (5.5.13) была получена в результате интерполяции числовых значений теплового потока, найденных путем численного интегрирования уравнений гиперзвукового равновесного пограничного слоя. Она, в сущности, не отличается по структуре от граничных условий третьего рода, но вместо разности температур использована разность энтальпий газа на внешней границе пограничного слоя и на поверхности твердого тела. [c.215]

Равновесным пограничным слоем называют слой, в котором профили скорости и(х, у) на определенных отрезках продольной координаты X подобны по форме и отличаются только масштабами скорости и длины. Показателями динамического подобия являются автомодельные распределения средней скорости и рейнольдсовых касательных напряжений. Такие пограничные слои могут устанавливаться на плоской пластине и в потоках с продольными градиентами давления при определенных законах изменения скорости внешнего потока в направлении течения. [c.181]

Уравнение (7-5) получено из уравнения (7-4) при ш— -О после подстановки в него уравнения (7-2). Равновесные пограничные слои при т, меньшем этого значения, существуют только в области понижающегося давления при условии, что хо>х это характеризует потоки, ускоряющиеся в направлении положительных значений х. Сре- [c.184]

Если скорость внешнего потока и, экспоненциально растет по х, на однородно шероховатой поверхности развивается равновесный пограничный слой постоянной толщины. [c.184]

При изучении равновесных пограничных слоев важно установить соотношение между параметром градиента давления П и показателем степени т. Исключая из уравнений (7-2) и (7-4) величину 1 Д [c.184]

Возможные типы равновесных пограничных слоев [c.185]

В [Л. 251] исследованы изменения скорости внешнего потока u x) и дефекта толщины вытеснения Л(х), необходимые для существования равновесных пограничных слоев. [c.186]

РАСПРЕДЕЛЕНИЕ СКОРОСТИ В РАВНОВЕСНЫХ ПОГРАНИЧНЫХ СЛОЯХ [c.188]

Профиль средней скорости в полностью турбулентной части равновесного пограничного слоя получен в [Л. 353] из уравнения турбулентной энергии, которое записано в виде [c.188]

По определению равновесных пограничных слоев необходимо соблюдение равенства [c.188]

РАВНОВЕСНЫЕ ПОГРАНИЧНЫЕ СЛОИ И АВТОМОДЕЛЬНОЕ ТЕЧЕНИЕ [c.191]

Как и в случае автомодельных ламинарных пограничных слоев, возможно преобразование дифференциальных уравнений в частных производных для автомодельных турбулентных пограничных слоев в обыкновенные дифференциальные уравнения с последующим решением их одним из известных методов. Таким путем можно получить надежные данные по геометрическим раз.мерам равновесных пограничных слоев и по распределению касательного напряжения на обтекаемой поверхности. Тот факт, что равновесные пограничные слои возможны только в ограниченных случаях степенного распределения скорости внешнего потока, существенно ограничивает применение автомодельных решений. Однако при многих распределениях давле- [c.191]

Сравнение данных измерений и теории ш равновесным пограничным слоям [c.196]

В общем случае распределение давления по поверхности тела, в канале и т. п. не соответствует распределению, дающему равновесный пограничный слой. Поэтому профили скорости имеют различную форму на различных расстояниях от начала набегания на поверхность. Чтобы оценить особенности профилей скорости по обтекаемой поверхности, необходимо знать распределение Я(х) или распределение родственного ему параметра. С этой целью привлекается дополнительное уравнение, выражающее связь между формпараметром профиля скорости Я(х) и изменением других величин по обтекаемой поверхности, характеризующих течение жидкости. [c.272]

РАВНОВЕСНЫЕ ПОГРАНИЧНЫЕ СЛОИ [c.334]

В (Л. 33, 08, 252] исследованы условия существования равновесных пограничных слоев. Показано, что для существования авто- [c.335]

При значениях т, меньших тех, которые получаются по уравнению (10-31), равновесные слои имеют место в потоках с отрицательными градиентами давления при условии, что Хо>х, т. е. в потоках, ускоряющихся в направлении положительных значений х. В таких потоках при т=—1 местное число Рейнольдса не изменяется по продольной координате. Такой равновесный пограничный слой устанавливается на гладкой поверхности в потоке между сходящимися стенками. [c.338]

При экспоненциальном увеличении скорости внешнего потока в направлении движения равновесный пограничный слой образуется на поверхности с однородной шероховатостью, причем толщина слоя не изменяется по продольной координате. [c.338]

В [Л. 252] получено уравнение для распределения средней скорости в полностью развитой турбулентной части равновесного пограничного слоя. Использовано уравнение сохранения турбулентной энергии [c.338]

Как и в случае автомодельных ламинарных пограничных слоев, возможно преобразование дифференциальных уравнений в частных производных для автомодельных турбулентных пограничных слоев в обыкновенные дифференциальные уравнения с последующим решением их одним из известных методов. Таким путем можно получить надежные данные по геометрическим размерам равновесных пограничных слоев и по распределению касательного напряжения на обтекаемой поверхности. Тот факт, что равновесные пограничные слои возможны только в ограниченных случаях степенного распределения скорости внешнего потока, существенно ограничивает применение автомодельных решений. Однако при многих распределениях давления вдоль обтекаемой поверхности пограничные слои по своим свойствам приближаются к свойствам равновесных слоев и на них могут быть распространены автомодельные решения. Существует по крайней мере две категории таких пограничных слоев. Примером пограничного слоя первой категории является след за цилиндром в однородном потоке, в котором распределения осредненной скорости и рейнольдсовых напряжений имеют выражения [c.343]

Система уравнений сзамороженного ламинарного пограничного слоя диссоциированного воздуха решена в работах [2, 11] получены расчетные зависим и. Результаты расчета показали, что параметр теплообмена Nu/]/Re в замороженном пограничном слое на каталитической стенке (например, металлической) мало отличается от соответствующей величины в равновесном пограничном слое на некаталитической стенке (предположительно некоторые стекловидные материалы, окислы [56]) параметр теплообмена при некоторых условиях может стать меньше в два и более раз по сравнению с равновесным слоем. [c.236]

Зевелевич Ф. С. Горение графита в химически равновесном пограничном слое. — Механика жидкости и газа , [c.380]

Основные данные по равновесным пограничным слоям, полученные Ф. Клаузером, приведены в табл. 7-1. На рис. 7-1 показаны профили скорости в этих пограничных слоях, я Равновесные профили скорости отличаются от неравновесных [c.182]

Из условий плавного перехода распределения скорости в равновесном пограничном слое в скорость невоэмущенного потока на инеш-ней границе слоя при Т) = Т11 имеем [c.194]

В табл. 7-3 приведено сра1внеш1е теоретических данных по равновесным пограничным слоям, полученных в [Л. 353], с опытными данными Клаузера (Л. 136, 337], Если учесть, что неопределенность начального состояния потока ведет к неопределенности в соответствующих значениях и т, то совпадение опытных данных с теоретическими следует црнзнать вполне удовлетворительным. [c.196]

На рис. 9-9 приведен график функции ф( ) и на этом лее графике нанесена функция Ф(г) для равновесных пограничных слоев. Одну из этих функций определяют из уравнений (9-43) для данного числа 65.. Нижнее предельное значение числа Рейнольдса, для которого справедливы уравнения (9-43), определяется по графику па рис. 9-9. При v>KщЬ нет переходной области. Это соответствует значениям Ре ,. 77ОО, если К = 0,016. [c.237]

В [Л. 113] высказано предположение, что уравнение (9-94) описывает семейство профилей скорости в сжимаемых равновесных пограничных слоях при я = сопз1. [c.255]

Экспериментальное изучение влияния положительного градиента давления на турбулентность в канале и пограничном слое крайне осложнено тем, что поток подчас находится в неравновесном состоянии. Как указывает Дёнх [1], получение простейших равновесных течений возможно лишь в таких каналах, в которых распределения скоростей в каждом сечении по потоку подобны. Изучение таких равновесных течений способствует решению многих практических задач, в которых состояние потока изменяется от параллельного течения (нулевой градиент давления) до точки отрыва. Полное подобие распределений скоростей по потоку достигается только тогда, когда число Рейнольдса и соответствующий безразмерный градиент давления не зависят от х Для вполне развитых потоков в слабо расходяш емся канале, где градиент давления обусловливается изменением сечения канала, постоянство R достигается использованием плоского диффузора. Исследованием течений в плоских расширяющихся каналах занимались в свое время Дёнх [1] и Никурадзе [2], которые измеряли лишь профили средних скоростей. К тому же сомнительно, что в этих работах поток был равновесным. Клаузер [3] исследовал равновесные пограничные слои с положительным градиентом давления. Как и для конического диффузора, в этом случае имело место изменение числа Рейнольдса [21] по потоку. [c.373]

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]

Ф. Клаузер в экспериментальной работе Л. 67] рассмотрел общую природу равновесных пограничных слоев. [c.334]

Основные данные по равновесным пограничным слоям, полученные Ф. Клаузером, приведены в табл. 10-1. [c.335]

Из условия плавпого перехода распределения скорости в равновесном пограничном слое в скорость невозмущениого потока на внешней границе слоя при т)=г11 имеем [c.346]

О п у б л и к о в а н-н ы е э к с п е р и м е и-тальные данные по турбулентным погра н и ч н ы м слоям и их сравнение с р а с ч е т и ы м и. К настоящему времени опубликовано немного экспериментальных данных по развитию турбулентного пограничного слоя в потоках с градиентом давления. В [Л. 53, 67,, 232] имеются данные по развитию равновесных пограничных слоев при с1р1с1х >0, причем только измерения Ф. Клаузера выполнены в условиях, соответствующих плоскопарал-лельиому двухмерному течению. В его опытах использован деревянный диффузор прямоугольного поперечного сечения. Экспериментальная установка позволяла изменять распределение статического давления распределения скорости пограничного слоя, на пы распределения [c.447]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...