Элементы теории пограничного слоя

Элементы теории пограничного слоя [c.243]

При изложении современной технической гидромеханики невозможно также обойти молчанием теорию пограничного слоя, основы газовой динамики и элементы теории фильтрации. [c.7]

Из теории пограничного слоя следует, что коэффициент сопротивления трения — l/y Re. Учет слабого взаимодействия пограничного слоя с внешним течением, скольжения и других эффектов второго порядка добавляет члены порядка 1/Re- Выше мы видели, что течение около элемента пластинки у передней кромки длиной порядка X может быть описано только с помощью уравнения Больцмана. С другой стороны, вклад этого элемента в сопротивление пластинки как в рамках теории пограничного слоя, так и в свободномолекулярном пределе порядка 1/Re- Поэтому можно ожидать такого же результата и из уравнения Больцмана. [c.344]

В 1850 г. Стокс ([13], т. 3, стр. 21) предположил, что воздействие жидкости можно вычислить с весьма большой степенью точности, если рассматривать каждый элемент поверхности твердого тела как элемент некоторой бесконечной плоскости, колеблющейся с той же линейной скоростью . Хотя Стокс предложил это только для крутильных колебаний твердого тела вращения вокруг его оси, то же самое приближение было предложено и для малых поступательных колебаний ). Поскольку эта идея вытекает из теории пограничного слоя Прандтля ( 27), если пренебречь конвекцией, то вычисленную выше силу мы будем называть силой пограничного слоя. [c.229]

Из известных жидкостей и газов наиболее распространены в природе вода и воздух. И для воды, и для воздуха абсолютный коэффициент вязкости ц очень мал. Поэтому для практических приложений широкое распространение получила теория пограничного слоя. Мы рассмотрим элементы этой теории в следующем параграфе. [c.325]

Для расчета стабилизированного неизотермического ламинарного и турбулентного течений жидкости и газа в трубопроводах различного поперечного сечения (плоских, круглых, кольцевых и т. д.) широка используются методы теории пограничного слоя. В некоторых типах ядер-ных реакторов в качестве тепловыделяющих элементов используются круглые стержни, расположенные в виде пучка и омываемые снаружи продольным потоком жидкости. [c.806]

В книге изложены основные вопросы теории теплообмена. Рассмотрены проблемы конвективного теплообмена и вопросы, связанные с новой техникой (неизотермические течения, пограничный слой в турбомашинах, жидкометаллические теплоносители, сверхзвуковое течение газа, теплообмен в разреженном газе, при изменении агрегатного состояния и др.). Особое внимание уделено физической трактовке закономерностей теплообмена, приведены основы теплового расчета аппаратов, некоторые методы тепловой защиты элементов машин. [c.2]

Те элементы кинетической и молекулярной теории газов, термодинамики, физической химии, квантовой теории, волновой и статистической механики, которые имеют отношение к главной теме книги, также вкратце излагаются. Так, гл. 2 посвящена уравнениям пограничного слоя и их выводу на основе молекулярной теории газов. Глава 9 посвящена вопросам термодинамики газовых смесей и методам квантовой теории, спектроскопическому анализу и статистической механике в том их аспекте, в котором они применяются к определению термодинамических свойств и равновесных составов газовых смесей. Глава 10 посвящена переносным свойствам и роли межмолекулярных сил в их определении. [c.8]

Рассмотрим теперь длинную аэродинамическую трубу, в которой пограничный слой образуется естественным путем над полом с установленными на нем элементами шероховатости и составляет примерно 1 м (см. рис. 9.2). Предположим, высота моделируемого здания 200 м и модель выполнена в масштабе 1/400. Как отмечалось, поскольку часть пограничного слоя атмосферы, для которой справедлив логарифмический закон, простирается при сильном ветре на высоту нескольких сот метров, то обоснованно предположить, что выражение (2.51) справедливо по всей высоте здания. Однако на основании теории подобия можно [c.261]

Если на крыло действует подъемная сила, то должна существовать циркуляция вокруг сечений крыла следовательно вдоль размаха крыла проходит вихревая линия или совокупность вихревых линий. Эти вихревые линии, движущиеся вместе с крылом, называются присоединенными вихрями, крыла они образуются пограничным слоем или вихревой пеленой, охватывающей поверхность крыла. Согласно общей теории вихревого движения, эти вихревые линии не могут заканчиваться на концах крыла, а должны в виде Свободных вихрей продолжаться в жидкости. Каждый элемент жидкости, пришедший в вихревое движение вследствие соприкосновения с присоединенной вихревой системой крыла, пойдет вдоль потока вместе со всей массой жидкости, вследствие чего свободные вихревые линии будут начинаться [c.95]

Рассмотрены первый и второй законы термодинамики с детальным обоснованием понятия энтропии и элементами эксергетнческого анализа, свойства реальных рабочих тел, термодинамика потока, влажный воздух, а также холодильные установки и тепловые насосы. Изложены вопросы теплопроводности, конвективного теплообмена и излучения. Рассмотрены элементы теории пограничного слоя, современные методы расчета теплообменных аппаратов. [c.2]

Современное общество во все возрастающей степени использует химическую продукцию, электроэнергию, получаемую за счет сжигания топлива, и высокоскоростной транспорт, ставший возможным благодаря реактивной технике. Отсюда быстрое развитие за последнее время науки о тепло- и массопереносе и ее приложений к важнейшим процессам в теплохимических аппаратах, а также к расчетам ответственных агрегатов электростанций, работающих на твердом, жидком или газообразном топливе. Без количественной теории тепло- и массообмена невозможно создание реактивных двигателей и ракетных систем. В своем развитии учение о тепло- и массопереносе опиралось на смежные науки. Из аэродинамики оно заимствовало теорию пограничного слоя. Термодинамика необратимых процессов внесла ясность в сложную картину потоков одновременно переносимых субстанций. Теория межмолекуляр-ных взаимодействий позволила рассчитать коэффициенты переноса газовых смесей. Химическая кинетика также составила важнейший элемент теории тепло- и массопереноса. [c.3]

Приближённые методы теории пограничного слоя. Отрыв слоя. Метод Кочина — Лойцянского. Мы уже упоминали выше, при общем описании теории пограничного слоя, что следствием этой теории является возможность срыва вихрей с поверхности обтекаемого тела. Этот факт имеет кардинальную важность в самом деле, в предыдущих главах, при изучении движений идеальной жидкости, рассматривались такие теории, в которых необходимым элементом является наличие вихрей или, вообще, циркуляций, отличных от нуля, [c.588]

Процессы переноса вещества представляют собой предмет особой теории массообмена. Во многих случаях массообмен непосредственно связан с теплопередачей, и оба процесса существенно влияют друг на друга. Так, например, одним из эффективных способов защиты элементов машин от воздействия потока газа высокой температуры является так называелГое пористое охлаждение, рри таком способе защиты охлаждающая среда (газ, испаряемая жидкость) вводится через пористую стенку в пограничный слой основного потока газа и, воздействуя на этот поток, существенно меняет интенсивность теплообмена. [c.417]

В инженерной практике широко распространены конструкции, элементы которых имеют полости или отсеки, содержащие жидкость, иапример, объекты авиационной и ракетно-космической техники, танкеры и плавучие топливозаправочные станции, суда для перевозки сжиженных газов и стационарные резервуары, предназначенные для хранения нефтепродуктов и сжиженных газов, ректификационные колонны и т. д. В большинстве случаев жидкость-заполняет соответствующие полостн или отсеки лишь частично, так что имеется свободная поверхность, являющаяся границей раздела между жидкостью и находящимся над ней газом (в частности, воздухом). Обычно можно считать (за исключением особых случаев движения тела с жидкостью в условиях, близких к невесомости, которые здесь не рассматриваются), что колебания жидкости происходят в поле массовых сил, гравитационных и инерционных, связанных с некоторым невозмущенным движением. Как правило, это поле можно в первом приближении считать потенциальным, а само возмущенное движение отсека и жидкости — носящим характер малых колебаний, что Оправдывает линеаризацию уравнений возмущенного движения. Ряд актуальных для практики случаев возмущенного движения жидкости характеризуется большими числами Рейнольдса, что позволяет использовать при описании этого движения концепцию пограничного слоя, считая, кроме того, жидкость несжимаемой. Эти гипотезы лежат в основе теории, излагаемой ниже [23, 28, 32, 34, 45, 54J. Учету нелинейности немалых колебаний жидкости посвящены, например, работы [15, 26, 29, 30]. Взаимное влияние колебаний отсека и жидкости при ее волновых движениях может сильно изменять устойчивость системы, а иногда порождать неустойчивость, невозможную при отсутствии подвижности жидкости. В качестве примера можно привести резкое ухудшение остойчивости корабля при наличии жидких грузов и Динамическую неустойчивость автоматически управляемых ракет-носителей и космических аппаратов с жидкостными ракетными двигателями при неправильном выборе структуры или параметров автомата стабилизации. Поэтому одной из основных Задач при проектировании всех этих объектов является обеспечение их динамической устойчивости [9, 10, 39, 43]. Для гражданских и промышленных сооружений с отсеками, содержащими жидкость, центр тяжести при исследовании их динамики смещается в область определения дополнительных гидродинамических нагрузок, например при сейсмических колебаниях сооружения [31]. [c.61]

Стохастические модели. Математическая формулировка и исследование стохастических моделей основаны на методах теории вероятностей, теории случайных функций и математической статистики. Многие задачи прикладной теории колебаний могут быть удовлетворительно сформулированы и решены лишь с использованием стохастических моделей. К ним относятся прежде всего задачи о колебаниях систем, возбуждаемых случайными нагрузками. Примером служат нагрузки от атмосферной турбулентности, пульсаций в пограничном слое, акустического излучения работающих двигателей, морского волнения, транспортировки по неровной дороге и т. п. Многие технологические процессы также сопровождаются случайным изменением динамических нагрузок (например, нагрузки, действующие на элементы горнодобывающих и горнообрабатывающих машин). Случайные факторы помимо нагрузок могут войти в вибрационные расчеты также через парамегры системы. Так, случайный разброс собственных частот или коэ( х))ициентов демпфирования Может оказать сильное влияние на выводы о виброустойчивости. [c.268]

Курс содержит четыре части, В первой из них, общей для всех частей, излагаются основные понятия кинематики и основные уравнения движения произвольной сплошной среды. Вторая часть посвящена из-ложению элементов некоторых разделов гидродинамики, уравнения движения идеальной и вязкой жидкости, аэродинамика, волновые движения у пограничный слой. Особое внимание в этом разделе уделено плоскопараллельным движениям и двумерным движениям вдоль криволинейных поверхностей. Теория фильтрации, которой посвящена третья часть у рассматривается с точки зрения применения методов гидродинамики к решению технических краевых задач. Последняя, четвертая, часть посвящена уравнениям теории упругости и применению их к некотх)рым конкретным задачам. Втюрая и третья части а также частично третья часть, независимы друг от друга и могут изучаться отдельно. [c.2]

Менделеев Дмитрий Иванович (1834-1907) — выдающийся русский химик, разносторонний ученый и общественный деятель. Окончил (1855 г.) главный Педагогический институт в Петербурге. В 1857-1890 гг. преподавал в Петербургском университете, с 1893 г. — ученый-хранитель Главной палаты мер н весов. Оставил свыше 500 печатных трудов, среди которых Основы химии (1869 1871 гг.). Открыл (1869 г.) периодический закон химических элементов — один иа основных 4Яконов естествоанания. Установил существование критической температуры, обобщив уравнение Клапейрона, нашел в 1874 г. уравнение состояния идеального газа (уравнение Клапейрона — Менделеева). Создал барометр, указал на существование пограничного слоя при обтекании судов, впервые (в 1888 г.) выдвинул идею подземной газификации угля, заложил основы теории растворов. [c.278]

Выделим в пограничном слое бесконечно малую площадку АВОС (фиг. 10.3), ограниченную элементом ВО твердой Гранины, которую примем за ось х, элементом АС верхней границы пограничного слоя и прямыми АВ и СО, отстоящими друг от друга на расстоянии йх. Применим к объему АВОС теорему о количестве движения. Вычислим изменение количества движения в направлении оси X за промежуток времени Ш. Очевидно, через участок АВ будет втекать количество жидкости [c.247]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...