Пограничный слой на продольно обтекаемой плоской пластине

Рис. 82. Картина линий тока и распределение скоростей для нейтрального колебания в пограничном слое на продольно-обтекаемой плоской пластине и у — основное течение и(у)- - и (х, у, t) — возмущенное поле скоростей Re = = u 6 /v =893 — число Рейнольдса X. = 40 й — длина волны возмущения Ди = 0,35

ПОГРАНИЧНЫЙ СЛОЙ НА ПРОДОЛЬНО ОБТЕКАЕМОЙ ПЛОСКОЙ ПЛАСТИНЕ ПРИ ОДНОРОДНОМ ВДУВЕ [c.438]

Итак, изложенный способ приближенного расчета пограничного слоя на продольно обтекаемой плоской пластине дает вполне удовлетворительные результаты. Особо следует подчеркнуть чрезвычайную простоту приближенного расчета по сравнению с точным решением. [c.197]

Пограничный слой на продольно обтекаемой плоской пластине [c.314]

Рис. 16.7. Нарастание искусственного турбулентного пятна в ламинарном пограничном слое на продольно обтекаемой плоской пластине. По измерениям Г. Б. Шубауэра и П. С. Клебанова [ ]. Рисунок взят из работы [ ]. а) Горизонтальная проекция б) боковая проекция турбулентного пятна, искусственно вызванного в точке А и находящегося в рассматриваемый момент времени на расстоянии приблизительно 2,4 фута от точки возникновения. Точка А лежит на расстоянии 2,3 фута позади передней кромки пластины. Угол а = 11,3° 0 = 15,3° б —толщина ламинарного пограничного слоя 1/оо 10 м/сек. Кривые (Л) и (2) —осциллограммы, записанные термоанемометром при прохождении

Пограничный слой на продольно обтекаемой плоской пластине, устойчивость которого была исследована в главе XVI, отличается от других пограничных слоев тем, что в нем профили скоростей на различных расстояниях от передней кромки пластины аффинно-подобны между собой (см. гла- [c.450]

Рис. 17.25. Зависимость критического числа [Рейнольдса от числа Ричардсона Р для пограничного слоя на продольно обтекаемой плоской пластине при наличии расслоения по плотности.

Теоретические результаты представленные на рис. 17.28 и 17.29 ), качественно хорошо подтверждаются измерениями, изображенными на рис. 17.30. На последнем рисунке для пограничного слоя на продольно обтекаемой плоской пластине отложены в виде ординат значения критического числа Рейнольдса Рвл кр Для значений безразмерной разности температур [c.478]

Рис. 18.6. Распределение коэффициента перемежаемости V по сечению турбулентного пограничного слоя на продольно обтекаемой плоской пластине. По измерениям Клебанова [ ].

Исследования турбулентных пульсаций в пограничном слое на пластине, выполненные П. С. Клебановым в работе [ ], показали также, что во внешних частях пограничного слоя турбулентность носит такой же перемежающийся характер, как и в начальном участке трубы (см. 1 главы XVI, рис. 16.2 и 16.3). Осциллографические записи турбулентных пульсаций показывают, что положение довольно четкой границы между сильно турбулентным течением в пограничном слое и почти свободным от турбулентности внешним течением сильно колеблется во времени. На рис. 18.6 показано распределение коэффициента перемежаемости у по сечению пограничного слоя на продольно обтекаемой плоской пластине. Значение у = 1 означает, что течение все время остается турбулентным, значение же у = О показывает, что течение все время остается ламинарным. Мы видим из этого рисунка, что турбулентность в пограничном слое, начиная от у = 0,56 и до у = 1,26, носит перемежающийся характер. Такое же явление наблюдается в свободной струе и в спутном течении. [c.511]

Рис. 13.6. Распределение скоростей и температуры в сжимаемом ламинарном пограничном слое на продольно обтекаемой плоской теплоизолированной пластине. По Крокко [ о]. Число Прандтля Рг = 1

Множитель перед дробью правой части уравнения (13-30) получается из сравнения интегрального уравнения для рассматриваемых условий с соответствующим выражением для случая продольного обтекания плоской пластины потоком несжимаемой жидкости (М=0) С/о — коэффициент трения на продольно обтекаемой плоской пластине при том же значении числа Рейнольдса набегающего потока Я о — соответствующий формпараметр, который в случае ламинарного пограничного слоя равен 1,56, а в случае турбулентного слоя при Re—10 составляет 1,733. [c.475]

На рис. 13-4 показана зависимость // /9= f(Moo) для ламинарного и турбулентного пограничных слоев на продольно обтекаемой теплоизолированной плоской пластине движущей средой является воздух. При построении графика приняты [c.476]

Рис. 17.27. Нейтральные кривые для ламинарного пограничного слоя на продольно обтекаемой теплоизолированной плоской пластине при сжимаемом течении. По Лизу и Линю [ ]. Число

Значения функции для ламинарного пограничного слоя на плоской, продольно обтекаемой пластине [c.224]

Рис. 2. Картина линий тока и распределение скоростей для нейтрального колебания в пограничном слое на плоской пластине, обтекаемой в продольном направлении (по Шлихтингу [3]).

В переменных Крокко сформулированы задача о течениях несжимаемой жидкости в изобарических пограничных слоях у обтекаемой поверхности или в зоне смешения двух потоков для тех случаев, когда в пограничном слое продольная составляющая скорости может менять знак. Проанализированы все возможные автомодельные решения сформулированной задачи, в частности, подробно изучена задача о пограничном слое на плоской пластине, поверхность которой движется с постоянной скоростью в направлении потока или навстречу ему. [c.90]

Изложенный в предыдущем параграфе приближенный расчет пограничного слоя на продольно обтекаемой плоской пластине можно распространить на общий случай плоского пограничного слоя с наличием градиента давления вдоль обтекаемой стенки. Впервые это было сделано К. Польгаузеном [ ], однако мы приведем здесь способ К. Польгаузена не в его первоначальном, а в современном виде, разработанном Г. Холь-штейном и Т. Боленом [ ]. Введем, как и раньше, систему координат, в которой X означает длину дуги вдоль обтекаемой стенки, а у — расстояние от стенки. Будем исходить из уравнения импульсов для плоского пограничного слоя, которое получается из уравнения движения путем его интегрирования по г/ от = О (стенка) до значения у = к х), соответствующего точкам за пределами пограничного слоя. Такое интегрирование мы уже выполнили в 5 главы VIII и получили уравнение (8.35), которое перепишем теперь в следующем виде [c.197]

Иного рода приближенный способ разработали Н. А. В. Пирси и Дж. Г. Престон [ ], правда, только для расчета пограничного слоя на продольно обтекаемой плоской пластине. В этом способе для распределения скоростей берется сначала грубое приближение, а затем выполняется ряд последовательных квадратур. Получаемые приближения быстро сходятся к точному решению. Как показал Г. Шу [ ], способ Пирси и Престона применим также к температурным пограничным слоям. Впоследствии это было подтверждено работой И. Тани [ ]. [c.212]

Рис. 14.10. Толщина вытеснения 61 и толщина потери импульса 62 ламинарного пограничного слоя на продольно обтекаемой плоской пластине при непрерывно распределенном отсасывании. По измерениям Дш. м. Кэя [ ]. Теоретические кривые — по Р. Иглишу (см. таблицу 14.1). (а) — точка, в которой начинается

В. Толмин впервые теоретически исследовал устойчивость пограничного слоя на продольно обтекаемой плоской пластине. За основу было взято распределение скоростей, вычисленное Г. Блазиусом и изображенное на рис. 7.7. Профили скоростей в различных точках вдоль пластины при таком распределении подобны между собой, т. е. они совпадают один с другим, если скорости откладывать не для значений у, а для значений у Ь (х), где б (х) есть толщина пограничного слоя, определяемая формулой (7.35) [c.436]

Рис. 16.14. Картина линий тока и распределения скоростей для нейтрального колебагая в пограничном Слое на продольно обтекаемой плоской пластине (для возмущения, определяемого точкой 1 на рис. 16.11). и у) —основное течение и у) - и (Ху у, ) —возмущенное распределение скоростей 1 00 1/ = 893 — число Рейнольдса к = 4О61 — длина волны возмущения сг = 0,351/ 0 — скорость

Рис. 16.20. Распределение амплитуд пульсаций и скорости для двух нейтральных возмущений в пограничном слое на продольно обтекаемой плоской пластине. Измерения — по Шубауэру и Скрэмстеду I ], теоретическая кривая —по Шлихтингу [ 2]. Кривые, обозначенные цифрами 1 и 11. соответствуют нейтральным возмущениям 1 и

Рис. 16.21. Измерения перехода ламинарной формы течения в турбулентную в пограничном слое на продольно обтекаемой плоской пластине. По Гренвилу [ ]. На ординатах отложены разности чисел Рейнольдса в точке перехода и в нейтральной точке, а на оси абсцисс — степени турбулентности. При увеличении степени турбулентности точка перехода перемещается ближе к нейтральной точке.

Рис. 17.18. Нейтральные кривые для профилей скоростей в пограничном слое на продольно обтекаемой плоской пластине при равномерно распределенном отсасывании I = (—и(х>)ЦиРед —

К особенно интересным соотношениям приводит исследование влияния сильной теплопередачи на устойчивость пограничного слоя при высоких числах Маха. Теоретические исследования Э. Р. Ван-Дрийста 1 ], показывают, что в этом случае при подходящих обстоятельствах происходит стабилизация пограничного слоя вплоть до произвольно больших чисел Рейнольдса (Рвкр- оо). Это хорошо видно из рис. 17.29, на котором изображена зависимость критического числа Рейнольдса для пограничного слоя на продольно обтекаемой плоской пластине от числа Маха и от отношения TJToo температур на стенке и во внешнем течении. [c.477]

Подробное изложение теоретических и экспериментальных результатов об устойчивости ламинарного пограничного слоя на продольно обтекаемой плоской пластине при сверхзвуковой скорости можно найти в работе Дж. Лауфера и Т. Вребаловича [ ]. Дальнейшие результаты о всем круге проблем перехода ламинарной формы течения в турбулентную при суперзвуковых и гиперзвуковых скоростях имеются в работах [ ], [ ], [c.479]

В последнее десятилетие очень тщательные измерения турбулентных пульсаций были выполнены также для пограничного слоя на продольно обтекаемой плоской пластине. На рис. 18.5 изображены некоторые результаты, полученные П. С. Клебановым для пограничного слоя на пластине при числе Рейнольдса Ре = иоохЬ = 4,2 10 и при очень малой (0,02%) степени турбулентности набегающего течения (см. 4 главы XVI и 6 настоящей главы). Профиль осредненной по времени скорости и имеет примерно такую же форму, как при течении в канале (рис. 18.3). Распределение про- [c.510]

Рис. 22.18. Коэффициенты теплопередачи двухкомпонентного турбулентного пограничного слоя на продольно обтекаемой плоской пластине при вдувании в воздух водорода и гелия. По Рубезину и Паппасу Сравнение теории и измерений при числе Стантона 81 = ч/9 и с-р Те — Т ), где д есть поток

Рис. 23.9. Измерения распределения скоростей в турбулентном пограничном слое на продольно обтекаемой плоской пластине при сверхзвуковой скорости. По Р. М. О Доннелу [ . Маоо = 2,4 6, — толщина потери

Рис. 13.7. Распределение скоростей в [сжимаемом ламинарном пограничном слое на продольно обтекаемой плоской теплоизолированной пластине. В отличие от рис. 13.6 на оси абсцисс отложены расстояния у от стенки, деленные на 1/ шзс7Ё7 . Величины Vгy и Гоо связаны между собой соотношением

Однако самым примечательным и неожиданным является следующее обстоятельство на продольно обтекаемой плоской пластине указанный эффект отсутствует. Измерения И. Кестина, П. Ф. Медера и Г. Э. Ванга показали, что в области ламинарного пограничного слоя на плоской пластине степень турбулентности не оказывает никакого влияния на местное число Нуссельта. К такому же выводу, пришли А. Эдвардс и Б. Н. ФарберР ]. Эти результаты дают основание предполагать, что турбулентность внепшего течения влияет на местную теплопередачу только при наличии градиента давления. [c.298]

Рис. 13.29. Распределение давления в ламинарном пограничном слое на продольно обтекаемой со сверхзвуковой скоростью плоской пластине в области скачка уплотнения при различных температурах стенки Гго. Сплошные кривые —теория по Н. Керлу [ ]. а) Ма = 3 Ре = 4,2-10. Без теплопередачи X, Ту)= Го. С теплопередачей + нагреваемая стенка, Гю= 1,25Го О охлаждаемая стенка, Ту)= 0,88Го. б) Мао = 2,7 Ре = 1,5-10 + без теплопередачи, Гк = Го О с теплопередачей, нагреваемая стенка, Туз= 1,5 Го.

Рис. 17.28. Нейтральные кривые для ламинарного пограничного слоя на продольно обтекаемой теплопроводящей плоской пластине при сжимаемом течении. По Лизу и Линю [ ]. Число Прандтля Рг= 1, число Маха Маоо = Кривая (i) — нагревание пограничного

Вычислите распределение местного коэффициента теплоотдачи вдоль той же поверхности, идеализируя рассмотренную систему в виде продольно обтекаемой плоской пластины с постоянной ско-ро1стью потока. вне попраяичного слоя (непосредственно от передней кро мки). На основании результатов расчета обсудите, как влияет полусферическая головка на развитие пограничного слоя На цилиндрической части тела и насколько Правильна рассмотренная идеализация задачи. [c.307]

Вычислим теперь распределение скоростей в спутном течении позади продольно обтекаемой плоской пластины на большом расстоянии х позади пластины. Это вычисление может быть выполнено двумя способами 1) путем подхода к рассматриваемому месту х спереди, т. е. исходя из профиля скоростей в пограничном слое на задней кромке пластины, вычисленного по способу Блазиуса 2) путем подхода сзади. Последний способ представляет собой своего рода асимптотическое решение на больших расстояниях позади тела, не зависягцее от формы тела при таком решении скорость спутного течения, равная [c.174]

Быстрое развитие сверхзвуковой аэродинамики вызвало возрастающий интерес к сжимаемым нестационарным пограничным слоям. Такие пограничные слои возникают, например, в ударных аэродинамических трубах позади ударных волн или волн разрежения. Исследование нестационарных сжимаемых пограничных слоев необходимо также для определения сопротивления трения и теплопередачи быстро летящего тела, ускоряющего или замедляющего свое движение, и, возможно, изменяющего с течением времени вследствие нагревания температуру своих стенок. Ниже мы рассмотрим два простых примера ламинарного нестационарного сжимаемого пограничного слоя. Первый пример будет касаться пограничного слоя позади ударной волны, а второй — пограничного слоя на неравномерно движущейся продольно -обтекаемой плоской пластине при переменной во времени температуре стенки. Желающих более подробно ознакомиться с нестационарными сжимаемыми пограничными слоями отсылаем к обзорным работам Э. Беккера [ ] и К. Стю-артсона [ ]. [c.407]

Рис. 17.30. Влияние нагревания и охлаждения пограничного слоя на критическое число Рейнольдса для продольно обтекаемой плоской пластины. Теория — по Э. Р. Ван-Дрийсту [2 ] Р. Ф. Пробстейну и Ц. Ц. Линю измерения — различных экспериментаторов [ ], [ ], [ ], р ], [и ].

При сверхзвуковых течениях влияние шероховатости на переход ламинарной формы течения в турбулентную значительно меньше, чем в несжимаемых течениях. Это ясно видно из рис. 17.43, на котором изображены результаты измерений для продольно обтекаемой плоской пластины (измерения, относящиеся к сверхзвуковой области, выполнены П. Ф. Бриничем [ ]). Эти результаты, полученные для элемента шероховатости в виде круглого цилиндра при числе Маха Ма = 3,1, дают в системе координат, принятой на рис. 17.43, семейство кривых, лежащих в заштрихованной области, однако при этом сильно зависящих от положения Х)1 элемента шероховатости. Для сравнения на рис. 17.43 перенесена кривая с рис. 17.42, полученная для несжимаемых течений. Сравнение показывает, что при высоких числах Маха пограничный слой может сохраняться ламинарным при значительно большей шероховатости, чем в несжимаемых течениях. [c.491]

Рис. 17.43. Влияние двумерной изолированной шероховатости на критическое число Рейнольдса для продольно обтекаемой плоской пластины при сжимаемом течении. По измерениям П. Ф. Бринича [ ]. к — высота шероховатости 61 — толщина вытеснения пограничного слоя в том месте, где расположен элемент шероховатости.

В формуле (22.40) f означает коэффициент трения продольно обтекаемой плоской пластины при турбулентном течении с числом Рейнольдса Uoolh, В формуле (22.41) с л есть коэффициент трения продольно обтекаемой плоской пластины при ламинарном течении. Для формпараметра при осесимметричном течении сохраняется уравнение (22.32), выведенное для плоской задачи. Упомянутые выше способы расчета плоского турбулентного пограничного слоя, предложенные Г. Б. Сквайром и А. Д. Янгом, обобш,ены также на осесимметричный случай [ ]. Имеются многочисленные экспериментальные [c.620]

Для приближенного расчета теплообмена при продольном обтекании (и , = onst) плоской пластины с не-обогреваемым начальным участком мы воспользуемся интегральным уравнением энергии (5-20). С помощью метода суперпозиции распространим это решение на случаи произвольного распределения температуры или плотности теплового потока вдоль пластины. И, наконец, получим приближенное решение уравнения энергии ламинарного пограничного слоя на теле произвольной формы, обтекаемом потоком с переменной скоростью вне пограничного слоя. [c.246]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...