Поперечное внешнее обтекание

Другой важный пример при поперечном внешнем обтекании длинной круглой трубы закон теплоотдачи также выражается формулой типа (2-41) при ином, конечно, виде функции / при обтекании пучков параллельных труб приходится вводить добавочные аргументы, описывающие геометрическую форму пучка,—отношения расстояний между осями труб к диаметру. [c.111]

Поперечное внешнее обтекание [c.122]

При течении в трубах и каналах за характерный линейный размер в выражении (1-36) принимают диаметр трубы, высоту уровня жидкости в канале, ширину щели и т. п. При внешнем обтекании шара и поперечном обтекании цилиндра в качестве характерного размера принимается их диаметр. [c.16]

Основные положения (156). 2-3-2. Теплоотдача и гидравлическое сопротивление при движении жидкости в трубах (164). 2-3-3. Теплоотдача и сопротивление при внешнем обтекании тел (172). 2-3-4. Теплоотдача и гидравлическое сопротивление при поперечном обтекании пучков труб (174). 2-3-5. Теплоотдача при свободном движении жидкости 077). [c.128]

В задачах внешнего обтекания, говоря о сопротивлении, имеют в виду силу лобового сопротивления. Например, при поперечном обтекании потоком со скоростью и цилиндра длиной / и диаметром с/ эта сила равна [c.102]

Но все же определяемая условно толщина пограничного слоя б будет зависеть от той точности, которую мы назначаем для равенства скорости пограничного слоя н скорости внешнего потока на их общей границе. Поэтому в современной теории пограничного слоя чаще пользуются понятиями толщины вытеснения 8 и толщины потери импульса б ", которые косвенным образом характеризуют поперечный размер пограничного слоя, но определяются более точно, чем толщина слоя б. Для пояснения первого из этих понятий рассмотрим схему обтекания невозмущенным потоком вязкой жидкости плоской пластины, поставленной параллельно вектору скорости (рис. 178). Пусть граница пограничного слоя ОА определяется его толщиной б, назначенной условно, как указано выше. Линии тока невозмущенного потока перед пластиной (х < < 0) представляют собой параллельные пластине прямые, однако над пластиной (х > 0) они должны отклоняться. Действительно, поскольку в сечении т — п, где толщина пограничного слоя б, скорости щ всюду меньше, чем скорость невозмущенного потока Uq, то расход жидкости через это сечение будет меньше, чем через сечение а — Ь того же размера б, но проведенное в невозмущенном потоке (см. рис. 178). Поэтому линия тока над пластиной, чтобы пропустить расход Hq6, должна отклониться на некоторую величину б. Тогда уравнение баланса расходов для сечений а — Ь п т — п запишется в виде [c.359]

Найти отношение коэффициентов теплоотдачи (а /а ) от стенки трубы к воздуху при движении воздуха внутри длинной гладкой трубы круглого поперечного сечения с внутренним диаметром — 50 мм при внешнем поперечном обтекании воздухом одиночной трубы с наружным диаметром d = -= 50 мм, для скорости а) 4 м/с б) 8 м/с в) 12 м/с. Среднюю температуру воздуха во всех случаях принять равной 10° С. [c.232]

Рассмотрим в качестве примера теплообмен при вынужденном внешнем поперечном обтекании трубы жидкостью, имеющей постоянные физические свойства. (Последнее условие на практике приближенно выполняется тогда, [c.89]

Исходя из отличия гидродинамических пристенных условий при внешнем и внутреннем обтекании поверхности нагрева, можно также сделать вывод, что рекомендации относительно необходимой чистоты теплоносителя, полученные при изучении теплоотдачи в трубе [26], могут считаться верхним пределом для поперечного обтекания, так как в этом случае отрыв пограничного слоя способствует уменьшению высаживания взвешенных в потоке окислов на значительной части теплоотдающей поверхности. [c.155]

Все сказанное в этом параграфе относилось к внешним задачам, т. е. к обтеканию каких-либо тел практически неограниченным потоком. При рассмотрении внутренних задач, простейшим примером которых являются случаи течения внутри труб, изложенные представления сохраняют силу, пока длина русла не слишком велика по сравнению с его поперечным размером (для трубы ее длина I не должна значительно превышать диаметр d). В противном случае пограничные слои, зарождающиеся на входе в канал и непрерывно утолщающиеся вниз по течению, смыкаются. Начиная с этого места, предпосылки для применения пограничного слоя отпадают, поскольку эта теория строится в предположении, что имеется внешний потенциальный поток и ему можно [c.108]

Вычислите среднюю плотность потока массы бензола, испаряющегося с внешней поверхности круглого цилиндра, обтекаемого поперечным потоком воздуха. Скорость набегающего потока 6,1 м/сек. Вычисленное значение движущей силы массопереноса В равно 0,90. Коэффициент теплоотдачи а при обтекании того же цилиндра воздушным потоком 85 вт/(м град). Подробно объясните все допущения, которые вы будете использовать при решении задачи. Вычислите концентрацию бензола в 0-состоянии, полагая, что химические реакции отсутствуют. [c.388]

Несколько случаев обтекания тел и течений в трубах и каналах, когда существует трехмерность течения, показано на рис. 10-1. В большинстве указанных случаев наблюдаются вторичные течения со скосом профиля скорости в пограничном слое. Вторичное течение, сопровождающееся скосом профиля скорости, возникает всегда, когда существует градиент давления, который имеет поперечную составляющую к направлению основного или внешнего течения. Например, в случае течения на повороте трубы в основном течении устанавливается баланс действующих сил с центробежной силой, чего не происходит в заторможенных слоях жидкости вблизи стенок. Из-за этого дебаланса сил частицы с большей продольной скоростью приобретают дополнительное радиальное [c.218]

Классическая теория ламинарного пограничного слоя не учитывает завихренности внешнего потока, а учитывает только скорость на внешней границе пограничного слоя. Имевшиеся попытки расширения теории Прандтля на этот случай, насколько нам известно, не получили достаточного развития. Разобранный эффект оттеснения линий тока при наличии вихревого взаимодействия может значительно исказиться, особенно вблизи передней затупленной кромки тела. Упомянем еще, что при гиперзвуковом обтекании вязким газом тонких тел вращения, помимо только что указанных эффектов, важен еще эффект поперечной кривизны тела, который в случае потоков малых скоростей проявляется лишь на сильно удлиненных тонких телах. [c.705]

В табл. 4.1.4 представлены уравнения змеевикового теплообменного аппарата при для определения коэффициента теплоотдачи внешнем стабилизированном продольном и tt2, Вт/(м К), в межтрубном пространстве поперечном обтекании змеевиков. [c.374]

На самом деле — ив этом характерная особенность теории пограничного слоя — при больших значениях числа Roo распределение давлений в любых точках поперечного сечения пограничного слоя, в том числе и на поверхности обтекаемого тела, совпадает с распределением давлений на внешней границе пограничного слоя, где происходит смыкание пограничного слоя с внешним потенциальным потоком это распределение давлений р — р(х) предполагается заданным, определенным заранее путем решения задачи о потенциальном обтекании или измеренным экспериментально при помощи дренажных отверстий, расположенных на поверхности обтекаемого цилиндрического тела. [c.530]

При гиперзвуковом обтекании тонких треугольных крыльев характер течения в пространственном пограничном слое, взаимодействующем с внешним невязким потоком, существенно зависит от формы поперечного сечения крыла и величины параметра, характеризующего отношение толщины крыла к толщине вытеснения пограничного слоя [Дудин Г.Н., 1988, б]. Возникающее достаточно сильное вторичное течение значительно усложняет картину обтекания такого крыла по сравнению со случаем течения около плоского треугольного крыла. При обтекании крыльев взаимодействие пограничного слоя с внешним потоком может приводить к образованию [c.340]

Коэффициент теплообмена с дисперсным теплоносителем Оп определяется зависимостями, полученными в гл. 6, 8 и 10. При расчете теплоотвода в активной зоне К-р = аа-Как отмечалось ранее, скорость слоя не должна превышать предельной величины (гл. 9), а скорость потока газовзвеси, при которой обеспечивается равная с чисто газовым теплоносителем затрата мощности на перемещение, следует определять согласно данным гл. 4. Компоновка поверхности нагрева, омываемой гравитационным слоем, возможна при продольном и -поперечном расположении трубок. Во всех случаях следует учесть, что возникают трудности в распределении поверхности нагрева, вызванные высоким удельным 1весом твердого теплоносителя и, следовательно, малым проходным для него сечением. Имеющиеся данные позволяют рекомендовать внешнее обтекание продольно-оребренной поверхности (гл. 9, 10). В ряде случаев целесообразен переход на поперечное обтекание трубок при оребрении и вибра-ции последних (гл. 10). [c.386]

Массоотдача при внешнем обтекании тел. Расчет массоотдачи продольно обтекаемой пластинки при ламинарном и турбулентном пограничном слое можно проводить по уравнениям (2-115) — (2-118), массоотдачи поперечно обтекаемого цилиндра и шара (в том числе одиночной капли) — по уравнениям (2-125) и (2-126), массоотдачи в неподвижном слое частиц, продуваемом газом (Ргвяа0,7- -1)—по уравнениям (2-127) и (2-127а). В названных уравнениях числа Nu, Nu и Рг следует предварительно заменить на диффузионные числа [c.204]

Поле касательных напряжений в потоке жидкости и газа весьма консервативно относительно режима течения. Так, при стационарном, неускоренном течении в осесимметричном канале распределение касательных напряжений по поперечному сечению является одной и той же функцией безразмерного радиуса как для ламинарного, так и для переходного и турбулентного режимов течения. Автохмодельность поля касательных напряжений относительно режима течений с большой степенью точности выполняется и в пограничном слое при внешнем обтекании твердых тел. [c.166]

В гл. 7 суммированы результаты исследований теплообмена в конвективных и ширмовых поверхностях нагрева и результаты промышленных испытаний котельных агрегатов. Данные о коэффициентах теплоотдачи конвекцией обобщены при поперечном омывании трубных пучков — В. А. Локшиным, А. Я. Антоновым, С. И. Мочаном и О. Г. Ревзиной при продольном внешнем обтекании — В. М. Боришанским, Э, В. Фир- [c.3]

Профиль скоростей в поперечных сечениях в области обтекания пластин и непосредственно за нею можно разделить на две части в пределах пограничного слоя имеет место интенсивное нарастание скорости от нуля (на стенке) до некоторого, почти постоянного значения (на условной линии раздела между пограничным слоем и внешним потоком) во внешнем течении скорость практически почти не меняется в пределах поперечного сечения (но вследствие сплошности может меняться от сечения к сечению). Подобную же картину можно наблюдать также в случае, когда поток жидкости встречает удобооб-текаемое тело но в этом случае (рис. 72) поверхность тока вблизи тела по форме близка к поверхности тела. [c.122]

Теплоотдача ори поперечном обтеканни труб. В химической технологии большое распространение получили трубчатые теплообменники с перекрестным током. Трубы в этом случае обтекаются снаружи перпендикулярным их оси потоком жидкости. Турбулентность потока при этом повышается, что при одинаковых скоростях ведет к повышению теплоотдачи на внешней поверхности труб при поперечном обтекании по сравнению с продольным. [c.186]

Смывание трубы поперечным неограниченным потоком жидкости характеризуется рядом особенностей. Плавное, безотрывное обтекание цилиндра в том виде, как это показано на рис. 9-1, имеет место только при Re=Wod/v 5 (шо — скорость набегающего потока с —внешний диаметр).. При Re>5 попецечно-омываемый круговой цилиндр представляет собой неудобообтекаемое тело. Пограничный слой, образующийся на передней половине трубы, в кормовой части отрывается от поверхности, и позади цилиндра образуются два симметричных вихря. При дальнейшем увеличении числа Рейнольдса вихри вытягиваются по [c.222]

Соответствующие экспериментальные данные, по-ви-димому, отсутствуют, но имеются опытные данные о теплообмене при поперечном обтекании цилиндра [Л. 3]. Согласно этим данным при Го/7 оо>1 га = 0,02, что хорошо согласуется со значением п из табл. 1 2-2, поскольку при обтекании плоским потоком передней критической точки цилиндра за ней образуется ламинарный пограничный слой, на внешней границе которого Uoo = onst. Поэтому следует ожидать, что п будет иметь промежуточное значение между 0,1 и —0,01. Аналогичных результатов можно ожидать для цилиндра и при Го/Г .<1, а также для пучка поперечно обтекаемых труб (схема, широко используемая в теплообменниках). [c.322]

Внешняя сопряженная задача теплообмена впервые была поставлена в работе [Л. 4-4], показавшей-целесообразность такой постановки. А. А. Померанцев ]Л. 4-7] рассматривал обтекание стенки газовым потоком температура стекки задавалась по степенному закону. Задача рассматривалась при упрощающих предположениях усреднение температуры по поперечной координате и пренебрежение теплопроводностью по продольной координате. Т. Л. Перельман [Л. 4-5] рассмотрел стационарную задачу при обтекании пластины с источниками теплоты потоком несжимаемой жидкости. Задача решалась при ограничительном предположении относительно числа Прандтля (Рг < 1). В работе Л. 4-8] была решена стационарная задача при обтекании газовым потоком бесконечно тонкой пластины (что является веьма ограничительным условием). [c.259]

На рис. 7.2Ч-7.3 приведены профили скорости и полной энтальпии для нулевого решения и в фазах с а и /3 для ламинарного и турбулентного пограничных слоев при обтекании колеблющегося затупленного конуса (Ok = 10° L = 20го Хк = Юго = 6 Ееы = 7,5 10 , Кеь2 = = 7,5 10 ). Видно, что в профиле скорости вблизи стенки наблюдается локальный максимум, что свидетельствует о том, что наибольшие возмуш е-ния происходят в тонком дозвуковом подслое, а наименьшие — в верхней части слоя. Это связано с наличием при а Q поперечного растекания газа на наветренной образуюш,ей тела и с подпиткой пристеночных линий тока из внешней части слоя. Что касается профиля скорости и , то наибольшее изменение происходит во внутренней части, причем приращения скорости становятся отрицательными (поток газа тормозится), что отражает запаздывание перестройки течения вблизи стенки при колебаниях тела. [c.154]

Поясним смысл граничных условий. Первое из них не вызывает сомнений, так как по условию прилипания на стенке при i/ = О продольная составляющая скорости Wx равна нулю рассматривается непроницаемая стенка, поэтому поперечная составляющая скорости Wy у поверхности стенки также равна нулю. Смысл второго условия состоит в следующем продольная составляющая скорости w . должна перейти в известную для внешнего потока функцию W — f x). Переход Wx к осуществляется асимптотически и поэтому, строго говоря, он имеет место при у оо, но при этом вопрос о толщине пограничного слоя теряет смысл. Однако практически величина Wx достигает значения Wi, близкого к WX (при продольном обтекании пластины = = Woo), например, = 0,99IF в очень тонком слое, толщина которого иногда принимается за искомую толщину пограничного слоя. [c.125]

Однако около угловой точки давление и угол наклона вектора скорости меняются на порядок по величине на малой длине. Тогда в области толщиной Ве имеющей всегда дозвуковой участок профиля скорости, составляющие скорости и, е , нормальные и тангенциальные к поверхности тела, имеют одинаковый порядок величин. Из уравнений неразрывности и импульса следует, что на длинах в окрестности угловой точки продольный и поперечный градиенты давления имеют одинаковый порядок. Использование этих оценок при совершении предельного перехода Не оо в уравнениях Навье — Стокса приводит к уравнениям Эйлера. Однако решения уравнений Эйлера не позволяют удовлетворить условиям прилипания на контуре тела. Поэтому на длинах Не / приходится рассматривать еще один, более тонкий слой, в котором главные члены уравнений Навье — Стокса, связанные с вязкостью, имеют порядок инерционных членов. Из этого условия вытекает оценка толщины области вязкого течения, которая оказывается пропорциональной Не" . В случае обтекания нетеплоизолнрованного тела возникают дополнительные особенности предельного решения уравнения энергии, с которыми можно познакомиться в работе [21]. Использование известного принципа асимптотического сращивания решений в разных характерных областях течения (см., например, [41]) позволяет получить все необходимые граничные условия. Сращивание решений для локальной области, имеющей продольный и поперечный размеры Не" / , и для внешнего сверхзвукового потока дает внешнее краевое условие для локальной области. Сращивание с решением в невозмущенном пограничном слое дает профили параметров в невозмущенном набегающем потоке , т. е. при (ж/Не" /2) ----оо. Из-за малой толщины области вязкого течения [c.249]

ВО всем слое возмущенного течения и внутренние скачки в нем не возникают. Уменьшение толщины вязкого слоя в центральной части пластины, определенное методом парового экрана, объясняется поперечным течением под действием скачков и повышением плотности, а появление двух линий растекания и пиков теплового потока по краям течения в центральной зоне — изменением схемы течения вследствие увеличения расстояния между скачками (фиг. 31). При больших углах атаки внутренние скачки удаляются от поверхности пластины и играют роль замыкающих скачков в донном течении. Слабо расширяющееся течение на плоской стороне остроносого полуконуса с местным отрывом у кромок соответствует обтеканию пластины при малых углах атаки. Безотрывное обтекание плоской подветренной стороны полуконуса при малых числах Rex,, . является очевидным следствием взаимодействия пограничного слоя и внешнего течения. Благодаря большой толщине пограничного слоя подветренная сторона имеет эффективную выпуклую форму, перетекание с наветренной стороны слабое и нет внутренних скачков, способных вызвать отрыв. [c.289]

Внешнее термическое сопротивление обычно определяется по известным соотношениям для случаев поперечного и продольного обтекания цилиндра или для естественной конвекции. При поперечном обтекании цилиндра, умеренных температурах и значениях числа Рейнольдса до 10 000. можно восги. 1Л1)Зоваться следующим уравнением, справедливым как. тля жидкостей, так и для газов [Л. 24], [c.311]

Н. Курле [Л. 90] развил метод расчета ламинарного пограничного слоя при симметричном поперечном обтекании цилиндра несжимаемой жидкостью. Он использовал идею Л. Хоуарта об ограничении рядов в выражениях для функции тока, распределения скорости в пограничном слое и касательного напряжения на стенке определенным числом членов и введении в эти выражения функций /4(5) и 5(т)) для учета влияния остальных членов. Изменение скорости внешнего потока принято в виде (3-46). Для функции тока, распределения скорости в пограничном слое и касательного напряжения на стенке сохранены соотношения (3-48), (3-49) и (3-51). Имеющиеся данные по универсальным функциям F позволяют оценить только первые шесть членов ряда в этих выражениях. Однако на примере изменения скорости внешнего потока по закону [c.112]

Рассматриваемое явление, благодаря сочетанию вращения и выталкивающей силы, внешне напоминает эффект Магиуса, однако имеет совершенно иную природу. Эффект Магнуса состоит в том, что принудительно вращающшгея цилиндр или шар испытывает со стороны набегающего потока действие поперечной силы, связанной с принудительной циркуляцией. Если поток однороден, то при нулевой скорости вращения поперечная сила отсутствует. Рассматриваемые здесь эффекты аномального вращения и силового взаимодействия возникают снонтанно, под действием механизма, обусловленного неоднородностью потока. При этом сила действует и на неподвижное обтекаемое тело. Угловая скорость вращения свободного цилиндра оказывается точно нропорциональной скорости натекающего потока. Это позволяет считать обтекание приближенно невязким, но с некоторой циркуляцией, для определения которой необходимо обобщить постулат Жуковского — Чаплыгина [c.59]

При сог<С1 все содержащие этот параметр члены исчезают из уравнений (7.3.10) — (7.3.11), которые совпадают при этом с уравнениями плоского поперечного обтекания цилиндра с местными внешними параметрами. Течение же газа в сечении л = = onst, из-за наличия продольной скорости (постоянной Uq в случае (7.3.7а) и малой U kUi в случае (7.3.76)) будет соответствовать скошенному цилиндру в однородном потоке с местными внешними параметрами. [c.203]

Установим аналогии между интегральными характеристиками в эквивалентных стационарных и нестационарных течениях. Для стационарного обтекания тела рассмотрим цилиндрическую контрольную поверхность (см. рис. 8.1), соосную оси л , т. е. вектору скорости Uoo, через внешний контур поперечного сеченил ударной волны. Пусть S площадь сечения, ограниченная этим контуром, а So (площадь поперечного сечения тела. Тогда баланс расхода массы через такую поверхность примет вид [c.215]

Рассматривается обтекание плоского треугольного полубесконечного крыла гиперзвуковым потоком вязкого совершенного газа при нулевом угле атаки (рис. 7.13). Предполагается, что температура поверхности крыла постоянна и мала по сравнению с температурой торможения набегающего потока и реализуется режим сильного взаимодействия пограничного слоя с внешним невязким гиперзвуковым потоком. В отличие от 7.1 вводится следующая декартова система координат, начало которой расположено в носике крыла ось х направлена вдоль оси симметрии крыла, ось — по нормали к ней в плоскости крыла, а ось у — по нормали к плоскости хг. Компоненты вектора скорости направлены соответственно вдоль осей ж, у, г. Параметр го = tguJo, характеризующий отношение поперечного размера крыла к продольному, имеет порядок 0(1). Угол скольжения /3 — угол между вектором скорости набегающего потока и осью х. [c.329]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...