Распределение температуры и скорости в пограничном слое при больших скоростях потока

РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ И СКОРОСТИ В ПОГРАНИЧНОМ СЛОЕ ПРИ БОЛЬШИХ СКОРОСТЯХ ПОТОКА [c.127]

В табл. 6-1 приведены данные по распределению скорости и энтальпии торможения в пограничном слое, а также по трению и теплообмену при р = 0,286 и 0,4 (ускоренное движение газа) в случаях 7 /Гю=0 0,6 и 1,0. Видно, что в рассматриваемых условиях с усилением охлаждения обтекаемой поверхности уменьшается коэффициент трения, что объясняется уменьшением и ди ду)п, а следовательно, и / "(0) с понижением температуры поверхности по сравнению с температурой торможения внешнего потока. Рост градиента давления внешнего потока вызывает большее заполнение профилей скорости и температуры торможения в пограничном слое. [c.198]

Распределения скорости и температуры при малых скоростях потока, когда энтальпия газа значительно больше кинетической энергии (М < 1), представлены на рис. 5.8. Как видно, при приближении к стенке значения температуры газа в пограничном слое монотонно стремятся к значению, равному температуре стенки. [c.128]

Что касается распределения температуры в основном объёме жидкости, то легко видеть, что при обтекании нагретого тела (при больших К) нагревание жидкости будет происходить практически только в области следа, между тем как вне следа температура жидкости не изменится. Действительно, при очень больших К процессы теплопроводности в основном потоке не играют практически никакой роли. Поэтому температура изменится только в тех местах пространства, в которые попадает при своём движении нагретая в пограничном слое жидкость. Но мы знаем (см. 34), что из пограничного слоя линии тока выходят в область основного потока только за линией отрыва, где они попадают в область турбулентного следа. Йз области же следа линии тока в окружающее пространство уже не выходят. Таким образом, текущая мимо поверхности нагретого тела в пограничном слое жидкость попадает Целиком в область следа, в котором и остаётся. Мы видим, что тепло оказывается распределённым в тех же областях, в которых имеется отличный от нуля ротор скорости. [c.252]

В связи с эти.м приобретают большое значение приближенные методы решения задач пограничного слоя, среди которых распространенными являются методы, основанные на использовании уравнений пограничного слоя в интегральной форме. К таким уравнениям относятся уравнение количества движения, уравнение кинетической энергии, уравнение энергии. Приближенность этих методов заключается в отказе от удовлетворения дифференциальных уравнений пограничного слоя для каждой отдельной частицы жидкости. Уравнения пограничного слоя удовлетворяются только в среднем по толщине пограничного слоя ери выполнении граничных условий и контурных связей на стенке и при переходе к внешнему потоку. С точки зрения инженерной практики такой подход оправдывается тем, что часто прп проектировании различных технических устройств нет необходимости в детальном знании профилей скорости и температуры достаточно иметь данные о распределении коэффициентов трения и теплообмена по обтекаемой поверхности или о распределении толщины пограничного слоя и интегральных его характеристик. [c.52]

Распределения продольной скорости и температуры приведены на рис. 121. С увеличением Ре температурный профиль в основной части сечения становится линейным с пограничным слоем толщины 1/Ре возле левой границы. Распределение продольной скорости при этом деформируется на смену течению с тремя встречными потоками приходит течение с двумя потоками, как и должно быть при течении с массовой силой, обусловленной линейным распределением температуры. При больших Ре уменьшается градиент температуры в основной части слоя и соответственно падает интенсивность течения. Как и в случае течения между проницаемыми границами разной температуры, это обстоятельство должно приводить к сильной стабилизации. [c.185]

Распределение скорости, статической температуры и температуры торможения на теплоизолированной поверхности при Рг < 1 показано на рис. 5.11. Как видно, температура торможения у стенки ниже температуры торможения внешнего потока. Из этой области часть энергии передалась во внешнюю часть пограничного слоя, вследствие чего температура торможения в этой части стала больше температуры торможения внешнего потока. [c.130]

Рассмотрим результаты числового решения данной задачи в случае чисел Дамкеллера, малых по сравнению с б, . На рис. 7.7.1 изображено распределение безразмерной температуры в пограничном слое в различные моменты времени. Поскольку рассматривается обтекание холодным потоком газа горячей стенки, при большой скорости подачи холодной смеси события развиваются в такой последовательности. Вначале горячая стенка подогревает набегающий поток и инициирует протекание гомогенной химической реакции (рис. 7.7.1). При протекании реакции происходит интенсивное тепловыделение и образование углекислого газа, в результате чего распределение температуры поперек пограничного слоя описывается кривой 3, которая отвечает моменту времени т = 1,774. Кривая 2 отвечает т = 0,696, а кривая 1 соответствует начальному распределению температуры. С течением времени максимум температуры уменьшается, так как скорость химической реакции уменьшается [c.405]

В безотрывных течениях около тел при больших числах Рейнольдса и умеренных числах Маха вязкость и теплопроводность газа обычно играют существенную роль лишь в узких областях ударных волн и пограничного слоя, оставляя поле течения вне этих зон практически невязким и не подверженным их влиянию. Это дает возможность разделить задачу обтекания тел на две самостоятельные части определение внешнего поля течения на основе уравнений движения невязкого газа и расчет течения в пограничном слое с известным продольным градиентом давления. Однако-такая картина течения может перестать соответствовать действительности, при уменьшении числа Рейнольдса, а также при больших сверхзвуковых скоростях, когда число Маха невозмущенного потока М Э 1- Это прежде-всего связано с тем, что оба эти эффекта приводят к возрастанию толщины пограничного слоя в первом случае из-за увеличения относительной роли сил трения, во втором случае из-за интенсивного роста температур и уменьшения плотности газа в пограничном слое. В результате этого-возрастает вытесняющее воздействие пограничного слоя на внешний поток, а на поверхности тела реализуется новое распределение давления, которое в свою очередь оказывает влияние на течение внутри пограничного слоя. Описанное явление обычно называется взаимодфствием гюграничного-слоя с внешним невязким потоком. [c.530]

В современной аэродинамике часто рассматриваются летательные аппараты, движущиеся с весьма большими сверхзвуковыми скоростями. При таких скоростях взаимодействие газа с обтекаемой поверхностью приводит к зг ачительному повышению температуры в тех областях потока, где происходит его интенсивное торможение (пограничный слой, критические точки, ударные волны). Это вызывает изменение физико-химических свойств газа (теплоемкостей, вязкости, состава и др-), что, в свою очередь, значительно влияет на величину и распределение напряжений (прежде всего касательных), а также тепловых потоков от разогретого газа к обтекаемой стенке. [c.10]

При наличии вдувания появляется поперечная скорость и происходит существенная деформация профилей продольной скорости и температуры (рис. 68). Температура перестает быть линейной функцией поперечной координаты. При достаточно больших Ре возле левой границы формируется температурный пограничный слой, безразмерная толщина которого—порядка 1/Ре. При этом меняется распределение по сечению подъемной силы, что является одной из причин искажения профиля продольной скорости. Другая причина связана с гидродинамическим взаимодействием конвективного течения с поперечным потоком ( сдувание конвективного течения). Обе причины приводят к формированию в профиле продольной скорости пограничных слоев, причем с первой причиной связан слой толщины 1/Ре, а со второй Рг/Ре (заметим, что отаошение Ке = Ре/Рг = щк V есть число Рейнольдса, определенное по скорости вдувания). Подчеркнем, что основное течение не является плоскопараллельным. [c.105]

Не приводя кривых распределения 0(g, , а), отметим следующий интересный результат их анализа, относящийся к частному случаю числа Прандтля, равного единице (о — 1). Если > О, что соответствует, как было выяснено в 103, конфузориому участку пограничного слоя (ускоряющемуся в направлении движеиия внешнему потоку), то температурный слой оказывается толике скоростного. Наоборот, при < О, т. е. в диффузорной части пограничного слоя (внешний поток замедляется), температурный слой тоньше скоростного. Это свойство сохраняется и. в случае газового потока больших скоростей, при значительных перепадах температур. [c.660]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...