Расчет теплообмена в пограничном слое на пластине

РАСЧЕТ ТЕПЛООБМЕНА В ПОГРАНИЧНОМ СЛОЕ НА ПЛАСТИНЕ [c.135]

С. С. Кутателадзе и А. И. Леонтьев [Л. 3-41, 3-42] построили теорию расчета характеристик турбулентного пограничного слоя на так называемых предельных законах сопротивления и теплообмена турбулентного пограничного слоя, которые имеют место в процессах с исчезающе малой динамической вязкостью, т. е. при Re -> оо. Для случая продольного обтекания проницаемой пластины неизотермическим потоком предельный закон сопротивления имеет вид [c.233]

При безграничном увеличении радиуса цилиндра полученное решение переходит в соответствующее решение для пластины. Естественно поэтому, что предлагаемый метод расчета может рассматриваться либо как обобщение полученных ранее результатов для изотермического осесимметричного пограничного слоя на случай наличия теплообмена и больших скоростей, либо как обобщение результатов для пограничного слоя сжимаемого газа на пластине при наличии теплообмена на случай осесимметричного слоя, полученных П. П. Воротниковым и Е. Е. Солод-киным в 1960 г. [c.206]

Этот метод расчета теплообмена и трения основан на пересчете с помощью соотношений пограничного слоя опытных данных, полученных в определенных ограниченных условиях, при течении несжимаемой жидкости вдоль пластины, на условия, соответствующие течению газов сложного химически активного состава и с большими сверхзвуковыми скоростями. [c.17]

На рис. 6.7 отчетливо видно, что центральный радиальный ток смещен относительно центра, а не располагается симметрично относительно оси как ЭЮ предполагается, например, в [68]. Это смещение является следствием вьшолнения закона сохранения импульсов. Фотографии и визуальные наблюдения на плоской модели показывают, что при увеличении числа оборотов пластины ширина вторичного потока возрастает, в то время как смешение точки встречи двух вторичных потоков относительно оси у h VI эффективная глубина проникновения вторичного потока в ядро основного потока /з изменяются мало. Исследования полей скоростей в трубе со скрученной лентой и наблюдение вторичных потоков на плоской модели убеждают в том, что вторичные течения у стенки трубы, в отличие от предположения [68], практически отсутствуют. Если учесть, что в термическое сопротивление пограничного слоя вносит небольшой вклад слой жидкости, расположенный вблизи стенки трубы, то можно сделать вьшод, что вторичные течения не играют существенной роли в теплообмене и ими можно пренебречь при построении схемы расчета теплообмена. [c.122]

Точное решение задачи теплообмена для передней критической точки разветвления потока вязкой жидкости на круглом цилиндре получено в работах [4, 5]. Посредством использования понятия о тепловом пограничном слое в [6] дано приближенное решение задачи о теплообмене на передней поверхности одиночного цилиндра, обтекаемого средой с Рг 1. В работе [7], исходя из предпосылок, высказанных выше в процессе решения задачи о теплообмене пластины, распространен предложенный [6] метод расчета на область Рг<с1. [c.147]

Расчет массообмена на основе аналогии состоит в отыскании значения Sh по соответствующему уравнению подобия для чистого теплообмена при подстановке в него вместо Рг и Gr значений S и Огд. Так, теплообмен при продольном обтекании изотермической пластины для ламинарного пограничного слоя описывается формулой [c.271]

Критериальные зависимости, полученные для расчета теплообмена на пластине, могут быть использованы в расчете теплообмена при произвольном распределении давления вне пограничного слоя. [c.168]

Проведенный анализ дает представление о силе интегральных методов, позволяющих достаточно просто решать такие задачи, точное решение которых получить значительно сложнее. В дальнейшем мы воспользуемся уравнением (10-27) для расчета теплообмена в ламинарном пограничном слое на пластине с произвольиым распределением температуры поверхности в направлении течения. [c.262]

В центральной части объема жидкости температура постоянна. Распределение температуры в пограничном слое аналогично распределению температуры в пограничном слое одиночной пластины. Коэффициенты теплообмена в случае двух пластин отличаются не более чем на 20%, если провести расчет по формулам для единичной пластины, при этом температура неподвижной-жидкости принимается равной температуре Ufi ядра жидкости между двумя пластинами. Это состояние сохраняется до тех пор, пока два пограничных слоя не сольются в один, что происходит при уменьшении GrPr. Однако, как показали опыты, температура ядра жидкости не постоянна, а увеличивается в направлении сризу вверх, [c.243]

Полученное в предыдущем разделе решение уравнения энергии турбулентного пограничного слоя на плоской пластине со ступенчатым изменением температуры поверхности (с необогреваемым начальным участком) используем теперь, как и в аналогичной задаче при ламинарном пограничном слое, для расчета теплообмена при произвольном продольном изменении температуры пластины. Как и прежде, для расчета применяется метод суперпозиции решений ступенчатой функции, аппрокси-.шрующей заданную кривую распределения температуры . оверхности. В рассматриваемом случае может быть непосредственно использовано уравнение (10-30). Посколь-i y метод решения полностью идентичен решению соответствующей задачи для ламинарного пограничного слоя, [c.292]

Стационарная теплопередача. Для анализа влияния параметров колеблющегося турбулизированного набегающего потока предварительно численно решается стационарная задача исследования течения и теплообмена в переходной области турбулентного пограничного слоя на плоской пластине. Для данного расчета характеристик динамического и теплового пограничных слоев в качестве базисных выбраны экспериментальные данные [15]. В этих экспериментальных исследованиях ламинарный режим течения с высокой интенсивностью турбулентности называется псевдолами-нарным (так же и в [23]), чтобы подчеркнуть его качественное отличие от течений с малыми интенсивностями турбулентности. [c.86]

На фиг. 14—6 показаны результаты расчета теплообмена для различных областей течения газа. Рассматриваются такие условия, когда на всей расчетной длине пластины для теплообмена существен только один режим взаимодействия ударной волны с пограничным слоем. Из характера зависимостей следует необходимость учета различных режимов, особенно в переходной области (в данном конкретном случае при 10< <./ е<10 ). В этой постановке задачи очевидны принципиальные трудности адекватного описания термогазодинамических явлений, особенно если учесть условность выделения отдельных зон (см. фиг. 14—5). [c.337]

М. В. Рубезин и К. К. Паппас (Л. 188] разработали метод расчета трения и теплообмена при вдуве инородных газов в турбулентный пограничный слой. В основу метода положена теория пути перемешивания. На рис. 14-11 показано изменение коэффициента теплообмена в зависимости от относительного расхода вдуваемых гелия и водорода при различных числах Рейнольдса Re.v по данным [Л. 188]. Там же нанесены экспериментальные точки, полученные при вдуве гелия в турбулентный пограничный слой прн числе Маха набегающего яа пластину потока М ,=3 и Rex=4-10 . Из сопоставления расчетных кривых с экспериментальными точками видно их хорошее согласование, хотя эксперимент дает более сильное уменьшение коэффициента теплообмена, чем теория. Замечено, что вдув в турбулентный пограничный слой газов, которые легче газа основного потока, оказывает меньшее влияние на коэффициент Босстановле1шя температуры, чем вдув таких газов в ламинарный пограничный слой. [c.530]

Как показывают опыты и теория, при турбулентном пограничном слое переменность температуры поверхности стенки практически не сказывается на величине коэффициентов теплоотдачи. Формулы (7-35) и (7-36) можно попользовать и при переменной температуре поверхности стенки. При турбулентном пограничном слое не оказывает значительного влияния и начальный необогреваемый участок, и в этом случае для практических расчетов можно использовать формулы (7-35) и (7-36), однако в качестве определяющего линейного размера нужно брать длину, отсчитываемую от начала участка теплообмена. Если вся пластина занята турбулентным пограничным слоем (в случае высокой степени турбулентности набегающего потока, не-удобообтекаемости передней кромки), то изменение коэффициента теплоотдачи вдоль пластины имеет вид, изображенный на рис. 7-10. При наличии на передней части пластины ламинарного пограничного слоя коэффициент теплоотдачи изменяется по более сложному закону (рис. 7-11). В этом случае среднюю теплоотдачу рассчитывают отдельно для ламинарного и турбулентного пограничных слоев. [c.188]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...