Закон - стенка
Cтраница 2
При Renjl свыше - 1500 режим течения становится переходным, а при Renjl 2000 - турбулентным. В этом случае распределение скоростей следует закону стенки (2.26); анализ течения необходимо вести по приведенной выше канве, исходя из этого закона. [16]
 |
Области законов пограничного слоя. [17] |
Анализ эпюр средних скоростей в турбулентных пограничных слоях показывает, что существует такая область на каком-то расстоянии от стенки ( рис. 111), в которой действительны как закон стенки, так и закон дефицита скорости. В самом деле, уже допущение возможности этого наложения двух законов достаточно для определения их приблизительных функциональных форм в области, где они оба действительны. [18]
В случае распределенной шероховатости параметр Кг 0 зависит от интенсивности турбулентности в пограничном слое и, следовательно, должен быть связан с касательным напряжением на стенке. Профили пограничного слоя удовлетворяют закону стенки для шероховатых поверхностей. [19]
С помощью анализа, аналогичного проведенному при выводе уравнения ( 11 - 8), исследуйте, как влияет на теплообмен ( число St) вдув в турбулентный пограничный слой на изотермической поверхности. Начинайте решать задачу с уравнения ( 11 - 1), в котором учитывайте все члены, а составляющую скорости v в подслое считайте постоянной. Полагайте также, что справедлив закон стенки для распределения скорости. Заметим, что вдув влияет и на коэффициент трения. [20]
Аналогичное положение справедливо и для физического масштаба профиля средних скоростей в непосредственной близости от стенки, который для потока с турбулентным касательным напряжением в большей степени зависит от касательного напряжения на стенке, плотности и вязкости, чем от расположения второй свободной или твердой границы. В случае переменной плотности необходимо, вероятно, учитывать неравномерность поперечного переноса массы или количества движения путем введения параметра, аналогичного p Jpw. В этом смысле для сжимаемой жидкости закон стенки мало зависит от условий на стенке. [21]
Так как х и г / могут считаться независимыми переменными, уравнение ( 252) будет точным только в случае, если отношения u u l ( UU) и u u Ju постоянны. Однако, как легко доказать решением элементарных дифференциальных уравнений, полученных из постоянства указанных отношений, это приводит к соотношениям, которые в общем случае не могут быть действительны. Единственная интерпретация уравнения ( 252) заключается в том, что в пределах действительности закона стенки составляющая ускорения и и f2 должна иметь малую величину того же порядка, что и слагаемые, которыми пренебрегли в уравнениях пограничного слоя, и что dgjdy должно быть почти постоянно. [22]
В этих опытах касательное напряжение на поверхности определялось косвенным путем из экспериментов по теплопередаче, поэтому эти выводы нельзя признать достаточно убедительными. Однако проведенные независимо экспериментальные работы Клаузера [4], Шубауэра и Клебанова [5] подтвердили общую справедливость закона стенки для этих условий, если, конечно, не слишком строго подходить к анализу измеренных величин турбулентного касательного напряжения. [23]
Закон стенки должен собственно рассматриваться как искусственный прием, позволяющий описать поток с турбулентным касательным напряжением, причем особо оговаривается, что на стенке скорость равна нулю, а трение подчиняется ньютоновскому соотношению. В случае ламинарного потока тот же искусственный прием позволяет описать полное поле касательного напряжения и определить профиль скорости, распределение количества движения и величину касательного напряжения на стенке. В свою очередь распределение касательного напряжения на стенке устанавливает характер средних линий тока в области потока, где закон стенки справедлив. [24]
Для решения соответствующей тепловой задачи может быть использовано несколько методов. Обычный метод состоит в применении уравнения ( 11 - 8) или другого уравнения, полученного с помощью аналогии между переносом импульса и тепла. Если еще раз рассмотреть вывод уравнения ( 11 - 8), можно заметить, что оно основано на применении закона стенки и совершенно не зависит от распределения касательного напряжения вдоль поверхности. [25]
Данные, полученные при различных состояниях вдоль пластины, ложатся около одной кривой. Из рис. 112 видно, что логарифмический закон распространяется примерно до т ] 2 0 16, при больших значениях г) до единицы, что соответствует у Ь, данные образуют кривую. При небольших числах Рейнольдса разница в значениях у, у и rj2 мала, однако с увеличением чисел Рейнольдса разница также увеличивается до тех пор, пока логарифмический закон не становится определяющим почти для всей части пограничного слоя, где действителен закон стенки. [26]
Страницы: 1 2