Понятие - пограничный слой
Cтраница 2
Многие достижения теории теплообмена и гидродинамики основаны на понятии пограничного слоя, также предложенного Прандтлем. [16]
Помимо решений, которые могут быть получены на основе понятия пограничного слоя, возможно также получение некоторых теоретических результатов в случае чисто вязкого режима взаимодействия ламинарного потока с поверхностью твердого тела, когда в уравнении Навье - Стокса (1.1) можно пренебречь инерционными членами. При этом оказывается возможным получить решение изотермической гидродинамической задачи стационарного обтекания, например тела сферической формы. [17]
Например, математическая формулировка может быть упрощена при использовании понятия пограничного слоя / рассматриваемого в следующем параграфе. В результате могут быть получены математически точные решения. [18]
Однако это не противоречит теории пограничного слоя, поскольку согласно этой теории понятие пограничного слоя действительно до того места на поверхности, обтекаемой жидкостью, до которого коэффициент трения сохраняет конечное положительное значение. Поэтому в области рр0 уравнения пограничного слоя неприменимы. [19]
Существенно, что при течении потоков внутри замкнутых каналов ( внутренняя задача) понятие пограничного слоя, строго говоря, неприменимо, поскольку распределение скорости по поперечному сечению потока оказывается монотонным. Это обстоятельство иллюстрируется имеющимся аналитическим решением упрощенного уравнения Навье - Стокса для стационарного ламинарного потока в круглой горизонтальной трубе постоянного сечения. [20]
Применительно к пограничному слою система дифференциальных уравнений теплообмена может быть существенно упрощена - в этом состоит значение понятия пограничного слоя и суть теории пограничного слоя, которая была заложена Прандтлем в 1904 г. и сначала касалась только гидродинамических задач. [21]
При решении задач о сопротивлении и о тепло - и массооб-мене твердой поверхности с потоками реальных жидкостей используется понятие пограничного слоя - тонкой пристеночной зоны, в пределах которой скорость жидкости изменяется от нулевого значения до величины, практически равной скорости основного потока. Малая толщина пограничного слоя обусловливает весьма большие значения поперечных градиентов скорости, что даже при малых коэффициентах вязкого трения жидкости приводит к значительным величинам сил трения потока о твердую поверхность и межслоевого трения в пределах пограничного слоя. [22]
Эти теории дают нам возможность рассчитать, по крайней мере с достаточной степенью точности, распределение давления вокруг профиля крыла и с помощью понятия пограничного слоя поверхностное трение, действующее на поверхности крыла. [24]
Выше речь шла лишь о профиле средней скорости u ( z) однако соображения, приводящие к универсальному пристенному закону (6.13) и к понятию логарифмического пограничного слоя, с равным правом могут быть приложены к исследованию любых других одноточечных характеристик поля скорости вблизи плоской стенки. [25]
Широкие возможности теории пограничного слоя объясняют тот факт, что для инженеров, работающих в отраслях промышленности, связанных с проблемами движения жидкостей и газов, понятие пограничного слоя стало привычным. [26]
Описание движения среды в пограничном слое представляет собой более простую задачу по сравнению с точным решением основных уравнений движения вязкой и теплопроводящей среды; это собственно и объясняет целесообразность введения понятия пограничного слоя. [27]
Пограничным слоем называют область по тока, где на движение среды оказывает заметное влияние присутствие твердой границы. Понятие пограничного слоя было предложено Прандтлем и оказалось весьма удобным при решении задач гидродинамики. Это связано с тем, что в основной массе потока ( вдали от стенки) его движение удовлетворительно описывается законами движения идеальной ( лишенной вязкости) среды. Существенное влияние вязкости сказывается только в пределах пограничного слоя, но поскольку последний сравнительно тонок, уравнения (2.2) и (2.3) для него можно упростить и сделать их разрешимыми во многих практически важных случаях. [28]
Описание движения жидкости в пограничном слое является более простой задачей по сравнению с точным решением основных уравнений движения вязкой и теплопроводящей жидкости. Уже из этого становится ясной целесообразность введения понятия пограничного слоя. [29]
Физический анализ процессов конвективного теплообмена показывает, что в ряде случаев математическая формулировка задачи может быть упрощена без внесения существенных погрешностей. Например, математическая формулировка может быть упрощена при использовании понятия пограничного слоя, рассматриваемого в следующем параграфе. Вследствие сложности процессов конвективного теплообмена при его изучении особенно широко используются методы экспериментального исследования. В результате эксперимента получают синтезированные сведения о процессе, влияние отдельных факторов не всегда легко выделить. Эти трудности помогает преодолевать теория подобия, рассмотренная в гл. Основой теории подобия является математическая формулировка краевой задачи. [30]
Страницы: 1 2 3