Равновесный пограничный слой

Cтраница 1

Равновесный пограничный слой был наиболее обстоятельно исследован для двух частных случаев - на плоской пластине ( при нулевом градиенте давления) и в окрестности критической точки тупоносых тел, причем наибольшее практическое значение имеет последний случай, так как в окрестности критической точки обычно возникают наибольшие потоки тепла. [1]

Равновесным пограничным слоем называют слой, в котором профили скорости и ( х, у) на определенных отрезках продольной координаты х подобны по форме и отличаются только масштабами скорости и длины. Показателями динамического подобия являются автомодельные распределения средней скорости и рейнольдсовых касательных напряжений. Такие пограничные слои могут устанавливаться на плоской пластине и в потоках с продольными градиентами давления при определенных законах изменения скорости внешнего потока в направлении течения. [2]

При экспоненциальном увеличении скорости внешнего потока в направлении движения равновесный пограничный слой образуется на поверхности с однородной шероховатостью, причем толщина слоя не изменяется по продольной координате. [3]

Связь между показателем степени т в степенном законе изменения скорости внешнего потока i - ( - o m и параметром градиента давления для равновесных турбулентных пограничных слоев. [4]

Если скорость внешнего потока и экспоненциально растет по х, на однородно шероховатой поверхности развивается равновесный пограничный слой постоянной толщины. [5]

Формула (5.5.13) была получена в результате интерполяции числовых значений теплового потока, найденных путем численного интегрирования уравнений гиперзвукового равновесного пограничного слоя. Она, в сущности, не отличается по структуре от граничных условий третьего рода, но вместо разности температур использована разность энтальпий газа на внешней границе пограничного слоя и на поверхности твердого тела. [6]

В таких потоках при / п - 1 местное число Рейнольдса не изменяется по продольной координате. Такой равновесный пограничный слой устанавливается на гладкой поверхности в потоке между сходящимися стенками. [7]

Зависимость эффективного числа Прандтля для воздуха от температуры ( обозначения по. [9]

Система уравнений замороженного ламинарного пограничного слоя диссоциированного воздуха решена в работах [2, 11]; получены расчетные зависимости. Результаты расчета показали, что параметр теплообмена Nu / J / Re в замороженном пограничном слое на каталитической стенке ( например, металлической) мало отличается от соответствующей величины в равновесном пограничном слое; на не-каталитической стенке ( предположительно некоторые стекловидные материалы, окислы [56]) параметр теплообмена при некоторых условиях может стать меньше в два и более раз по сравнению с равновесным слоем. [10]

Как и в случае автомодельных ламинарных пограничных слоев, возможно преобразование дифференциальных уравнений в частных производных для автомодельных турбулентных пограничных слоев в обыкновенные дифференциальные уравнения с последующим решением их одним из известных методов. Таким путем можно получить надежные данные по геометрическим размерам равновесных пограничных слоев и по распределению касательного напряжения на обтекаемой поверхности. Тот факт, что равновесные пограничные слои возможны только в ограниченных случаях степенного распределения скорости внешнего потока, существенно ограничивает применение автомодельных решений. Однако при многих распределениях давления вдоль обтекаемой поверхности пограничные слои по своим свойствам приближаются к свойствам равновесных слоев и на них могут быть распространены автомодельные решения. Существует по крайней мере две категории таких пограничных слоев. [11]

На рис. 10 - 9 представлен график таких решений. Две пунктирные кривые являются граничными. Они ограничивают пределы справедливости использованных приближений. Левая кривая определяет ту часть равновесного пограничного слоя с постоянным касательным напряжением, которая является полностью турбулентной. Правая кривая отмечает состояние, при котором поверхностное трение не оказывает существенного влияния на перенос количества движения в пограничном слое. [12]

Это распределение использовалось в расчете пограничного слоя как граничное условие совместно с геометрически определенными метрическим коэффициентами. Предполагалось, что окись азота на поверхности не образуется. Первоначально были проведены расчеты равновесного пограничного слоя, чтобы получить концентрации компонентов на его внешней границе. Предполагалось, что невязкое течение около сильно затупленной конфигурации является изэнтропическим с энтропией, равной энтропии за прямым скачком. Возможен более точный метод на основе вязкого ударного слоя, который требует зна-не только распределения давления, но и формы ударной волны. Сравнение показало, что для полностью каталитической поверхности в критической точке эти два подхода отличаются на 10 % в точке максимального нагрева. На больших высотах отличие возрастает. Найдено, что в области торможения у эллиптической части аппарата имеет место значительное уменьшение теплового потока для поверх ности с конечной каталитичностью, также как и для некаталитической поверхности. Однако на конусе и юбке для поверхности с конечной каталитичностью, где температуры поверхности меньше, большое снижение не наблюдается. [13]

Это распределение использовалось в расчете пограничного слоя как граничное условие совместно с геометрически определенными метрическим коэффициентами. Предполагалось, что окись азота на поверхности не образуется. Первоначально были проведены расчеты равновесного пограничного слоя, чтобы получить концентрации компонентов на его внешней границе. Предполагалось, что невязкое течение около сильно затупленной конфигурации является изэнтропическим с энтропией, равной энтропии за прямым скачком. Возможен более точный метод на основе вязкого ударного слоя, который требует знания не только распределения давления, но и формы ударной волны. Сравнение показало, что для полностью каталитической поверхности в критической точке эти два подхода отличаются на 10 % в точке максимального нагрева. На больших высотах отличие возрастает. Найдено, что в области торможения у эллиптической части аппарата имеет место значительное уменьшение теплового потока для поверхности с конечной каталитичностью, также как и для некаталитической поверхности. Однако на конусе и юбке для поверхности с конечной каталитичностью, где температуры поверхности меньше, большое снижение не наблюдается. В то время как для некаталитической поверхности значительное снижение тепловых потоков наблюдается повсеместно. [14]

Страницы: 1