Слой пограничный поверхности тела

При увеличении скорости движения происходит отрыв пограничного слоя от поверхности тела в точках, где скорость жидкости является наибольшей, например у кромок вертикальной пластины (рис. VI- ), и образование турбулентного кормового следа за движущимся телом. Начало отрыва пограничного слоя характеризуется резким возрастанием сопротивления среды движению тела. [c.247]

Рассмотрим поведение пограничного слоя при значениях Ке за т. О. На участке кривой ОЕ после т. В роль отрыва становится более сложной пограничный слой в правой части цилиндра вновь присоединяется к поверхности цилиндра (Ке 10 режим Е на рис. 6-15,6). Область, заключенная между временно отделившимся слоем и поверхностью тела, представляет собой ламинарную зону ( пузырь ) отрыва со слабым рециркуляционным течением. В этом диапазоне значений Ке турбулентность следа и слоев со сдвигом распространяется в противоположную по отношению к общему движению потока сторону, т.е. поверхности цилиндра. Пограничный слой за пузырем отрыва становится турбулентным, и конечный завершающий отрыв является отрывом турбулентного пограничного слоя. Именно возникновение перехода в самом пограничном слое служит причиной резкого падения коэффициента лобового сопротивления (рис. 6-15, а). В области вблизи критического значения Ке, при котором коэффициент сопротивления резко уменьшается (т. Е на рис. 6-15, а), картина течения в значительной мере зависит от уровня турбулентности набегающего потока и шероховатости поверхности. [c.117]

Взаимодействие потока с поверхностью твердого тела плохо обтекаемой формы обычно характеризуется отрывом пограничного слоя от поверхности тела (рис. 4.1.5.2). При Ке < 5 пограничные слои образуют в кормовой области обтекаемого тела два симметричных вихря. При увеличении скорости потока вихри начинают периодически и попеременно отрываться и сноситься вниз по потоку, образуя вихревой расширяющийся гидродинамический след. Толщина пограничного слоя на поверхности тела увеличивается от точки набегания потока. В соответствии с изменением толщины пограничного слоя изменяется по поверхности цилиндра и значение локального коэффициента теплоотдачи. [c.238]

Рнс. 1.3. Отрыв пограничного слоя от поверхности тела плохо обтекаемо [c.14]

Форма решения (1.33) свидетельствует об отсутствии диффузионного пограничного слоя вблизи поверхности тела. [c.37]

Заметим в заключение, что возможно вообще предупредить отрыв пограничного слоя от поверхности тела. Для этого достаточно не допустить скопления жидкости [c.87]

Таким образом, анализ кинематической картины обтекания тупого те а (в полном согласии с выводами, полученными на совершенно иной осно ве) показывает, что отрыв пограничного слоя от поверхности тела может возникнуть только в условиях течения с положительным градиентом давления. [c.90]

Таким образом, верхний предел возможных значений формпараметра есть тах=12. Нижний предел определится как то наибольшее по абсолютной величине отрицательное значение X, которому в диффузорном течении отвечает момент возникновения отрывного профиля. Дальнейшее развитие процесса приводит к отрыву пограничного слоя от поверхности тела. В этих условиях все понятия теории пограничного слоя (в том числе и понятие о формпараметре) теряют смысл. Поэтому даль- [c.152]

Как уже отмечалось, при медленном движении в вязкой среде тела любой формы в тонком слое жидкости, примыкающем к его поверхности, образуется ламинарный пограничный слой, форма и толщина которого зависят от формы и размеров тела. При увеличении скорости движения происходит отрыв пограничного слоя от поверхности тела в точках, где скорость жидкости является наибольшей, например у кромок вертикальной пластины (рис. УЫ), и образование турбулентного кормового следа за движущимся телом. Начало отрыва пограничного слоя характеризуется резким возрастанием сопротивления среды движению тела. [c.259]

Оценим толщину ламинарного пограничного слоя вблизи поверхности тела с характерным размером Я, обтекаемым потоком жидкости со скоростью и. [c.135]

Как уже отмечалось выше, турбулентный пограничный слой образуется в области за обтекаемым телом. Оценим толщину турбулентного пограничного слоя вблизи поверхности тела с характерным размером Я, обтекаемым потоком жидкости со скоростью потока и. Число Рейнольдса Ке=и/ /у, разумеется, достаточно велико по сравнению с единицей и превышает критическое число Рейнольдса. [c.139]

Здесь 6 — толщина слоя около поверхности тела, в котором происходит возрастание скорости жидкости от нуля до скорости потока и. При Re< l пограничный слой отсутствует и b R. [c.158]

За этой точкой в непосредственной близости к стенке появятся обратные токи (а < 0), которые оттеснят набегающий поток в пограничном слое от поверхности тела. В точке 5—ее называют точкой отрыва пограничного слоя (на самом деле, как всегда в плоском движении, вдоль перпендикулярной плоскости чертежа линии отрыва)—пограничный слой отделяется от поверхности тела, превращаясь в струю, имеющую в качестве своей границы отошедшую от поверхности тела нулевую линию тока. В дальнейшем оторвавшийся пограничный слой перемешивается с жидкостью, расположенной вниз по потоку за кормой тела, и образует аэродинамический след за телом. [c.55]

Отметим важный с качественной стороны результат продольная и поперечная скорости в закрученной струе убывают по законам, в которых первые члены имеют порядок 1/х. скорость же закрутки по закону 1/х . Это означает, что в достаточном удалении от источника струи, где только, собственно говоря, и верно предлагаемое асимптотическое решение, скорость закрутки убывает значительно быстрее, чем продольная скорость. Рассмотренное решение предполагает, что начальная закрутка струи достаточно мала, чтобы в центре струи не образовывалось попятного движения. Такого рода явление аналогично отрыву пограничного слоя с поверхности тела в области положительной производной йр йх. В сильно закрученных струях отрицательное (при отсчете от внешнего) давление возрастает [c.205]

Основное значение приобретает явление прохождения газа через ударную волну, где, как известно, происходит переход механической энергии упорядоченного движения газа в беспорядочное тепловое движение молекул газ разогревается, и температура его может достичь высоких значений. Так, например, газ, обтекающий тело с тупым носом, прежде чем попасть в область пограничного слоя на поверхности тела, проходит через головную волну , образующуюся впереди тела на некотором, небольшом расстоянии от него. При этом разогрев газа происходит в области, толщина которой имеет порядок длины свободного пробега молекулы. Газ не успевает прийти в термодинамически равновесное состояние, при котором сообщенная молекулам газа энергия распределится по всем степеням свободы молекулы (поступательной, вращательной и колебательной), причем известно, что наибольшая задержка в передаче энергии происходит [c.254]

Заметим в заключение, что возможно вообще предупредить отрыв пограничного слоя от поверхности тела. Для этого достаточно не допустить скопления жидкости в пограничном слое. Практически это достигается путем отсасывания пограничного слоя. Возможность осуществить безотрывное обтекание благодаря отводу (отсасыванию) жидкости из пограничного слоя — это прямое и наглядное доказательство правильности наших представлений о природе явлений, которыми обусловлен отрыв потока от поверхности тела. [c.106]

Таким образом, верхний предел возможных значений формпараметра есть — 12. Нижний предел определится как то наибольшее по абсолютной величине отрицательное значение %, которому в диффузорном течении отвечает момент возникновения отрывного профиля. Дальнейшее развитие процесса приводит к отрыву пограничного слоя от поверхности тела. В этих условиях все понятия теории пограничного слоя (в том числе и понятие о форм-параметре) теряют смысл. Поэтому дальнейшее уменьшение % (возрастание по абсолютной величине) становится невозможным. Как известно ( 14), отрывной профиль характеризуется уравнением (2. 13) [c.169]

При обтекании невязкой жидкостью сопротивление трения равно нулю. Однако в невязком (дозвуковом) течении отсутствует также и сопротивление давления. Этот результат известен в литературе как парадокс Даламбера. В потоках с большими числами Рейнольдса, когда применима концепция пограничного слоя, иа достаточно тонких телах с гладкой поверхностью отрыв может не наступить. В этом случае распределение давления по поверхности описывается теорией невязкого потенциального течения, из которой и следует нулевое сопротивление давления. Расчет течения в пограничном слое на таком теле позволяет найти распределение поверхностного трения Тщ, (л) и, следовательно, коэффициент сопротивления. [c.136]

С развитием турбулентности потока (например, с увеличением скорости движения тела) все большую роль начинают играть силы инерции. Под действием этих сил пограничный слой отрывается от поверхности тела, что приводит к понижению давления за движущимся телом в непосредственной близости от него и к образованию беспорядочных местных завихрений в данном пространстве (рис. П-29, б). При этом разность давлений жидкости на переднюю (лобовую) поверхность тела, встречающую обтекающий поток, и на его заднюю (кормовую) поверхность все больше превышает разность давлений, возникающую при ламинарном обтекании тела. [c.96]

Если считать, что в пограничном слое у поверхности тепловой поток выражается соотношением (3-22), то из сопоставления с соотношением (3-28) можно получить критерий подобия Нуссельта Ни = = ай/к, где (1—определяющий размер тела. Критерий Нуссельта является критерием граничных условий. [c.80]

Например, в случае обтекания тела плавной формы при больших значениях числа Рейнольдса пограничный слой настолько тонок, что распределение давлений по поверхности тела определяется в первом приближении из уравнений движения идеальной жидкости. Далее, как будет показано в гл. VI, по известному распределению давлений можно рассчитать пограничный слой и найти напряжения трения у поверхности. При необходимости можно во втором приближении рассчитать влияние пограничного слоя на внешнее обтекание тела (за пределами слоя) и затем определить более точно напряжения трения. Но [c.91]

Величина силы трения, действующей на единицу площади, т. е. напряжение трения, обозначается обычно через т. Напряжение трения в пограничном слое, согласно гипотезе Ньютона, пропорционально градиенту скорости в направлении нормали к поверхности тела ( 4 гл. II), т. е. [c.276]

К поверхности тела и обладающие незначительным количеством движения, могут остановиться и даже начать двигаться в обратном направлении. Это явление, носящее название отрыва пограничного слоя, схематически изображено на рпс. 6.4. [c.283]

В тех случаях, когда пограничный слой намного тоньше ударного слоя (зоны между ударной волной и поверхностью тела), расчет напряжений трения и теплообмена ведется обычными методами, разработанными в теории пограничного слоя (гл. VI). [c.128]

Второе уравнение в (5.1.8) показывает, что давление поперек пограничного слоя в каждом поперечном сечении постоянно и является функцией координаты х и времени. Распределепие давления па внешней границе пограничного слоя совпадает с тем, которое было бы на поверхности тела, если бы отсутствовал пограничный слой. Таким образом, предполагается, что распределение давления берется из решения соответствующей задачи [c.107]

При очень больших значениях числа Кнудсена (К>1) пограничный слой у поверхности тела не образуется, так как ре-эмитированные (отраженные) поверхностью тела молекулы сталкиваются с молекулами внешнего потока на далеком от него расстоянии, т. е. тело не вносит искажений в поле скоростей внешнего потока. Для этого режима свободно-молекулярного течения газа , который по имеющимся данным наблюдается при M/R > 3, трение п теплообмен на поверхности обтекаемого тела рассчитываются из условия однократного столкновения молекул газа с поверхностью. [c.133]

При этом Яе = Усс4 (и ц (у , — скорость воздуха в сечении, где отсутствует возмущение потока обтекаемым цилиндром, — диаметр цилиндра). Обнаруже"Нное авторами этой работы влияние силы тяжести (критерия Рг) на улавливание не только крупных, но и мелких частиц авторы объясняют наличием у поверхности обте- каемых тел пограничного слоя. В пограничном слое скорость витания мелкой частицы становится соизмеримой и со скоростью среды в нем, и с абсолютной скоростью движения частицы. Но толщина пограничного слоя у поверхности тела зависит от критерия Ке, поэтому --этот критерий также входит в число определяющих. [c.108]

Возникающее при обтекании тела жидкостью сопротивление (известное как торможение) замедляет движение потока вблизи поверхности. Это вызвано не только действием касательного напряжения (поверхностного трения), возникающего из-за вязкостных свойств жидкости, но и существованием при определенных условиях разности давления (сопротивления давления пограничного слоя) на поверхности тела. Для тел затупленной формы, таких, как сфера и цилиндр, при обте- [c.62]

Эти опыты показывают, что тепло- и массообмен влажных капиллярнопористых тел с окружающим воздухом имеет свою специфику. Большое значение имеет также расположение зоны испарения в капиллярно-пористом теле, а следовательно, и его структура. Тепло, необходимое для испарения, передается не только через пограничный слой у поверхности тела, а также через очень тонкий слой тела к зоне испарения. Этот тонкий слой имеет капиллярно-пористую структуру, при которой перенос тепла и массы происходит путем теплопроводности и диффузии. Этот перенос массы и тепла через слой тела непосредственно влияет на распределение температуры и концентрации пара в пограничном слое влажного воздуха. Б. М. Смольским [4] было показано, что при одинаковой скорости движения, относительной влажности и температуре воздуха, а следовательно, и одинаковом температурном напоре профили температуры и концентрации в пограничном слое зависят от пористой структуры. В частности, коллоидные тела дают профили 1 у) и р1(у), отличные от профилей для капиллярно-пористого тела. У И. С. Мельниковой было показано, что постоянные Л и Л, входящие в формулу (20), зависят от пористости и капиллярной структуры тела. Поэтому внешний тепло- и массообмен капиллярно- [c.113]

Влияние массообмена на коэффициент Ср В этом пункте мы будем считать, что довольно сложные теории, описанные выше, дают хорошие результаты только при согласовании с экспериментом, и поэтому будет оправдано искать более прямой подход к задаче определения влияния массообмена на поверхностное трение в турбулентном пограничном слое. Далее, мы обратим внимание на наблюдаемый факт, что во внешней турбулентной части турбулентного пограничного слоя несжимаемой жидкости наклон кривой и в зависимости от log у нечувствителен к скорости вдува. Чтобы получить этот вывод, Лидон ), используя данные Микли и Девиса для Ме = 0, построил график зависимости и от log Мы используем этот наблюдаемый факт, чтобы показать, что касательное напряжение в турбулентной части пограничного слоя равно касательному напряжению при отсутствии массообмена, если никакая масса, входящая в пограничный слой на поверхности тела, не достигает той части турбулентного ядра пограничного слоя, которая обладает вышеуказанным свойством. Эти выводы, кроме того, могут быть использованы для получения влияния массообмена на поверхностное трение в турбулентном пограничном слое при малых скоростях массообмена. [c.286]

Полиномы четвертой степени, использованные Польгаузеном в плоском пограничном слое, были применены Томотика для расчета пограничного слоя на шаре, причем в качестве распределений давления на внешней границе были приняты как теоретическое потенциальное. так и экспериментальное, полученное в систематических опытах Фейджа ). Профиль скоростей в сечениях слоя в форме параболы второй степени принял К. Милликен ). При таком приближении уже нельзя определять положение линии отрыва пограничного слоя с поверхности тела вращения метод Милликена пригоден лишь для хорошо обтекаемых тел. [c.152]

При наличии в жидкости трения около тела, которое обтекается жидкостью, образуется так называемый пограничный сло11 121. Толщина этого слоя зависит от вязкости данной жидкости, и чем больше вязкость, тем больше толщина пограничного слоя. Пограничный слой служит своего рода прослойкой (поверхностью раздела) между всем остальным потоком и омываемым цилиндром и если в точках а и а имеется повышенное давление, то оно передайся телу через пограннч- [c.100]

Для коротких времен /изменение температуры чувствуется только в маленькой зоне вблизи поверхности тела (рис. 1). Можно сказать, что поле температур является полем типа пограничного слоя. Так как граничные условия по другую сторону тела не имеют никакого влияния на поле температур, тело можно рассматривать как полуограничснное. Более удобно использовать новую координату длины у с точкой начала у П0верх1юстп и направлением, противоположным х, [c.219]

Жидкость, заторможенная в пограничном слое, в некоторых случаях не прилегает ио всей обтекаемой поверхности тела в виде тонкого слоя. Таким особым случаем является движение вязкой жидкости вдоль стенки против нарастающего давления во внешнем потоке (течение в диффузоре). Как показывают результаты многочисленных опытов и теоретические оценки ( 2), давление остается постоянным иоиерек пограничного слоя, следовательно, продольный градиент давления, который имеется во внешнем потоке, оказывает влияние на весь пограничный слой. Если положительный градиент давления достаточно велик, то слои жпдкостп, прилегающие непосредственно [c.282]

Нарастание ногравичного слоя на обтекаемой поверхности всегда оказывает влияние на внешний поток. При отсутствии скачков уплотнения это влияние сводится к следующему. Утолщение пограничного слоя в направлении течения связано с увеличением толщины вытеснения б, что приводит к отклонению линий тока внешнего потока. Поэтому течение во внешнем потоке будет таким же, как при обтекании фиктивного контура, смещенного по отношению к действительному на толщину вытеснения. Следовательно, при расчете течения нужно применять метод по(следовательных приближений сначала раюсчитывается обтекание тела потоком идеальной жидкости, затем по найденному распределению давления вдоль поверхности тела находятся параметры пограничного слоя (в том числе толщина вытеснения), далее рассчитывается обтекание фиктивного тела, контур которого смещен на величину б и т. д. Однако обычно толщина вытеснения мала по сравнению с размерами тела и поэтому можно ограничиться первым приближением. [c.338]