Ламинарный пограничный слой Лойцянский Л.Г.

ОГЛЛВЛЕНИЕ Предисловие Введение . 114 1!4 116 Г л аз а 1, Уравнения Прандтля н простейшие случаи точного их решения 6 1. Пограничный слой и внешний поток. 6 2. Вывод уравнений Праидтля . й 3. Уравнение Прандтля — Мизеса 6 4.

Пограничный слой на пластинке (задача Блазиуса) 6 5. Задача о затопленной струе . ф 6. Применение уравнения Прзкдтля †Мизе к задаче о затопленяой струе . 8 7. Распространение затопленной струи вдоль твердои плоской поверхности 8. Азродинамический след за телом 6 9. Отрыв пограничного слоя от поверхности . 6 10.

Толщина вытеснения и ее влияние на распределение дав- ления Глава !1. Тошые решения уравнений Прандтли для некоторых классов задач . 6 11. Стспевиое расиределенне скорости вдоль внешней границы слоя 6 12. «Одно«нитный» профиль скоростей ф 13, Многопарнметрический класс задач Блазиуса — Хоуарта . й 14. Классы точных решений Таин и Гертлера — Виттннга Г л а в а 111. Приближенные однонараметрвческие методы 6 15.

Некоторые общие соображения . 6 16. Интегральное условие импульсов й 17. Метод Кармана — Польгаузена й 18. Применимость метода Кармана — Польгаузеиа . 6 19. Обобщение метода Кармана — Польгаузека й 20. Определение характеристических функций . Я 21. Лииеаризация уравнения однопарзметрического метода 6 22. Обзор других приближенных методов Глава 1Ч. Плоский нестационарный пограничный слой ф 23. Погранкчиый слой з начальной стадии движения тела . 6 24. Пограничный слой на теле, внезапно приведенном в поступательное равиомарвоз движение 12 12 16 23 26 34 39 42 49 54 58 87 88 92 96 98 101 105 107 ОГЛАВЛЕНИЕ 6 25.

Равноускоренное движение цилиндра ..., .......... 121 й 26. Случай скорости, зависящей от времени по степенному закону .. 124 5 27. Продольное нестацнонарное обтекание пластинки ........ 128 в 28. Применение прнблвжсннога однопараметрического метода ....

132 й 29. Применение методов, ве связанных с уравнением импульсов . 139 Глава Ч. Веплоские двумерные пограничные слои........ 141 6 30. Пограничный слой на продольно обтекаемых удлиненных телах вращсння 141 6 31. Примеры стационарного и нестацнонарного пограничных'слоев на удлиненном теле вращения . 143 6 32. Преобразование Степанова — Мапглера .. ... .... ..

.. 148 6 ЗЗ. Однопарзметрнческий метод расчета двумерного стационарного пограничного слоя 150 6 34. Обобщение на случай нестацнонарного слоя ........... 153 6 35. Пограннчкьш слой на длинном, тонком теле вращения; продольное обтекание цилиндра . 154 6 36. Расчет влияния поперечной кривизны по однопараметрическому методу 163 й 37. Круглая струя в затопленном пространстве .

... ... ... . 167 Глава У1. Трехыериые осесимметричные пограничные слои... 173 6 38. Равномерное вращение диска в безграничной вязкой жидкости .. 173 ф 39. Равномерное вращение диска, ограниченного кожухом...... 177 6 40. Пограничный слой на диске, вращающемся в однородном осевом потоке 183 6 41. Пограничный слой на диске, приводимом во вращение из состояния покоя 192 6 42. Пограничный слой на теле вращения, внезапно приведенном в равномерное винтовое движение ..............., 196 6 43. Распространение закрученной струи в затопленном пространстве 200 8 44.

Радиально-щелевая закрученная струя в затоплень я пространстве 206 8 45. Гидродинамическая модель вихревой форсунки .. .,' ...., 212 ,зг'зг Г лава АГ11. Некоторые задачи теории трехмерного пограничного слон 218 6 46. Пространственный пограничный слой на скользящем крыле ... 218 6 47. Пространствевный пограничный слой на вращающемся цилиндрическом крыле . 226 ф 48. Обратное влияние пространственного пограничного слоя на внешний поток 232 6 49. Вращающийся цилиндр в косо набегающем потоке ....... 235 6 50. Уравнения трехмерного пограничного слон в любой ортогональной системе координат 244 6 51.

Некоторые общие свойства пространственного пограничного слоя; теорема о вторичных течениях ... .. .., , .. ., . 247 8 52. Пространственный пограничный слой вблизи линии пересечения двух плоскостей 249 Г л аз а ЛП. Пограничный слой в одиороДном илн неоднородном газе прн больших скоростях................ 254 6 53. Некоторые особенности теории пограничного слоя в газе..... 254 8 54. Основные уравяения движения вязкого совершенного газа .. 256 й о5. Две основные формы уравнений пограничного слои в газе....

259 огллвлкннв 9 56, Области применимости уравнений пограничного слоя ...., . 266 8 57, Уравнения пограничного слоя в потоке смеси реагирующих между собой газов, 2?2 1 л а в а 1Х. Температурный и двффузиоиный пограничные слои в несжимаемой жидкости 280 8 58. Температурный пограничный слой на продольно обтекаемой пластинке.

280 9 59. Температурный потрави шый слой прн продольном перепаде давления 284 6 60. Температурный пограничный слой при заданном распределении температуры на поверхноств тела . 287 $ 61. Температурный пограничный слой на продольно обтекаемом теле вращения . 292 9 62. Температурный пограничный слой иа длинном цилиндре а продольном потоке 295 8 63. Температурный пограничный слой на вращающемся диске ....

299 8 64. Распространение нагретой ламинарной струи в затопленном пространстве 305 8 65. Приближенные методы расчета температурного пограничного слоя 308 й 66. Ламинарпая диффузия в изотермическом пограничном слое . 314 6 67. Примеоы диффузионных пограничных слоев.........., 316 Глава Х. Ламинариый пограничный слой на пластинке в продольном газовом потоке . 319 6 68.

Стационарный пограничный слой на пластинке при линейной зависимости вязкости от температуры......... 319 й 69. Продольное обтекание пластинки при числе Пракдтля, равном единице . 330 70. Уравнения Крокко 334 ' ?1. Применение,ггеременных Мизеса — Прандтля . .., .. . 342 ф 72. Ламинарн."Р 'пограничный слой на пластинке при переменной температт -' поверхности 346 6 73. Взанмод тане пограничного слоя со сверхзвуковым потоком ..

352 й 74, г!естационзрные явления на безграничной пластинке, импульсивно приведенной в равномерное движение ...,, ........ 356 8 ?5. Влияние излучения на распределение температуры в пограничном слое в абсолютно прозрачном газе . 362 й 76. Продольное обтекание пластинки слабо разреженным газом прч учете скольжения . 364 Глава Х!. Пограыичиые слон с постоянным давлением...... 371 й 77.

Ламннарный пограничный слой на конусе в продольном сверхзвуковом потоке 371 9 78. Образование пограничного слов на стенке ударнон трубы . ... 378 й 79. Ламннарная струя в газовое среде .........., .... 387 6 80. Ламннарпый пограннчнын слой иа быстро вращающемся в газе диске .

390 й 81. Распространение радиально-щелевой ламинарной газовой струи вдоль гвердой стенка .. .. . . .. . .. . 393 в 82. Свободная радиально-щелевая закрученная струя ........ 401 6 83, Пограничный слой нрн равновеснои диссоциацнн газа ...... 404 й 84. Пограничный слой в диссоциированном н ианпзнронапнам газа при наличии магниткого полн . 410 огллвлвнии Г л а за ХИ. Пограничный слой при заданном распределении давлений на внешней границе ............., .. 418 8 85.

Пограничный слон на теплонзолированной поверхности при с = 1 и небольших М„......,.............. 418 8 88. Пограничный слой при чнв1 и произвольном М ........ 424 й 87. Преобразование уравнений пограничного слоя в газе к форме, полностью соответствующей несжимаемой жидкости....... 431 8 88. Применение модифицированного преобразования в случае тепло- отдающей поверхности .. .. . ... . ...

. .. . ... 440 8 89. Приближенный метод расчета пограничного слоя в случае произвольного распределения скоростей во внешнем потоке и наличия теплоотдачи с поверхности тела, 448 $ 90. Влияние диссоциации воздуха ва теплообмен з носовой части тела вращения 457 Именной указатель 474 Предметный указатель .. . ... .. .. .. . .. . 477 ПРБДИСЛОВИВ Быстрое развитие теории пограничного слоя, особенно в связи с новыми задачами аэродинамики и термодинамики газа при больших скоростях и высоких температурах, делает в настоящее время составление сравнительно краткого руководства в этой области крайне затруднительным. Вот почему, представляя себе фундаментальное значение классических методов расчета ламинарного пограничного слоя для решения новых вадач теории пограничного слоя, мы удовольствовались пока изложением теории ламинармого пограничного слоя и, кроме того, опустили некоторые специальные вопросы этой теории, как, например, пограничный слой на пористой поверхности при наличии поддува или отсоса.

Что касается вопроса устойчивости движения жидкости и газа в ламинарном пограничном слое, то он. будучи тесно связан с теорией перехода ламинарного движения в турбулентное, естественно, может и должен быть отнесен к теории турбулентного пограничного слоя, изложению которой затор надеется посвятить з далънейшеч специальную книгу.

Такой выбор содержания настоящей книги позволил, с одной стороны, глубже и систематичнее остановиться на наиболее фундаментальных вопросах теории ламинарного пограничного слоя, а с другой — осветить и ряд новых задач этой теории, Первые три главы книги содержат изложение теории плоского стационарного слоя, включая сюда как точные, так и приближенные методы решения. В главе И изложены аналогичные регпения классических и некоторых современных плоских задач теории нестационзрного слов. В главе У рассмотрены двумерные осесимметричные стационарные и нестацнонарные задачи о продольном обтекании удлиненных тел вращения, а также задача о незакрученной круглой струе. В главе Ч! разобраны аналогичные задачи, усложненные вращательным движением тела, а также задачи о закрученной круглой струе и закрученном пограничном слое внутри конического сопла.

Глава Л1 посвящена изложению основных методов решения наиболее простых задач трехмерного пограничного слоя и выяснению некоторых общих свойств пространственных нограннчнык слоев. Перечисленные семь глав книги относятся к теории однородного изотермического пограничного слоя в несжимаемой жидкости. В главе ЧВ1 пгедисловиз выводятся общие уравнения ламинарного пограричного слоя в газе прн больших скоростях и температурах; там же нашли себе место специальные уравнения пограничного слоя в разрежегпюм газе и в смеси химически реагирующих между собою гззов, В главе 1Х рассматриваются применения простейших частных случаев этих уравнений к точному и приближенноцу решению плоских и пространственных задач о теплопередаче и диффузии примесей в несжимаемой жидкости в условиях малых парепадов температур и малых изменений концентраций примесей.