teplomassoobmen_Grigoriev (520573), страница 23
Текст из файла (страница 23)
!и Наконец, зввача егце более ущюгцается, ее гп уравнения Прандтля н уравнение энергви удаш ся свести к обыкновенным дифференциальным уравнениям )о, что эта щпмоюю сдезаты мы видели на примере залая Ьявзиуса и Поаытузена (см. ( 5 3 и 5,5). В этих залачат нсшвисимые пароме!нпгс *, у и пило»нные е, н н с»сдаю» к одной иста»псиной переменной т! = уу „гг" ы Таксе решение, при котором залечу, содержашугс наскол кс независимюг переменных (например, лве), удается свес! п к залам с слной независимой переменной, назьпается елок Лвел ч, а сама переменная пазыямпск ешсм Ю и ' пергмплюв. Таким лбр пом, !ежели» пшродггнкыической н !егловой зала» нри обтекании павел!им, когда бртбх = О, яюяютск кщомгшш ьныьщ.
Лат! модельные решения имеют месю н прв юшнчви гралиевш ггаюгенн» вдюь поъзка„когда око(хч гь внешнею потока зависит от коорлкнап! х в ссш стегани со степенным законом: о!(х) = Сх, где С и ю — постоянные величвны. 1.лучай м —. 0 сопшезствуег продгшьиому обтеканию пластины; случай и-- 1 -пбтекалию гсгщтггггьг, носта»лен!к й поперек потока (рве. 5 П). нл» области течения в непосредственной бтгизсстн от перешмй критической и гки кр>глого цвлнндра, а тдкде любоп> другого при гупленного цилиндрического гела. Изменение скорости «о вшшкем сотою в игответсгюю со степегшым запвюм наб нолаетс» в окрестности передней ьритиче ьпй точки при обшканип шннсвилного тела (ргю. 5.12) с упюм растко)и иб, причем )! 2в 10» 1) Если «вести новую переменную ц и безразмерную функцию така гр, определяемые аак (*) 2 (5.25) (5.26) зо дл» функции О нз уравнений Прзндтл» получим ур яп ни Фошя Рл (ухта: Ешь фе" ь(!(1 -ф ) =-О.
(5.27) Граничные условия вмшот вил: О = О,гр' = 0 прв 11 = О; ф приз! = Уравнение (5.27) переходит в уравнение Гявзиуса, ешп положить () . 0 и = 0 у, ая рс синяя з) Х2 р меньше переменной Блазнусв. Решив залачу Фолкнера — Скзп,мохпю пшг>ппь представление о том. как влияет параьютр (! ив распрелеление ородслыюй сс.тавзяющей скоростн по толпшне пограничного слоя б, и найти знаюние б.
Ошзьг»ветс» (рис. 5.13), что ири ускоряюшемс» тече ши вс внешнем потоке ((>' 0) профили скорости более шпоюпны, чем прн обтекании плвьпины ()) = О). Прв ымсдлен »ем течении ()) < 0) в профиле скорости наблкздается точка перец!ба, а при )5 = — 0 199 граднент скаргюти па стопив равен нулю, 'по ссоз »егствугт спсзопппю потока перед отрывом пограничного ело».
Слсдова1б7 На„ вЂ” = Г(Р, т), „(йе„ ».4 ш й"„огх!ч, Нц = пх Л,' й-! ад е г,е р и ОЭ О 3 4 б з(зч а тально, безшрывгюе обтекали» тела «озможно лишь гфи очень мелам за- медлении ннешнего шпака Ках видно нз рис. 5.13, безразмерна» толщина по!раин'«юга сюя умепьшштся с увеличением В Ири б = ! б = 2,4.)у/С Для кру~ло~о двлизшра сднечетрам д С.: »о !Ан (если йе.= о АУО) б/д=!,2/ (йе В 8 5 2 бьшо лаки»но, чщ ллн тобаго лачнгирпого поз раним юш слоя «оэффнцяегп трения сг- йе . Дгя си»стивы с „!Ее, = 0,664, л для «ли/ .г новндцош тела <. Уй»„=ДО) (Рнс. 5.1'!) Рипа агав Тсзультшаьгп расчета динамического пограничного слоя, макаю пронеси анализ процесса тегшоабмена лля случая вменения акоРссти о! по оголенному закануг о (х) — С» . Ирн пот»о»»вой та нера л>ре ло»ерх и гти тела урнаневле энергии преабразуезся а гбыкновенное анфферепцлальяое ура»гмине, которое гшес .т ой с кл, «,гл Ишьг»ул «(с .
О 5.5) Сл*дуе только ими ь» вгшу„чта а данном случае 3! и гр(31) — «еэв зины, рассчнтыншмыс па формулам (5.25) н (5 26). Фуггкггию й(31) ьющю определит~ численным шпсгриронанием р(О) прн давних значениях б. Резултюы расчет» показьлиют, по в частном слу ие Рг '- ! толщины Ь, н б совпадают толька прн (3-0. при б Об, б, анри(3«йб, <б. В случае(3 < 1шчсстшнноз»- виси»теть и -* п(х) и«ест такай же характер, как л при пролалывм обте. канин пластины Однако в случае (! э ! »оэффициант те»пошлин ре.п:т с унел и»синем, а лри х — 0 и — О. !68 В б 5А было доказано, что дл» лкгбога лам»гири го »огра«нчиаго сяоя ясла Нусс льта Но -,Фе. Длл пласглны была получена; Нгг/ )йе„= — 0,332рг . Для клиновидною тела решение.шала»юг задачи д»аг 1/3 035 ° Оазб (Е 00.2) О,13 (2 — б) В результате расчета получено, чга вблизи пе!адней критической точки пни»тра п — постоянная »ел«чина, а а диапюонс 0,7 < Рг < 500 Н = — = 1.!Орг,%е.
пд о !»4 (5.28) Л Если те едет>!оно«ертост«ша д еяяе с ло пм ага залит 1бр У' . У' — Ах, !лнпрелеление темперзтуры в пограничном слив звписнт ат Д и и чиала Рг. На рис. 5.15 поы иио изменение профвл» температуры в погргннчиом слое на пластнве при измене«ни н в частном случае Рг = О,У. Нз рисунка вяляс, что прв н = -0,5 праизтшная (ду)ду) а = 0 и, следоаательно, 'г= О, — О. хат» прл этом темпаратурный и«пар'Т,(х) — Т, ие рашн нулю. Ирв н 0 с у»сличением н гралвент гемперлг>ры у степки «озраствет, 'гта прл- »олит к уяеляченюо числа Н>сшльта но сравнению со случаем изо.срми- *геской пластины.
Ири нектаром мичсиии н (л «0) 0 < О, т.е. теплшюй отак нааравлен ст жидкости к <телке, хот» 7' ' Т . Отмеченные зффекш обьясияюзс гсм, что при быстрин нзмешин«темпершуры стенки иа (кгр- мараеанне гсмперагурвого паля оказывает влияние предыстарн» потоке г гзрофнлг* тын<рак/рьг ус»с»нет переегранпся голью вблизи сшпки Дзя числа Нуссеэг,ш в случае (3 — 0 (обтекалис птютниы) получим формула 14н гзг г/3 — ОЗЗ(2 4 1) ' Рг „(йе„ Еслтг - л ' 0,5, та Ыц„< 0 (и 0). В з гам случае 3 сиговой поток от жид- кгсс пг к сгснке «южно Расшитапч зн»Я зависимость 0 (х).
Нл рис. 5 16 показана заенсимосзь Нс„/„фа от параметра и н б в слу- *ие Рг =0,3, н „ 1,З г-т г, "г„ з,с 1.0 о,б о,э сл а.з в,з с о 4 Ч -Э -! -1 О 1 З 3 л """ ' "Я"Ш Зе а а 1' -О.т Мы рассмотрели некоторые автомсдсльные Тешензш аля нпгс«Ого пограничного слоя. Согласно мео!жче См но»ге«-М ер, сушестауи!т така« преобраюааиил перемеоны „'по задачу азучензш сссснммстричного пограничного слоя (нанриьзер, в случае обтекав!!я озаряла или ракеты) можно свести к задаче изучен« плоского имраничного своя. Латомодсльпые решения возможны и тогдд когда через пористую стенку осушсствляется алуванне и огсасавюяие ш а нз ивер«!!в«ною слоя.
Вдуваиис !то« н пограничный слой нрааолится для »вшиты поверхности тела ш чрезмсрзюго повыше!ми темперюуры. Отсасывание газа пшввляет сохранить течение в пограничном слое ламин»рным нря бсзпе высоких числат Ке, чем в случае вспронвиаемой поверх!мсти. С помоппю этого способа полаю также избежать Отрыв» пограничного слон при положитеюных (бр(бтэ 0) гранаентах лавления При вдувании гам толст«па пограничного слоя шстет, и а определенных условиях в профиле скорости набцодастся точка перш нба, по п! и обшкання власгнны (дрйй = О) приводит ь бояес раннему переходу к турбулюпноьзу течению н пограничном слое, а при буз)бт Π— к его отрыву.
Коэффициенты травин и теилоотдачн с )»сличением скорости вдувании уменыпаются. Пзсасывааие газа ит нотр»пичного слоя приводят к уменьшению толвэш динами«ее»ого н теплового по!рмшчных слое» и «увеличению с и и. у Наконеп отметим, что посрелством тьких преобраюнаннй, «ак нлеобрато»аяпе Л род« Чыяа, яйлы я рт — Сжюорю о О, Иоуорта — Лиза, уршнения нотр«ни пюго ело» в случае нерсмспиьо; саойста пап«ости улмпся свесш к гбыкиовснньш дифференциальным ура»шпили (22, 34, 53]. 170 5.7. Потрави' аый слой ири Обтеьннни тела сжимаем !м г .си Прн зна !енин числа Маха М ' 0,25 тече!же газа прах ! «чески пс отличается оттечеии» нес «иь!»еьюй (гкапеэыюйл) юшкосзи (си б 4.3). 1'вэ иазмьютс» сжнмшмым, если его с«ороси.
закова, по М - 0,25. Тьзя сж«масмопз газа ха!жкшрными являются слсгтюшаы особенности. Во.ысрвьш, прв иатеквнни газа на ооаерхносп, тупоносого тела (рвхезы, «ссмическош «арабля и лр.) в Окрестности лоб аой шчки «слепо ние его сл втия проп«олзи вьше ение значим»«понт колпи:стнэ заплот»1, в связи с чом в зто й облаем! потока температур» лмтигют «ьюоких значений 1!аоример, если тсыасршура наб гаюзцего потока воздуха 7; '- 300 К, а нюло М ' 5, з:о а пристенном мое тампер1цурв рвана приблизительна (800 К. С уэсли синем числа М эта температур» возрастает и минет досгнгиузь значении, при котором возникает диссоциация ммекул гам в имсзот место другие фпзнко-хнмач«скис преврашевня.
Во-аторьш, нри болыних числах М в пограничном слое набэюлаются большие градиенты с«ороси!, в связи с чеы Оквзыва»жся бслыввмн силы внутреннего трения Из-за действия сил трения ироисхслит лиссипапия кинепмеской »нерпы газа, т.с тта энергия злмврмдается в теплоту Выделенно тешюгы лрнвслиз к !ювышспию тсмшратуры газа В мом сг!учш я уравнении энергии (см 4 4.б) нельзя пренебрегать лнссипшивной функцией «В-треть!зх, ю-за бшжнтих перепало» темпершуры (в сбшем случае н давления) в пограничном мое физические сюйства газа невы» счзттагь посто»из!ыми Такие свойства газ», как плотность д вяз«оси, й, теоз опроаодность )„могут си.1ыю нзмевап*с» при перс яодо от олной и»1 кн паграшмиого ело» к другой. О ! меч«нные г! Обснвос1 ! учнтывпатся а теории нотр»пичного сж л сжимаемого газа В ры штах процессов теолообме!м в сжимаемом газе и! ноль устоя га кое пенат«с, как Яшпзьл«Я ю Р.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
