Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Турбулентный пограничный слой
Ламинарное течение в пограничном слое плоской пластины возможно лишь в случае, если число Рейнольдса не превышает некоторого значения, называемого критическим. Это значение не является фиксированным, оно зависит от условий входа потока на пластину, состояния ее поверхности и от степени турбулентности набегающего потока. Экспериментальные данные показывают, что критическое число Рейнольдса находится в пределах от до (число Рейнольдса рассчитано по толщине пограничного слоя, т. е. ). Вместо числа Рейнольдса можно рассматривать число Рейнольдса , в котором за характерную длину принято расстояние x от входной кромки пластины. Указанным пределам значений критического числа соответствуют пределы для значений = При числах Рейнольдса, больших критического, ламинарный режим течения в пограничном слое нарушается. Непосредственно за сечением, в котором число Рейнольдса достигает критического значения, находится переходный участок, в котором могут существовать переменные во времени области как ламинарного, так и турбулентного течения, а за этим переходным участком движение в пограничном слое является турбулентным (рис. 7.7). Размеры переходной области зависят от местного градиента давления, чисел М и Re, степени турбулентности и некоторых других факторов. Положение и протяженность переходной зоны могут быть определены экспериментально путем измерения профилей скорости в различных сечениях по длине поверхности. В непосредственной близости к твердой поверхности поперечные к потоку пульсации скорости весьма малы, и движение здесь всегда ламинарное. Можно условно выделить внутри турбулентного пограничного слоя тонкую прослойку, примыкающую к поверхности пластины, называемую ламинарным подслоем. Характер изменения профиля скорости при переходе течения в пограничном слое от ламинарного к турбулентному показан на рис. 7.8. Профили скорости в пограничном слое позволяют вычислить толщину потери импульса и по характеру изменения этой величины установить протяженность переходной зоны. С возрастанием числа Рейнольдса точка перехода смещается к передней кромке, длина ламинарного участка у входной кромки убывает и может оказаться весьма малой по сравнению с длиной пластины. Поэтому когда числа Рейнольдса велики, можно в расчетах пренебрегать наличием ламинарного пограничного слоя у входной кромки и рассматривать пограничный слой как турбулентный на всем протяжении.
Законы турбулентного течения наиболее полно изучены для движения жидкости в круглых трубах. Используем результаты этих исследований для расчета пограничного слоя на плоской пластинке. Допустим, что в пограничном слое профиль скорости такой же, как и в круглой трубе: . Воспользуемся зависимостью касательных напряжений на стенке от и , также полученной для труб: . Вычислим интегралы, входящие в интегральное соотношение:
, .
После подстановки их, а также выражения для в интегральное соотношение (7.10), в результате простых преобразований получаем
. Разделяя переменные , после интегрирования и определения произвольной постоянной (как и для ламинарного пограничного слоя, она равна нулю) получим следующее:
или . (7.18) То есть толщина турбулентного пограничного слоя нарастает более интенсивно, чем у ламинарного пограничного слоя (табл. 7.1). Тогда толщина вытеснения и толщина потери импульса равны:
Таблица 7.1
|
|||||
Последнее изменение этой страницы: 2017-01-19; просмотров: 244; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.224.147.211 (0.005 с.) |