Ламинарный пограничный слой. структура течения и его основные параметры

Ламинарный пограничный слой. структура течения и его основные параметры

Ламинарный пограничный слой. структура течения и его основные параметры. Когда вязкая жидкость обтекает неподвижную твердую поверхность, распределение скоростей всегда неравномерно, так как помимо эффекта вытеснения жидкости на твердую поверхность действует также эффект торможения, являющийся результатом сцепления частиц жидкости. При малом числе Рейнольдса переход скорости стенки от нуля к конечному значению происходит постепенно, так что площадь эффекта подавления стенки сопоставима со всей площадью потока. Такой поток можно рассчитать, используя полное уравнение Навье-Стокса (или уравнение Рейнольдса в случае турбулентности), но решить его достаточно сложно. Однако, если число Рейнольдса велико, поток получает некоторые особенности, которые позволяют упростить это task.

По мере увеличения Ke, площадь вблизи стенки резко возрастает в скорости, и основное влияние вязкости концентрируется на этой области. Людмила Фирмаль

• So, В нем локализуется образование турбулентных вихрей, а вне его течение можно считать небольшим вихрем, приблизительно вероятным. Структура течения при таком большом числе Рейнольдса позволяет разделить всю площадь течения на 2 части. а) пограничный слой стенки (рис. 8.17 ПС); он характеризуется выраженным градиентом скорости и образованием турбулентных вихрей. б) внешний поток (VP на рис. 8.17), его завихренность относительно невелика, и если его игнорировать, то поток можно считать потенциальным ln. Проявление вязкости внешнего потока невелико, поэтому, подобно идеальной жидкости, неравномерность распределения ее скорости обусловлена только вытесняющим действием обтекаемого тела.

Из-за большого количества Кэ, в большинстве случаев, поток внешнего потока является турбулентным. Однако, скорость резко падает при приближении к стене, поэтому в пограничном слое Триста двадцать пять different. In в этой главе мы будем рассматривать только ламинарную границу layer. To допустим эти упрощения, рассмотрим типичный случай образования пограничного слоя. Когда тело обтекает тело почти неограниченным потоком (внешняя задача), образуется пограничный слой, начинающийся с переднего конца тела (носа).8-17, ломаная линия показывает условную границу пограничного слоя, то есть расстояние от твердой поверхности, на котором скорость потока в пограничном слое отличается от внешней (потенциальной) скорости потока и задана небольшая величина (например, 1%; 0,5%).

• Толщина пограничного слоя b в этом сечении мала по сравнению с расстоянием x от точки его образования, поэтому скорость в пограничном слое изменяется очень резко (см. рис.8.17 и 8.19). Ниже по течению толщина пограничного слоя увеличивается, но, как показывает опыт, небольшое отношение o / x сохраняется по всей длине обтекаемого тела(это тот случай, когда никакого разделения не происходит(см. ниже)). В этом случае наряду с пограничным слоем у стенки образуется еще один тип пограничного слоя. Это гидродинамическая (или аэродинамическая) трасса горизонтальных скважин. Это область позади обтекаемого тела, неравномерное распределение скорости, вызванное тормозящим действием твердой поверхности, все еще сохраняется. При движении вниз по течению от тела за счет действия вязких сил скорости равны и граница между гидродинамическим следом и внешним потоком расширяется.

Когда жидкость течет по каналу, трубе или каналу (внутренняя задача), в первом участке, где формируется диаграмма скоростей, формируется пограничный слой (см. рис.6.16).Здесь в каждой из стенок создается пограничный слой, толщины которого недостаточно для заполнения всего канала section. In в его центральной части поддерживается равномерное распределение скоростей. Увеличение толщины пограничного слоя b заполняет всю секцию только в конце первой секции / NACH, и пограничный слой не может быть отделен вниз по течению потока. Когда поток жидкости течет из сопла или отверстия в неограниченную среду с одинаковой плотностью и вязкостью, возникают различные типы пограничных слоев (рис.8.18).

Поэтому различают пограничные слои ламинарных и турбулентных течений, а методы расчета для каждого из них существенно отличаются. Людмила Фирмаль

• Конкретный участок / начало, называемый первым участком, поддерживает равномерное распределение скорости, как и выход из сопла. За счет действия вязких сил струей захватывается еще большая площадь, и вблизи ее оси формируется неоднородный профиль скорости пограничного слоя струи. Если вы согласны считать такое расстояние на оси учитывая ее границы Так как скорость Штосселя близка к нулю(например, 1% от скорости по оси струи), то можно определить площадь пограничного слоя струи. Важно подчеркнуть, что приближение скорости пограничного слоя к скорости внешнего потока по своей сути асимптотично, и строго говоря, конечной толщины пограничного слоя не существует.

Смотрите также:

Учебник по гидравлике

Возможно эти страницы вам будут полезны:

1. Основы теории цилиндрического подшипника скольжения.
2. Численные методы решения уравнений Навье-Стокса.
3. Уравнения движения в плоском ламинарном пограничном слое.
4. Общая задача расчёта и способы решений уравнений ламинарного пограничного слоя.