Оглавление:
Поперечное обтекание цилиндра
- Пограничный слой играет большую роль при обтекании цилиндрической поверхности. На рис. 6-23 показана картина течения трубы wash. As как видно из рисунка, поток обтекает цилиндр с 2-х сторон, отходит от его поверхности и во второй образуется турбулентная зона half. To вычислите поток без трения и распределение давления по окружности цилиндра без трения Когда жидкость отделяется от поверхности, мы получаем линии, показанные на рисунке. 6-24. Начиная с передней шины (a = 0), давление уменьшается и достигает минимума при a = 90°.
Затем она становится моложе и достигает того же значения, что и величина лобной доли, при a = 180°. По мере движения жидкости за счет трения вблизи поверхности цилиндра образуется пограничный слой. Частицы жидкости вне пограничного слоя могут перемещаться, преодолевая возрастающее давление за задней половиной, поскольку их кинетическая энергия передается энергии давления. Жидкие частицы, находящиеся в пограничном слое, не обладают такой кинетической энергией.
Поэтому с точки зрения молекулярно-кинетической теории различие между работой и теплотой проявляется только в том, что совершение механической работы требует упорядоченного движения молекул на макроскопических масштабах, а передача энергии от более нагретого тела менее нагретому этого не требует. Людмила Фирмаль
Таким образом, вы можете перемещаться на определенное расстояние в области, где давление будет увеличиваться, пока не потеряете кинетическую энергию. После того, как скорость падает до нуля, частицы начинают двигаться в противоположном направлении. Здесь. Реактивный самолет. При отрыве струи от задней стороны цилиндра наблюдается изменение характера распределения давления. Величина входа частиц в зону повышенного давления зависит от их кинетической энергии.
Последний в среднем больше в частицах турбулентного пограничного слоя (рис. 6-12), чем в ламинарном. Разделение турбулентного пограничного слоя происходит на близком угловом расстоянии а = 110°, а ламинарного пограничного слоя-на расстоянии 82°. Изображение соответствующего распределения давления показано на рисунке. 6-24. Давление со стороны во втором тайме будет меньше, чем с фронта. Это создает силу, действующую в направлении потока, которая называется формой resistance.
To к этому необходимо добавить сопротивление трению, которое возникает из-за наличия напряжения сдвига, действующего на поверхность цилиндра. Рассматриваются обе эти силы. Рисунок 6-23. Боковой поток вокруг цилиндра (фото: x mitt. Forschungsarb, 185, 1916) [l. 335]. И затем Коэффициент сопротивления fcₜ определяется по формуле (⁶»⁵⁸»), Где d-диаметр. L-это длина. D-сопротивление цилиндра. P-это плотность. Uq-скорость движения частиц до контакта с цилиндром. Ld-поперечное сечение цилиндра, перпендикулярное направлению воздушного потока.
- Рис. 6-24. Кривая распределения давления вокруг цилиндра. Jp-локальное давление; p₀-давление на большом расстоянии от цилиндра. P (vq / 2) -гидродинамическое давление свободного потока. А-угловое расстояние от застойной точки. ——- Теоретическая кривая распределения Давление, диаметр цилиндра / = 25, 0 С. И. .; ———- кривая после распределения критического давления Keposlekrnt = 6 .7 ″ 10s; ————кривая Распределение подкритического давления Reaₚ Khtht= 1 .86-10 «[L .[336] .На рисунке 6-25 показан график значений коэффициента сопротивления для различных значений теста Рейнольдса .
Значения критерия Рейнольдса вычисляются по формулам «o и d» .при очень низких скоростях отслаивания струи не генерируются, а сопротивление происходит только за счет напряжения сдвига .Начиная со значения Rea«l, за задней частью цилиндра образуется зона застоя .Дальнейшее увеличение значения критерия финольца приведет к увеличению зоны застоя .Начиная с Re ^ X100, отдельные вихри (Кармановские вихревые полосы), переносимые потоком в направлении течения, разрываются на правой или левой стороне цилиндра .
Энергия может также передаваться излучением от одного тела к другому и без их непосредственного контакта. Людмила Фирмаль
Резкое падение фронта сопротивления на Красном «4-10» связано с тем, что пограничный слой перед точкой отрыва становится турбулентным .В Re i>4-10⁵ вихревая зона кармана больше не образуется .Отдельные вихри наблюдаются только в застойных зонах .Переднее сопротивление цилиндра на малых оборотах определяется главным 」 Рисунок 6-25 .Величина коэффициента лобового сопротивления кругового цилиндра круглого сечения для поперечной промывки жидкостью[л . 337 .] Сопротивлением трением, главным образом сопротивлением формы, в красном цвете> 1, 000 .
Каждое из этих жидких условий влияет на передачу тепла .Создание ламинарного пограничного слоя вдоль передней части цилиндра, распределение давления показано на рис .6-624, вводится в уравнение Бернулли для определения локального потока uₛ .Такие вычисления также определяют параметр формы X . Этот параметр формы изменяется от положительного значения вблизи передней шины до нулевого значения, где градиент давления получается в точке нуля, и отрицательного значения на той части поверхности, где давление увеличивается вдоль направления потока .
Точка отслаивания ламинарного пограничного слоя По сути, именно так определяется расположение цилиндра .Значение счетчика в виде x = −3 .Аналогичные методы расчета могут быть разработаны для турбулентных пограничных слоев .1 .одной из основных задач этого расчета является прогнозирование точки, в которой поток удаляется от цилиндра с произвольным cross-section .It оказывается, для таких расчетов необходимо точно описать форму кривой распределения скоростей .В литературе есть много способов использовать несколько интегральных соотношений или попытаться решить сами уравнения пограничного слоя .
Смотрите также:
| Точные решения уравнении ламинарного пограничного слоя для плоской пластины | Обтекание осесимметричных тел |
| Движение жидкости в трубе | Уравнение теплового потока через пограничный слой |
