Расчет турбулентного пограничного слоя с градиентом давления

Расчет турбулентного пограничного слоя с градиентом давления

Расчет турбулентного пограничного слоя с градиентом давления. Наличие градиента давления во внешнем потоке, а следовательно и в пограничном слое, значительно усложняет вычислительную задачу последнего. Однако, учитывая практическую значимость этого вопроса, он привлек внимание многих исследователей, и в настоящее время разрабатываются различные решения, основанные на приближенных предположениях и эмпирических данных. dependencies. In в последние годы разработан численный метод решения дифференциальных уравнений(9.3), дополненный выражением турбулентного напряжения на 1 из полуэмпирических theory. In для того чтобы полученная таким образом система уравнений имела удобную форму для численного решения, используются безразмерные переменные used. In thickness.

Кроме того, в некоторых случаях используется специальное преобразование координат для создания более равномерного распределения параметров потока по всему пространству. Людмила Фирмаль

• In принимаются переменные, формулируются граничные условия, и система решается в ЭВМ одним из Конечно-разностных методов (например, методом сетки или линии). Краткое описание группы этого метода можно найти в[27], а подробное описание можно найти в специализированной литературе. Метод другой группы основан на интегральном отношении пограничного слоя, и прежде всего на зависимости(8.83).Для его интегрирования, например, требуется дополнительная связь между параметрами в виде H (6**) и Cy (b**).Они установлены с использованием полуэмпирической теории турбулентности. Рассмотрим общую расчетную схему, основанную на аппроксимации профиля касательных напряжений, понятие, принадлежащее К. К. Федяевскому [27].

Рассмотрим следующую зависимость от напряжения сдвига: В вязком подслое, M = р Ди / ду、 Турбулентный слой m = p / 2 (di / du) 2. величина φ=(V-u) / u *называется «дефектом» скорости. Если установить здесь каким-то образом формы зависимостей m / m0 = / m <sup class=»reg»>®</sup> и I (m)), то можно использовать формулы (9.16) и (9.17) для построения безразмерного профиля скорости в области вязкого подслоя и турбулентности, respectively. In в рассматриваемом методе полиномиальная аппроксимация принимается для функции/ m(r） / М(11)= м / М0 = В0 + м + b2r автолампы] 2Н,(9.18） Его степень зависит от количества граничных условий, используемых для определения коэффициента b*.Примите следующие очень надежные условия. На стене (m)= 0) видно, что/ m (0)= 1.Далее из уравнения η= 0(8.83) Для закона распределения длины смешанного пути принимают либо эмпирические, либо полуэмпирические зависимости.

• Согласно расчетам, формула Прандтля-никлаза подходит для внешних задач и для течения плоских каналов. И6 = 0.14-0.08(1-г]) 2-0. 06 (1-g]) 4, (9.21） Он был получен по результатам экспериментов, проведенных на гладких трубах. Подставляя формулу (9.20) в зависимость(9.16), вычисляем Интеграл, ограничивая его членами порядка d) 2 или меньше, получаем закон распределения скоростей вязкого подслоя. =Кет(Т)+ 0.5 футов] 2), (9.22） Здесь Кех = u ^ i \. Профиль скорости вязкого подслоя в общем случае зависит от градиента давления, так как он зависит от 1 параметра φ, и только если d / dx = 0 является линейным. Безразмерный профиль скорости турбулентной части пограничного слоя может быть построен путем подстановки формул (9.20) и (9.21) в формулы (9.17) и вычисления integral. In в общем, это можно сделать только численно. Однако понятно, что она безразмерна Триста семьдесят пять Профиль дефекта скорости φ зависит от 1 параметра F.

Для этих расчетов необходимо знать толщину вязкого подслоя 6L. At границу между вязким подслоем и турбулентным потоком можно найти в предположении, что локальное число Рейнольдса Rel = ilbl / g достигает некоторого критического значения a2.Согласно формуле (9.22), соотношение ^ = Кел = Ре | (д) 2 + 0, БФТ)= А2, (9.23） Здесь т] л = дл / д. По сравнению с расчетными и экспериментальными данными, а 10. 10. поскольку это cl 1, мы можем игнорировать термин, содержащий G) l, что приводит к зависимости, определяющей толщину вязкого подслоя. Ретт} л = » A » или » * 6л / х = ОС. (9.24） Зависимость между толщиной пограничного слоя b и напряжением стенки m0 устанавливается при условии, что на границе вязкого подслоя (y = 6L) расход, рассчитанный по формулам (9.17) и (9.22), должен быть одинаковым.

Численный метод позволяет найти все параметры течения в пограничном слое и получить его полное описание. Однако эти методы трудоемки и отнимают много времени. Людмила Фирмаль

• Здесь можно указать любое значение в последовательности m) n и вычислить его для каждого фиксированного Φ. um, c в Формуле (9.25’),= St = 2 (q * / H) c; I (9.27) согласно; 6 * 16 n 6 ** 16-по (9.26), а по (9.28)-соответствующее число Ke**. Поэтому эти параметры могут быть выражены в виде функций числа Ke **и параметра формы F. Однако расчеты показали, что удобнее использовать параметр формы бури — Лойтинского вместо последнего. 。3,5 является функцией только параметра формы F. Дано выражение (9.25), вместо переменных.

Смотрите также:

Учебник по гидравлике

Возможно эти страницы вам будут полезны:

1. Структура и уравнения пристенного турбулентного пограничного слоя.
2. Расчет турбулентного пограничного слоя на пластине.
3. Затопленные турбулентные струи.
4. Силы, действующие на тело, обтекаемое потоком вязкой жидкости.