Оглавление:
Гидродинамический и тепловой пограничные слои при ламинарном течении
- Классическая гидродинамика XIX века. Мы дали ряд решений уравнения идеальной невязкой жидкости. Однако эти методы оказались бессильными при изучении течения и обтекания твердых тел В канале из-за невозможности выполнения граничных условий жидкость прилипает к стенке. С другой стороны, решение в случае «ползучего движения» является Здесь мы смогли опустить инерционный член (например, уравнение Стокса, уравнение (14)), который был получен как предельное решение случая малой скорости(малого числа Кэ). Ke Prandtl1) ввел понятие «пограничный слой», когда существуют многочисленные ограничения.
Теория пограничных слоев основана на идее, что они находятся на определенном расстоянии от стенок твердых тел Эффекты трения незначительны. Это означает, что здесь поток подчиняется законам движения идеальной жидкости. Отклонения от этой картины происходят только в теменной области- Граница layer. In внутренняя, вязкая сила сопоставима с другими силами по порядку величины. С другой стороны, уравнение движения пограничного слоя можно упростить, если: Игнорировать всех участников Небольшой заказ. Эти упрощения приводят к тому, что получается новое дифференциальное уравнение пограничного слоя, которое во многих случаях допускает его разрешение. 2).
Хотя в природе нет абсолютно черных поверхностей, понятие о черном теле очень полезно, так как законы, управляющие его излучением, сравнительно просты и, кроме того, это понятие дает возможность доказать, что в природе не существует таких поверхностей, которые излучают больше тепла, чем черная. Людмила Фирмаль
Угадать Дифференциальные уравнения для плоского стационарного течения. Рассмотрим плоскую или слегка изогнутую пластину, которая течет в продольном направлении со скоростью u. компонент скорости внутри пограничного слоя толщиной o — И / у. на стенах они исчезают (рис. 86).Но по всей толщине пограничного слоя от стенки до границы скорость t) x должна возрастать от нуля до конечного значения и / или. Так ДТЛ) х!
Переменные mx, d ^ / dx и d2tx1dx2 имеют нормальные значения и не зависят напрямую от толщины пограничного слоя и его внутренней части Оценки могут быть получены в одном порядке. F и D. 86.Вывод уравнения пограничного слоя для плоских и продольно обтекаемых пластин. Из уравнения континуума Кроме того, dl> y1du — \и qi)y1d2 — \ / B. При объединении вы найдете −8, соответственно, и должно быть d210y / DX-o и d210y / dx2-o.
Далее приступим к оценке порядка величины членов уравнения Движение плоской стационарной задачи с использованием только объема полученных данных. Согласно (19), форма этих уравнений имеет вид Вы будете Для того чтобы вязкие и инерционные члены имели одинаковый размер, V-B2 необходимо поместить в первое уравнение ((79)].Далее, справа от выражения、 игнорируйте размер dChich / dhg по сравнению с d2 и x / arc. Из 2-го уравнения [(80)] следует dr (do-3).Все остальные члены этого уравнения являются То же или меньшее значение степени. Поэтому увеличением давления через пограничный слой следует пренебречь.
- Следовательно, давление Если внешнюю силу, например, можно определить из уравнения Бернулли, то ее распределение передается непосредственно от соответствующего потока без трения. Случай Давление потока вдоль плоской пластины при любых обстоятельствах равно dr / dx = 0, поскольку оно поддерживает постоянную величину в направлении потока.2-е уравнение полностью Поскольку пограничный слой стационарного уравнения течения исчезает, в качестве дифференциального уравнения течения получается следующее уравнение. d2shl du2 ’ (81 )） Где, в своем первоначальном виде, уравнение непрерывности Ности — ЦТ.
Физический смысл этих уравнений состоит в том, что движение в направлении оси y происходит, но оно не имеет никакого отношения к действию сил трения и инерции. Форма граничного условия имеет вид (Нет потока трения) у=оо. Таким образом, мы получаем 2 уравнения для 2 неизвестных и устанавливаем давление y пограничного слоя. Уравнение движения проще, чем уравнение Навье-Стокса. Примите во внимание следующее friction. So, эти упрощенные уравнения могут быть применены во всех случаях, когда происходит переход от нулевой скорости стенки к конечной скорости, которая не возмущается.
Поверхностью почти абсолютно черной для инфракрасного излучения является снег, поглощательная способность которого равна 0,985 для теплового излучения тела, температура которого не слишком высока. Людмила Фирмаль
Течение происходит в относительно тонком пограничном слое, толщина которого меньше размеров тела (то есть если область течения обладает свойством»пограничного слоя»). В случае с нагретыми продольно обтекаемыми пластинами, выделяющими тепло текущей жидкости, легко понять, что температурное поле также имеет характерную особенность в пограничном слое. Опыт показывает, что в этих условиях неравномерность температуры концентрируется в тонком слое вдоль пластины. Polgauzen1), уравнение энергии этого случая сначала Решаются уравнения теплового пограничного слоя и уравнения, связанные с ним. Пусть температура пластины постоянна, а температура жидкости на расстоянии.
Толщина границы показана ниже Вы можете оценить порядок отдельных членов уравнения энергии следующим образом: Члены в скобках справа от уравнения определяют фрикционную теплоту[диссипативную функцию уравнения (18a)].Теплопроводность Это должно быть очевидно, X-B *по сравнению с конвективным переносом тепла. термин d2b / dx2 мал по сравнению с d2b / dx2 и должен быть отброшен. Это то же самое, что и раньше、 Теплопроводность жидкости в направлении потока равна нулю(см. стр.
Из всей диссипативной функции сохраняется только 1 член (dtu ^ / dy) 2, поэтому уравнение теплопроводности Пограничный слой принимает вид При 0 = 0 ^ y = 0 и k = 0°y = oo при граничных условиях нагретых или охлажденных пластин. Если рассматривать случай, когда пластина не получает тепло или не выделяет тепло、 Есть условия на границе (- ^ ) =°для y =0.(84 )） Граничным значением стенки пластины в этих условиях является собственная температура$ e.
Смотрите также:
