Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Патанкар С. -> "Тепло и массообмен в пограничных слоях " -> 36

Тепло и массообмен в пограничных слоях - Патанкар С.

Патанкар С., Сполдинг Д. Тепло и массообмен в пограничных слоях — М.: Энергия , 1971. — 128 c.
Скачать (прямая ссылка): teplomassoobmenvpogransloyah1971.djvu
Предыдущая << 1 .. 30 31 32 33 34 35 < 36 > 37 38 39 40 41 42 .. 76 >> Следующая

Ограниченные потоки. Использование данного метода применительно к условиям внутренней задачи, т. е. к ограниченным потокам, обсуждается в общих чертах в работе [Л. 79]. До сих пор, однако, не было проведено проверочных расчетов по этому методу. В настоящее время для этого класса задач развиваются другие методы. В будущем необходимо также разрабатывать методы и вычислительные программы для более сложных внутренних задач, в которых несколько струй движется параллельно друг другу в одной трубе, и пограничные слои на ограничивающих стенках рассматриваются совместно.
Уточнение и усовершенствование физических гипотез. Основное достоинство вычислительного метода, развитого в данной книге, состоит в том, что он открывает путь к исследованию гипотез о турбулентном обмене. Некоторые иллюстрации такого исследования представлены во второй части книги. Из них видно, как с помощью данного метода выражен точный смысл гипотез и как сопоставление с экспериментальными данными указывает направление их модификации. Значительный объем таких исследований физических гипотез предстоит еще сделать. Математический аппарат метода позволяет проводить исследования быстро, удобно и экономно.
ЧАСТЬ ВТОРАЯ ИССЛЕДОВАНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ ГИПОТЕЗ
Глава четвертая
НЕКОТОРЫЕ СООТНОШЕНИЯ ДЛЯ ПОТОКОВ СТЕНКИ
4.1. ОБОСНОВАНИЕ
Одно из новшеств расчетного метода, описанного в первой части, состоит в интегрировании раз и навсегда уравнений одномерного пограничного слоя в непосредственной близости стенки.
В § 1.4 была проведена эта операция с использованием гипотезы Ван-Дриста [Л. 126]. Там же показано, что в случаях, когда результаты такого интегрирования выражаются в виде алгебраических формул, последние можно с успехом применить затем для решения дифференциальных уравнений в частных производных методом конечных разностей.
Эти формулы впредь будут называться соотношениями для потока стенки, так как они связывают потоки количества движения, массы вещества или энтальпии вблизи стенки с величинами скорости, концентрации, температуры и т. д. на соответствующих внешних границах одномерного слоя.
Напомним, что величины скольжения для границы, совпадающей со стенкой (см. разд. 2.5-2), включают безразмерные трение и потоки (s и S), а они в свою очередь получаются из соотношений для потока стенки. Поэтому до проведения расчетов в гл. 5 и сопоставления их с экспериментальными данными необходимо получить эти соотношения.
Формулы для потока стенки в настоящей работе даны в новой обобщенной форме. Однако они, хотя и косвенно, применялись еще в ранних работах. Например, в статье [Л, 78] использованы зависимости
как неявные формы законов для потоков стенки (обозначения, фигурирующие в этих формулах, уже использовались нами в § 1,4, за исключением символов Е и Р, которые следует рассматривать как постоянные интегрирования). Независимо от их дальнейшего использования в расчетных методах представленные здесь соотношения для потоков стенки могут быть применены для вычисления касательного напряжения трения и потоков стенки по измерениям профилей скорости и других зависимых переменных. Таким образом, они, так же как и известный график Клаузера [Л. 15], служат для определения касательных напряжений на стенке, обладая по сравнению с ним достоинством более широкой применимости.
Ниже результаты численного интегрирования одномерного слоя трансформируются в алгебраические формулы. Это оказывается не 5-1496 65
(ЕУ+)
(4.1-1)
и
ф+------31 (и+-\- Р)
(4.1-2)
всегда просто, а полученные формулы не обладают однозначностью. Анализ, выполненный в этой главе, следует рассматривать не более как иллюстрацию. Однако его вполне достаточно для большинства экспериментальных задач, которые обсуждаются в гл. 5.
Краткая сводка формул турбулентного течения приведена в § 4.6.
4.2. ЧИСЛЕННОЕ ИНТЕГРИРОВАНИЕ
Выбор постоянной Л*, В § 1.4 отмечалось, что для интегрирования уравнений (1.4-27) и (1.4-29) нужно знать величину Л*.
Хорошее согласование с некоторыми экспериментальными данными Ван-Дриста [J1. 126] достигается при Д* = 26 и /( = 0,4; отсюда приходим к величине Д*, равной 10,4.
Попробуем согласовать значение Д* со следующими хорошо известными экспериментальными результатами для гладких стенок:
1) с константами логарифмического закона стенки [4.1-1], а именно /(=0,4; ? = 9,025;
2) с формулой Сполдинга—Джаятилака [Л. 114], которая для величины Р в (4.1-2) при больших отношениях a/at обладает асимптотой
Р = 9,24(3/3i):v\ (4.13-1)
Можно показать, что при Л*=11 оба этих результата удовлетворяются с хорошей точностью. Тогда численное интегрирование уравнения (1.4-27) при нулевых значениях р* и т* дает для фигурирующей в уравнении (1.4-62) постоянной интегрирования ?* величину, равную 22,74.
Предыдущая << 1 .. 30 31 32 33 34 35 < 36 > 37 38 39 40 41 42 .. 76 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed