Отрывные течения. Том 3 - Чжен П.
Скачать (прямая ссылка):
цилиндр или его основная часть была погружена в пограничный слой, который
первоначально был турбулентным. Средняя температура цилиндров составляла
от 470 до 560 К. Коэффициент теплоотдачи h определялся по формуле
h = q/(T s - Tw),
158
ГЛАВА XI
где q - плотность теплового потока к стенке, Т s и Ти: - температуры
торможения и стенки соответственно. В этом определении не используется
температура теплоизолированной стенки, так
. 9.5
'77777777777/77~ А1
7777777777777.
А2
'77777777Т77
АЗ
V777777777
А4
25,4
77777777777777777777777Т77/
ВТ
Ф и г. 64. Типы моделей и их обозначения [70].
а - группа А: круговые цилиндры диаметром 9,5 мм, ось перпендикулярна
поверхности, нержавеющая сталь, толщина стенки 1,27 мм; б - группа В;
круговые цилиндры диаметром 25,4 мм, ось перпендикулярна поверхности,
нержавеющая сталь, толщина стенки 1,27 мм; в - группа С: наклонные
круговые цилиндры диаметром 9,5 мм, нержавеющая еталь, толщина стенки
1,27 мм.
Примечание. Все размеры даны в миллиметрах.
как практически она не имеет смысла вследствие сложной природы течения.
Для стенки рабочей части h = 0,057 кВт/м2 трэд, на испытываемой
пластине без цилиндрического препятствия h = 0,040 ± d 0,0006 кВт/м2
трад.
ТЕПЛОВЫЕ ЯВЛЕНИЯ В ОТРЫВНЫХ ТЕЧЕНИЯХ
159
Рассмотренные варианты цилиндрических препятствий и их обозначения
представлены на фиг. 64, расположение термопар и гребенок насадков
полного давления на пластине - на фиг. 65.
Фиг. 65. Расположение термопар и гребенок насадков полного давления на
пластине [70].
Первая цифра номера термопары обозначает ряд.
Одно из окон трубы было заменено панелью из малоуглеродистой стали с
никелевым покрытием, имеющей отверстие диаметром 9,5 мм, через которое
проходила державка цилиндра и провода.
При изложении результатов испытаний основное внимание уделяется
качественным тенденциям, т. е. изменениям порядка 50% или более.
Группа А
Тепловой поток в прилегающей к цилиндру области в пределах одного его
диаметра в 2 - 4 раза превосходил тепловой поток в невозмущенном
пограничном слое (0,040 кВт/м2-град). В точке, расположенной на
расстоянии около трех диаметров в сторону и впереди цилиндра, тепловой
поток в 2 раза больше, чем в невозмущенном пограничном слое, что
свидетельствует о существовании области влияния вверх но потоку и по его
ширине. Для цилиндров высотой 50.8, 25,4 и 19 мм тенлорые потоки сходны,
хотя в случае
ОЛ
Расстояние от цгнтра о снования препятствия, мм
Ф и г. 66. Коэффициент теплоотдачи в плоскости симметрии для
цилиндрических препятствий группы А [70].
Препятствия: ДА1; ОА2; DA3; VA4.
ММ
Фиг. 67. Коэффициент теплоотдачи в сечениях, перпендикулярных к
направлению потока, для цилиндрических препятствий группы А и С [70].
Препятствия: ДА1; ПАЗ; VC2.
Фиг. 68. Коэффициент теплоотдачи в плоскости симметрии для цилиндрических
препятствий группы В [70].
Препятствия: О Bl; ОВ2.
ТЕПЛОВЫЕ ЯВЛЕНИЯ В ОТРЫВНЫХ ТЕЧЕНИЯХ
161
самого короткого цилиндра (12,7 мм) в близлежащей точке и точке 10,
расположенной на расстоянии трех диаметров в сторону от цилиндра, они
снижались до величины, соответствующей невозмущенному слою.
Большие тепловые потоки за цилиндром высотой 12,7 мм, вероятно,
вызваны отрывом потока от верхнего торца цилиндра и последующим его
присоединением. Полученные в опытах величины h приведены на фиг. 66.
Для всех цилиндров диаметром 9,5 мм на расстоянии в пределах трех
диаметров за цилиндром тепловой поток вообще уменьшается до
соответствующего уровня в невозмущенном пограничном слое, а для 7-го и 8-
го рядов, на расстоянии семи или восьми диаметров вниз по потоку, он
падает ниже этого уровня.
На фиг. 67 представлено распределение плотности теплового потока в
сечениях, перпендикулярных потоку. Тепловой поток минимален в плоскости
симметрии. Такое распределение теплового потока, возможно, является
следствием понижения энергии в вязком следе на оси симметрии по сравнению
с энергией за косыми скачками, идущими от препятствия.
Группа В
На фиг. 68 и 69 представлено распределение коэффициента теплоотдачи
за вертикальными цилиндрами диаметром 25,4 мм и высотой 25,4 и 50,8 мм в
плоскости симметрии и в сечениях, перпендикулярных направлению потока.
Большие тепловые потоки обнаружены в ряде 4 и в точке 10 около
цилиндров; в прилегающих к цилиндрам точках тепловой поток несколько ниже
для короткого цилиндра. Уменьшение теплового потока в направлении течения
происходит медленнее, чем для цилиндров диаметром 9,5 мм.
На расстоянии трех диаметров вниз по потоку тепловой поток оставался
