Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Чжен П. -> "Отрывные течения. Том 3" -> 63

Отрывные течения. Том 3 - Чжен П.

Чжен П. Отрывные течения. Том 3 — М.: Мир, 1973. — 334 c.
Скачать (прямая ссылка): otrivnietecheniyat31973.pdf
Предыдущая << 1 .. 57 58 59 60 61 62 < 63 > 64 65 66 67 68 69 .. 126 >> Следующая

слое и тех же допущениях определен Чепменом и Рубезином [90], а также
Блумом [91]
----(у)ы ]/J?±^0,664Pr-2/3 при Рг"1.
9eue(fhv - haw) ? с
Тепловой поток, вычисленный для оторвавшегося ламинарного слоя воздуха
при Рг =0,72, составляет 0,56 соответствующего значения для
присоединенного ламинарного пограничного слоя. Коэффициент восстановления
в областях отрыва ламинарного слоя приблизительно равен корню квадратному
из числа Прандт-ля и почти таков же, как для присоединенного ламинарного
пограничного слоя.
Кёрл [92] теоретически исследовал отрыв "равновесного" ламинарного
пограничного слоя, происходящий далеко перед падающим скачком уплотнения
или перед уступом, индуцирующим скачок при сверхзвуковых скоростях. Перед
отрывом происходит резкое повышение давления, и коэффициент давления в
точке отрыва Ср равен
CPs = 0,825 (MJ-ir^Rei1^,
где М0 - число Маха перед отрывом, Res - число Рейнольдса в точке отрыва,
вычисленное по расстоянию от передней кромки и характеристикам
невозмущенного потока. CPs не зависит от температуры стенки.
5.3. ИССЛЕДОВАНИЕ КАРЛСОНА ОТРЫВА ЛАМИНАРНОГО СЛОЯ ПРИ ГИПЕРЗВУКОВЫХ
СКОРОСТЯХ [93]
Карлсон исследовал теплопередачу в ламинарном отрывном течении около
тела вращения при гиперзвуковых скоростях, отсутствии химических реакций
и подвода массы. Он рассмотрел
Фиг. 88. Схема теплопередачи за уступом [93].
профиль скорости в области отрыва. В соответствии с его результатами
местное число Нуссельта растет приблизительно пропорционально местному
числу Рейнольдса, что хорошо согласуется
ТЕПЛОВЫЕ ЯВЛЕНИЯ В ОТРЫВНЫХ ТЕЧЕНИЯХ
187
с экспериментальными данными. Другими исследователями показано, что при
приближении к области присоединения тепловой поток возрастает. Схема
теплопередачи за уступом на осесимметричном теле, предложенная Карлсоном,
представлена на фиг. 88.
В соответствии с экспериментальными результатами Блума и Паллоне [94]
статическое давление в области отрыва было
принято постоянным, что позволило упростить основные дифференциальные
уравнения. Выбранная для расчета система координат показана на фиг. 89.
Так как давление принято постоянным, разделяющая линия тока прямая.
Координата х положительна вдоль разделяющей линии тока в направлении
от точки отрыва к точке присоединения, координата у отсчитывается в
направлении внешней нормали к х. За ось а; принята разделяющая линия
тока, а не поверхность тела по следующим соображениям.
а) Разделяющая линия тока прямая и г0 (х) может быть представлена
простой функцией.
б) Простое представление профилей скорости и энтальпии.
в) Разделяющая линия тока должна остаться прямой для удовлетворения
основных допущений, принятых при выборе схемы расчета, даже если исходные
дифференциальные уравнения будут преобразованы в другую систему
координат. Если бы координата х отсчитывалась вдоль кривой, например
вдоль поверхности тела, то разделяющая линия тока искажалась бы при
преобразованиях, применяемых в исследовании Карлсона.
Жидкость не втекает и не вытекает из области отрыва через разделяющую
линию тока (фиг. 89), поэтому при установившемся течении энергия,
переносимая через эту линию тока, равна подводимой к поверхности тела. В
дополнение к обычным предположениям теории пограничного слоя Карлсон 193]
предположил, что толщина изолированной области отрыва под разделяющей
линией тока является величиной того же порядка, что и толщина слоя
смешения над этой линией. Основные уравнения:
неразрывности
Разделяющая линия тока
°r0°
Фиг. 89. Система координат [93].
-^(гри) + -^(гри) = 0,
(66)
188
ГЛАВА XI
количества движения
ди ди д ( ди\
f=0, (68)
энергии
дН , дН д / а дН \ д Г / Рг -1 \ ди l /епч
PU дх ' РУ ду ~~ ду \ Рг ду ) ду \ \ Рг ) ду / ' ^
где Н - энтальпия торможения.
В расчете принято, что Tw, Рг, ср, рц и pfc - постоянные.
5.3.1. Преобразование и решение дифференциальных уравнений
Для сведения уравнений осесимметричного течения газа к уравнениям
плоского течения жидкости применим преобразования Манглера и Дородницына.
Введем новую переменную Y
Y-
-47=\lTdy- <7°)
Vve Ре
Черта означает плоское течение.
Введем функцию тока г|з, удовлетворяющую уравнению неразрывности
i? = u *?-
==_*_(71)
dY U* dX УТе Ре ' 1 '
где V - составляющая преобразованной скорости, определяемая уравнением
(71).
Уравнения количества движения и энергии сводятся к следующим:
дф <?2г|з d3tp
dY дх dY дх dY2 _ д?3 '
дН dip дН 1 д2Н ~дТ~дх ^"1у'=р7 ЗУ2
(72)
Предыдущая << 1 .. 57 58 59 60 61 62 < 63 > 64 65 66 67 68 69 .. 126 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed