Файл: Гинзбург И.П. Пограничный слой смеси газов учеб. пособие.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 29.06.2024
Просмотров: 232
Скачиваний: 0
- 233 -
|
|
Tw |
n _ |
Tw |
Kt |
-A ? |
|
|
|
|
|||
u*~ |
fJcp6* |
/ ‘cp |
К |
fa Щ Г |
' |
|
(6 .3 0 ) |
||||||
Считывая |
малую величину |
|
I / л |
|
|
|
|
||||||
ламинарного подслоя, для прибли |
|||||||||||||
женных расчетов можно положить |
Т = |
|
= |
7^ |
* const |
i |
что |
||||||
справедливо при линейной зависимости профиля |
скорости |
Vx |
от |
||||||||||
поперечной |
координаты |
у |
, |
а также |
можно пр инять, что |
|
|
||||||
JU^ ~flcp |
|
/7 . |
Тогда |
из |
(6 .1 9 ) |
и |
(6 .2 0 ) в |
первом приближении |
|||||
поду чим |
|
к, |
|
|
|
|
= |
J |
l |
|
|
|
|
UJI |
|
\[Ш |
|
|
|
|
|
|
|||||
к |
|
|
ufl |
|
к |
fw |
|
|
( 6 . 21) |
||||
|
|
|
F Pw |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Наконец, используя условие равенства скоростей на границе ла
минарного подслоя ( 6 .1 6 ) , подставляя в (6 .1 4 ) значения 5Л и
ил , получим |
£ |
|
I T 6 , |
- |
f ( ' S LH n f " h Т ~ з ~ 1 п Ы п [ ( г ) ~ f ] = |
( 6 . 22) |
|
^ ^ [ а т г & ц г ^ ( й л - а ) - a r c s in |
|
или |
|
Счн тая С достаточно большнм, можно положить
arcsin~drf~^\ ~а)~агсйп(-$;]у\ обозначив через
С =arcsinlt (f~&) +arcscn ’
из (6 .2 3 ) |
получим |
К? |
||
|
|
я |
||
|
'W |
СТГ |
||
|
К U i r |
(6 .2 4 ) |
||
|
|
|
||
где |
|
u w = ue |
/ ® й |
|
С1 |
^ |
|||
|
|
- 2В4 -
Последнее. соотношение устанавливает с вязь .между tojuuiuioil
пограничного слон н напряжение и цпнпн 7 ^ на стенке, т .е .
задает «закон сопротивления1'.
Использование интегрального соотношения шп.у.1ьсов
До сих пор соотношение Кармана не использовалось. По пос
ле определения профиля скорости в пограничном слое появляется
возможность определить толщину потерянного импульса
8 **^ [ J A - ( f - A - J dy ■
о fe ae
Как |
показано в |
работе |
И.Гинзбурга |
(см .«Вестник Л ГУ ", |
1 ? 6 I, 14 I ,) |
|||||
можно после соответствующих вычислении получить |
|
|||||||||
|
J** |
{ |
A l .С< ■ |
|
|
|
(6 .2 5 ) |
|||
|
S |
K l |
|
|
|
|||||
|
V fe |
|
|
|
|
|
|
|||
Подставляя (6 .2 5 ) |
в ( 6 .2 4 ) , |
свяжем |
толщину |
потерянного нм.^.л: |
||||||
са |
**. |
|
....... |
— ...... .. ... |
...... |
Г = \/Г«/ ■ |
|
|||
8 **с напряжением |
трения на стенке |
£ |
уг» |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
KZ |
|
|
|
л), |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(6 ,2 6 ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
d8 ** |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В соответствии с интегральным соотношением |
импульсов |
d х |
||||||||
%V/ |
запишем |
|
г-* |
|
|
|
|
|||
f e u\ |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
_d |
U e S |
- i k |
|
JW |
|
|||
|
|
|
|
|
|
( 6 . 2? ) |
||||
|
|
|
|
dx |
I vv |
V vv |
ie |
|
||
или, |
с. учетом |
( 6 -2 6 ) , |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
d |
|
, i |
, XC. |
f t He |
/ |
|
|||
|
|
A v . |
^ | = |
(6 .2 7 а ) |
||||||
|
» w ( \ A ’ |
|
|
A y ^ u / |
|
£ г |
|
|||
Интегрируя последнее |
у ранне вне, подучим |
|
|
|
- 235 -
276)
При больших значениях ^ последнее, соотношение запишем как
С6 i 28)
w
Для того чтобп из уравнения (6 .2 8 ) виделишь коэффициент тр е --
шш |
/. |
|
л |
явном |
|
, |
Y 9 |
— -- р — |
|
^л/ |
2 |
\ |
мокно |
||
Lt |
виде ( |
? = |
= |
- г — |
) , |
||||||||||
|
' |
|
|
|
|
|
■ |
|
|
Т ..у . ,• у<р |
CV |
|
|
||
воспользоваться |
аппроксимацией: |
Л '* ' в |
Г |
- - |
I |
i) • ПРИЧ0Ы |
|||||||||
Lnl>G ^ n 1 |
+n2 |
||||||||||||||
для |
8 |
■< ? < |
20 |
72/ = |
2 ,9 |
и |
/2г = |
1 ,1 6 , |
а для |
|
|||||
20 |
|
£ < 40 |
|
П{ = 5 ,3 , |
П 2 = 1 ,0 8 . |
|
|
|
|
|
|||||
|
Используя последнюю аппроксимирующую формулу, перепишем |
||||||||||||||
уравнение |
(6 .2 8 > : |
- \ Г Ф |
|
|
. |
л |
■ 6 к |
|
|
||||||
|
u & |
u 4 |
fo *u [(% U '-e + ’ '}- |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
' |
й\</' |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= |
Lп |
|
(СК |
, |
|
Cli |
т |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
или |
|
|
|
|
) г |
|
СН |
|
|
СК Г&г ’ |
Г Г |
|
|||
УеХ/СК |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
________ — е *е г й^ ^ е - е г Sw^fe ' * cf |
(6 .2 9 ) |
^( Uw W'
Подставив в |
(6 .2 9 ) |
вместо <? |
и* |
|
е го, значение из (6 .2 8 ) |
- |
||
иех |
|
Г £ |
Л - |
« |
|
ск П Г |
Г Т - |
|
vw |
-D V р- |
|
|
|
JV |
V Cf |
|
|
|
JW |
|
|
|
|
|
|
|
получаем |
|
|
|
|
|
№• |
т ) |
«•8о' |
w |
|
|
|
|
||||
(]еХ |
Mv |
Ь Ш - |
" е - |
Щ |
" ‘/ I |
П Т " С(\пг |
■ |
|
|
|
|
|
|
||||
о ткуда . |
|
п< |
|
|
|
|
n.-i |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
-г Л1 . ,Р , А , - |
|
- 236 -
Если ввести в рассмотрение коэффициент местного сопротивления,
которыН имел Он место в случае нес..'uuaeuoil жидкости пои тех хсе Параметрах швшиего потока, а именно:
|
|
|
_rn 'h-l Uс X |
1-Пг |
|
|
|
|
||||||||
|
С;н* 2 (к)П* - е ”гф Ъ ( ~ |
|
|
|
th |
|
|
|
|
(6 .3 2 ) |
||||||
то последнюю формулу |
|
для |
С^ |
можно |
записать |
ти к : |
|
|
||||||||
|
Cf - / С \*г Р« Г |
( fe ) 2~ 7 ~ Я 7 |
|
(6 .3 3 ) |
||||||||||||
|
CfH " l U* / |
' |
f e |
i A |
I |
f |
w / |
J |
|
• |
|
|||||
|
|
|
|
|||||||||||||
|
Б |
зависимости от |
значеннп |
Пг |
получим те пли иные -lopuy- |
|||||||||||
ли, определнюш.ие зависимость |
С{ |
от |
|
Ме, /?е , fi^r |
. В |
|||||||||||
случае |
полностью теплоизолированной |
пластинки |
CL = |
0, |
пои |
|||||||||||
/ > г |
= |
p rm = |
I |
He = h w |
ИЛИ |
|
Тов= |
Т у / (при |
|
Ср = |
||||||
- consi )■ Тогда |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
С# ores in и = aresin |
|
~а resin |
|
/ |
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
1*/ |
С _ |
\1сНе |
|
|
|
|
|
|
(r< W |
|
|
|||
uw |
й |
\ Не |
_ й |
|
^ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ъ |
|
|
f 1w |
|
|
n |
|
|
|
|
|
|
|||
fw |
Те |
|
|
T v |
i |
|
|
|
|
|
|
|||||
Полагал, кроме |
то го |
|
|
|
|
|
, |
ИЗ |
(6 .3 3 ) иолу чип |
|||||||
|
|
|
w |
|
|
|||||||||||
|
Cx |
|
, . г е: J |
eJn^ |
|
. ii4 |
|
|
||||||||
|
_ /arcscnU |
jlj9 |
Г,v |
|
|
|
|
Л J |
|
|
|
(б.з''О |
||||
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
CfH |
и |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Пг- 1 |
|
|
||
ЕСЛИ |
|
п9 = 1 , 26 и |
|
И = 0 ,7 6 , то |
( |
|
я |
+ |
г |
) |
По |
I |
= -0 ,5 5 |
|||
|
|
|
|
|
||||||||||||
и |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
-t7 5 5 |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
О * |
1 |
(X |
|
! |
1/ |
* |
|
Пе I |
|
|
* |
|
( й -35) |
||
Как |
аокавзно в рсоотс |
[ т J . |
тти |
|
А ’ |
/Г, |
a |
pr - |
I, |
то в |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- 337 |
- |
|
|
|
|
|
результате оиалогачшх ш.1чаолсаил |
д л и |
теалоиаоааронаааоП алпс- |
|||||||||||||
танка |
1.:о,*от р ы ть получено |
|
соотношение |
г |
|
|
|
|
|||||||
С( _ |
|
/ arcsui и |
)1,6 |
|
|
Иг |
/ |
|
|
,-0 ,5 5 . |
|||||
|
|
|
|
/ + Г |
— Ме |
|
|||||||||
СfH |
|
[ |
и |
I |
N |
И, |
|
(6 .3 6 ) |
|||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
где |
пгН „ |
- |
геплосоде; !.::шне |
|
восстановлении |
на |
теллоннодироапниоИ |
||||||||
стенко, |
Г |
- коэффициент. носстоноь.'Юннп |
( |
/’ ДО 0 ,8 9 ) . |
|||||||||||
Зкснерпыептольные |
исследовании подтверждают полу ценную |
||||||||||||||
зависимость. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Дли нстзилэизолиромнноп стенка |
не стаи Г; |
коэффициент тре- |
|||||||||||||
нал до.ь.,еп 1п.ллолиться но |
|
формула |
(6 .3 а ) |
ала |
( 6 .6 1 ) . |
л .В .К о а |
|||||||||
лой in |
основе |
проведанных |
|
нм окснерныешон, |
в |
которых |
0 ,5 5 ^ . |
||||||||
, Лу у |
_ |
|
|
I 0 5 -< |
Re ^ 3 |
К / а 1 ,7 ^ |
4 |
||||||||
4 Тг ^ 1 |
|||||||||||||||
предлагает |
определить |
С^ для пластинки |
по |
формуле |
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
■0,55 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(6 .3 7 ) |
ала |
|
|
/ & ие |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
2 |
к Н 3>(1, г £ |
± |
м * ) 0М |
|
|||||
|
|
|
|
№ |
\- -г( |
|
(6 .3 8 ) |
||||||||
r f = 0 -w e ( " 7 v |
|
|
|
|
Тг |
|
|
|
|
/ 9 |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
Ww |
r |
- |
----~ . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
~f |
|
fe |
Уе |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Jь л зь |
нажду |
|
трен;кн а теплообменом |
|
|||||||
лоплодо:! |
поток |
or |
пограничного слои |
к |
стеаке выражается |
ооотаолеиае;.', |
/ 1 5/ |
. |
/ , j ? T i |
_ Aw f д к \ = A*L |
fJ}1l ) |
(Щк) =.
%v ' ' |
|
'У- |
|
t pw I |
d j |
/j |
Cpw |
|
о |
|
d j /у то |
||
'ЛУ /у |
о |
|
Ср\у |
' |
ijro |
I |
У * /у го 1 |
||||||
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
A y |
|
( o h |
|
j |
iw |
|
____ £ |
|
t ,y |
|
Hp~ h w |
(6 .3 9 ) |
|
О лу |
I ^ |
|
h--o / А ич |
Pr, |
Ue |
|
S(i) |
|