Файл: Кутателадзе, С. С. Пристенная турбулентность.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 16.10.2024

Просмотров: 70

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

 

 

 

 

 

 

 

О Г Л А В Л Е Н И Е

 

 

 

 

 

 

 

 

П р е д и с л о в и е

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

Г л а в а

п е р в а я .

Устойчивость ламинарного

течения

 

 

 

 

 

 

1.1. Уравнения движения вязкой жидкости

 

 

 

 

 

5

 

1.2. Критерии подобия течения вязкой жидкости

 

 

 

 

6

 

1.3. Уравнение

энергии

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

 

1.4. Уравнения

пограничного

слоя

 

 

 

 

 

 

 

 

8

 

1.5. Переход

ламинарного течения в турбулентное. Критическое чис­

 

 

 

ло Рейнольдса

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ю

 

1.6. Переход

ламинарного течения в турбулентное. Теория малых

 

 

возмущений

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

16

 

1.7. Теоретический

предел устойчивости

некоторых ламинарных

те­

 

 

 

чений. Экспериментальные факты

 

 

 

 

 

 

 

• Г л а в а

в т о р а я . Уравнения

движения

и диффузии

осредненного турбу­

 

 

 

лентного

течения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

п>

2.1. Уравнение

осредненного

движения

несжимаемой жидкости

.

25

2.2. Уравнение

осредненного

движения

сжимаемой

жидкости

. .

27

 

2.3. Поток турбулентной

энергии

 

 

 

 

 

 

 

 

28

 

2.4. Локально-изотропная турбулентность

 

 

 

 

 

 

30

 

2.5.

Перенос

теплоты

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

31

 

2.6.

Уравнение движения двумерного пограничного слоя

. . .

32

 

2.7

Подобие

полей

энтальпий

торможения и скорости течения . .

35

 

2.8.

Интегральные

соотношение энергии

 

 

 

 

 

 

37

*"Г л а в а

т р е т ь я .

Плоский изотермический пограничный слой на непрони­

 

 

 

цаемой

поверхности

(Параметры

подобия

и

экспериментальные

 

i.

 

факты)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.1.

Постановка

проблемы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

38

 

3.2.

Вязкий подслой

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

39

 

3.3.

Пристенный слой турбулентного

ядра

 

 

 

 

 

 

' 4 1

 

3.4. Логарифмическое

распределение скоростей

и закон сопротивления

43

 

3.5. Распределение

скорости течения

во внешней

части

пограничного

 

 

 

слоя на

пластине

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

46

 

3.6.

Распределение

скорости

течения в окрестности оси канала

.

48

 

3.7

Степенные законы

трения

и распределения

скоростей . . . .

49

 

3.8.

Влияние

шероховатости

поверхности

 

 

 

 

 

 

51

 

Г л а в а

ч е т в е р т а я . Устойчивость турбулентного

течения

 

 

 

 

4.1. Уравнение

малых

возмущений

осредненного

турбулентного

те­

 

 

 

чения в

плоском

канале

 

 

 

 

 

 

 

 

 

55

 

4.2. Квазиламинарная

устойчивость

турбулентного

пограничного слоя

57

 

4.3. Устойчивость заполненных профилей

скоростей

в области закри-

 

 

 

тических

значений

числа

Рейнольдса

 

 

 

 

 

 

59

 

4.4. Критерий выбора физически реализуемого

профиля

скоростей .

60

 

4.5. Энергетический

критерий

масштаба

вязкого подслоя

. . .

62

 

4.6. Локальная

устойчивость

профиля скорости

 

 

 

 

 

64

225


ѵГ л а в а п я т а я . Пограничный слой с исчезающей вязкостью

5.1. Жидкость с исчезающей вязкостью

 

 

67

5.2. Вырождение

вязкого подслоя

 

 

68

5.3. Вырождение

пульсаций

плотности

 

 

69

5.4.

Относительный закон трения

 

 

70

5.5.

Предельный

закон трения и теплообмена

при обтекании

газом

 

 

гладкой непроницаемой

пластины

 

 

73

5.6. Предельные законы трения при обтекании

проницаемой пластины

75

5.7.

О применимости предельных законов трения в области конечных

77

 

чисел Рейнольдса

 

 

 

 

Г л а в а

ш е с т а я . Пограничный

слой с продольным градиентом

макси­

 

 

мальной скорости

течения

 

 

 

6.1. Аэродинамическая

кривизна поверхности

 

 

85

6.2.Распределение касательных напряжений и скоростей в пристен­ ной области изотермического пограничного слоя на непрони­

 

 

цаемой

поверхности

 

 

 

 

 

 

 

 

 

38

 

 

6.3. Аппроксимация

профиля

касательных напряжений

по

граничным

 

 

 

 

условиям

и критический

формпараметр

 

 

 

 

 

90

 

 

6.4.

Совместное действие отрыва и оттеснения пограничного слоя

93

 

 

6.5. Квазиламинаризация турбулентного пограничного

слоя при

кон-

 

 

 

 

фузорном

течении

 

 

 

 

 

 

 

 

 

94

 

 

6.6. Течение за точкой отрыва

 

 

 

 

 

 

 

gg

 

 

6.7. Интегральное соотношение импульсов для

пристенного

погранич­

 

 

 

 

ного слоя

в полуограниченной

затопленной

струе

. . . .

gg

 

Г л а в а с е д ь м а я .

Структура пристенного турбулентного

течения

 

 

 

 

7.1.

Вязкий

подслой

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

юі

 

 

7.2. Турбулентное ядро пограничного слоя

 

 

 

 

 

102

 

 

7.3. Корреляционные

функции

 

 

 

 

 

 

 

Ю4

 

 

7.4.

Влияние структурирующих добавок

 

 

 

 

 

107

'

 

7.5. Структура

пограничного

слоя

на

проницаемой

пластине за

точ­

 

 

i ;

 

кой оттеснения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ю9

 

7.6.

Взаимодействие

 

со

светом

 

 

 

 

 

 

 

rfvb

 

' J Г л а в а

в о с ь м а я . Тепловой пограничный слой

 

 

 

 

 

•—'

 

 

8.1

Связь

между

коэффициентами турбулентной

теплопроводности

 

 

 

 

и турбулентной

вязкости

 

 

 

 

 

 

 

И4

 

 

8.2. Турбулентное число Прандтля при переносе завихренности

.

.^5

 

 

8.3. Число Прандтля в пристенном турбулентном течении

.

^ 7

 

 

8.4. Консервативность

теплового

пограничного слоя

по

отношению

 

 

 

 

к градиенту давления

 

 

 

 

 

 

 

 

H g '

 

8.5. Тепловой

пограничный слой при обтекании непроницаемой пла­

 

 

 

 

стины

металлической жидкостью

(Рг <§; 1)

 

 

 

 

121

'"

ч /

8.6. Тепловой

пограничный

слой при

больших

числах

Прандтля

 

^29

 

8.7.Вырождение теплового пограничного слоя на адиабатической поверхности

8.8.

Адиабатическая температура стенки при тепловой

завесе .

 

8.9.

Тепловая завеса на неадиабатической поверхности

. .

^29

8.10.

Влияние периодических возмущений

 

 

8.11.

Локально-временное подобие нестационарного теплообмена .

.^д^

Г л а в а д е в я т а я . Турбулентная свободная конвекция

 

 

9.1.

Устойчивость горизонтального слоя жидкости

. . . .

jgg

9.2.Устойчивость течения жидкости в вертикальном слое и на от­

дельной пластине при свободной конвекции

. . . . .

9.3. Турбулентная

свободная конвекция на вертикальной и

гори­

зонтальной

поверхностях

 

j»g

Г л а в а д е с я т а я . Некоторые вопросы гидродинамики

газожидкостных

систем

 

 

 

10.1. Особенности

взаимодействия потоков газа и

капельной

жид­

кости

 

 

153

226


10.2.

Динамическое

взаимодействие фаз

 

154

10.3.

Тепловое взаимодействие фаз

 

155

10.4.

Уравнение осредненного течения в канале

 

156

10.5.

Относительное

движение фаз

 

158

10.6.

Волны

на

границе

раздела

фаз и критерий устойчивости . .

159

10.7.

Гидродинамический

кризис

кипения

 

162

10.8.

Симметричное

турбулентное

течение пристенного жидкого слоя

 

 

в трубе

 

 

 

 

 

168

10.9.

Турбулентное

течение пленки конденсата

 

170

10.10. Нагрев свободно падающей

струи жидкости конденсирующим­

 

 

ся па ее поверхности паром

 

 

172

П р и л о ж е н и e

I. В.

Е. Накоряков.

Электрохимический

метод измере­

 

нии

касательных

напряжений

 

 

175

П р и л о ж е н и е

II. В. В. Орлов. Измерение кинематических характери­

 

стик

турбулентных

потоков методом визуализации

течения . . .

180

П р и л о ж е н и е III. В. Н. Штерн. Глобальная и локальная устойчивость

 

течений вязкой жидкости

 

 

 

191

Б и б л и о г р а ф и я

 

 

 

 

 

 

205

У с л о в н ы е о б о з н а ч е н и я

 

 

 

222


Самсон Семенович Кутателадзе

ПРИСТЕННАЯ ТУРБУЛЕНТНОСТЬ

Ответственный редактор

Анатолий Григорьевич Кирдяшкин

 

 

 

 

Р е д а к т ор Н. П.

Горбачева

 

 

 

 

Х у д о ж е с т в е н н ый редактор В. И.

Шумаков

 

 

 

 

О б л о ж к а х у д о ж н и к а

В. И.

 

Шумакова

 

 

 

 

Технический редактор А. В.

Семкова

 

 

 

Корректоры Я . Д. Александрова,

В.

В.

Вухалова

Сдано

в набор

26 февраля

1973 г. Подписано

к печати 15

октября

1973 г. М Н 02519.

Бумага

№ I бОХЭО'/ю-

14,25

печ. л., 13,6 уч . - нзд .

л. Т и р а ж 3000

экз. З а к а з № <12н.

 

 

 

 

Цена 1 р.

19 к.

 

 

 

 

Издательство

« Н а у к а » ,

Сибирское отделение .

630099, Новосибирск, 99, Советская, 18.

4-я типография

издательства

« Н а у к а » . 630077,

Новосибирск,

77, ул . Станиславского, 25.