Исследование переходного пограничного слоя в газодинамических каналах и на плоских пластинах

• Автор: Асадоллахи, Гохих Абдолла
• Шифр специальности: 05.07.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 107 с. : ил.

Оглавление
Условные основные обозначения
Введение
Глава 1.Обзор литературных данных по переходным режимам в пограничном слое
1.1 .Обзор литературных данных по переходу ламинарного
пограничного слоя в турбулентный
1.2.Обзор литературных данных по переходу турбулентного
пограничного слоя в ламинарный
1.3 .Методы расчета пограничного слоя в зоне перехода
Глава 2. Интегральные соотношения импульса и энергии в пограничном слое и определение законов трения и теплообмена для ламинарного, переходного и турбулентного пограничных слоев
2.1. Интегральное соотношение импульсов в пограничном слое
2.2.Интегральное соотношение энергии в пограничном слое
2.3. Законы трения и теплообмена для турбулентного и ламинарного
пограничных слоев
2.3.1.Законы трения и теплообмена для турбулентного пограничного
слоя
2.3.2.Законы трения и теплообмена для ламинарного пограничного слоя
2.4.Экспериментальные данные о переходном пограничном слое
2.5.Значение формпараметра в пограничном слое
2.5.1. Значение формпараметра в турбулентном пограничном слое
2.5.2. Значение формпараметра в ламинарном пограничном слое
2.6.Изменение толщины потери импульса д“ при обтекании тупого угла
2.7.Анализ процессов в переходном пограничном слое
2.7.1. Критерии для определения начала и конца области перехода
2.7.2.Математическая модель течения в области перехода ламинарного
пограничного слоя в турбулентный
Глава З.Расчет параметров пограничного слоя в ламинарной, переходной и турбулентной областях течения
3.1. Алгоритм расчета пограничного слоя в круглых каналах
3.2.Общее решения уравнений соотношения энергии и импульсов для
ламинарного и турбулентного пограничного слоя
3.3.Описание программы расчета пограничного слоя для ЭВМ
Глава 4.Сравнение результатов расчета ламинарного, переходного и турбулентного пограничных слоев с экспериментальными данными
4.1.Сравнения результатов расчета пограничного слоя в круглых каналах
с экспериментальными данными
4.2.Сравнение результатов расчета ламинарного, переходного и турбулентного пограничных слоев с экспериментальными данными полученными на гладкой пластине
Выводы
Список литературы
Приложение

Список условных обозначении
г - степень турбулентности набегающего потока
Ые - число Рейнольдса по длине
и - скорость потока
Ь - длина
у - кинематический коэффициент вязкости
М - число маха
Т - температура
Р - давление
р - плотность
к - высота элемента шероховатости
С{ - коэффициент трения
81 - число Стантона
У - скорость потока
8‘" -толщина потери импульса 5* - толщина вытеснения
Н - формпараметр
I - расстояние вдоль контура канала и вдоль линий тока
У - расстояние по нормали от стенки и по нормали к £
К - радиус
8 - толщина динамического пограничного слоя
I - энтальпия
<3 - плотность теплового потока
5** - толщина потери энергии
I - коэффициент скорости
в - угол наклона стенки канала
Рг - число Прандтля
у - показатель адиабаты расширения газа
р - коэффициент динамической вязкости
со - показатель степени в законе зависимости динамического коэффициента
вязкости /л от температуры.
У ""1
т{М) = 1 М2 - газодинамическая функция
Яа - средняя арифметическая величина шероховатости Кх -размер зерна эквивалентной песочной шероховатости с1 - диаметр канала
Ср - теплоемкость газа при постоянном давлении
п - показатель степени
54 - турбулентная часть режима течения в пограничном слое

полей Р0{у) и давления Ры по формуле Релея рассчитаны поля чисел М. Примеры измеренных полей чисел М в ламинарном (ЛПС) и турбулентном (ТПС) пограничных слоях приведены на рис.8.
На основании измеренных полей рассчитывалась толщина потери импульса
8 а" - —— на выходных сечениях сопел. Результаты измерений 5 а* для канала

«А» приведены в таблице 1, для канала «В» в таблице 2 в зависимости от числа
р IV 8"
Ле,/* = — с коэффициентом вязкости /ик по температуре стенки.

Таблица 1 (канал А)
1сё*С* 2,36 2,55 2,80 2,93 3,11 3,3 3,4 3,58 3,72 3,92 3
&Г.102 0,54 0,49 0,6 0,68 0,87 0,93 0,99 0,68 0,72 0,7 0
3,97 4,13 4,15 4,22 4,32 4,35 4,4 4,48 4,55 4,56 4
5а**А& 0,59 0,64 0,61 0,57 0,57 0,59 0,61 0,66 0,68 0,63 0
Таблица 2(канал В)
1о 2,04 2,55 3,22 3,27 3,35 3,45 3
5Г.102 0,23 0,19 0,33 0,32 0,24 0,2 0
Анализ этих экспериментальных данных показывает следующие.
В зависимости от формы профиля скоростей и числа Ке,** в выходном сечении канала, в котором число Маха М = 2,5, имеют место ламинарный, переходный и турбулентный пограничные слои.
При значении Ле/* <220 в выходном сечении канала имеет место ламинарный пограничный слои, при 220<Ле„“<1840 в выходном сечении канала имеет