Турбулентный пограничный слой на проницаемой пластине в безградиентных и ускоренных потоках

• Автор: Асташенкова, Галина Григорьевна
• Шифр специальности: 01.04.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1983
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 188 c. : ил

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

Глава I. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА ПО ИССЛЕДОВАНИЯМ ТУРБУЛЕНТНОГО ПОГРАНИЧНОГО СЛОЯ НА ПРОНИЦАЕМОЙ ПОВЕРХНОСТИ

§ І.І. Обзор экспериментальных и теоретических работ

§ 1.2. Способы замыкания уравнений турбулентного пограничного слоя

1.2.1. Алгебраические модели турбулентности

1.2.2. Модели турбулентности с использованием дифференциальных уравнений переноса

§ 1.3. Численные методы решения уравнений

турбулентного пограничного слоя

§ 1.4. Задачи исследования

Глава 2. ТУРБУЛЕНТНЫЙ ПОГРАНИЧНЫЙ СЛОЙ НА ПРОНИЦАЕМОЙ

ПОВЕРХНОСТИ В ЕЕЗГРАДИЕНТНОМ ПОТОКЕ

§ 2.1. Методика расчета
§ 2.2. Пограничный слой на непроницаемой
поверхности
§ 2.3. Пограничный слой на проницаемой поверхности
§ 2.4. Профили турбулентной вязкости
§ 2.5. Аппроксимационная зависимость для
турбулентной вязкости
Глава 3. ПОГРАНИЧНЫЙ СЛОЙ НА ПЛАСТИНЕ ПРИ ТЕЧЕНИИ
С УСКОРЕНИЕМ

§ 3.1. Особенности течения
§ 3.2. Постановка задачи
§ 3.3. Результаты расчета
3.3.1. Непроницаемая пластина
3.3.2. Проницаемая пластина
§ 3.4. Аппроксимационная зависимость для
турбулентной вязкости
Глава 4. РАСЧЕТ ТУРБУЛЕНТНОГО ПОГРАНИЧНОГО СЛОЯ НА ОСНОВЕ АППРОКСИМАЩОННЫХ ЗАВИСИМОСТЕЙ
ДЛЯ ТУРБУЛЕНТНОЙ ВЯЗКОСТИ
§ 4.1. Постановка задачи и метод решения
§ 4.2. Алгоритм расчета
§ 4.3. Результаты расчета
4.3.1. Ламинарный пограничный слой на непроницаемой поверхности
4.3.2. Турбулентный пограничный слой
на непроницаемой поверхности
4.3.3. Турбулентный пограничный слой на проницаемой поверхности при течении с ускорением
Глава 5. ТУРБУЛЕНТНЫЙ ПОГРАНИЧНЫЙ СЛОЙ НА ПЛАСТИНЕ
Ш НАЛИЧИИ ПОЛОЖИТЕЛЬНОГО ГРАДИЕНТА
ДАВЛЕНИЯ
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ
Програаша для ЭВМ
Блок расчета лучистых потоков
Расчет пористого охлаждения стенок рабочего канала энергетической установки средней мощности
_ 4 -
УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
Основные величины Р - статическое давление;
Ц уг - продольная и поперечная компоненты скорости;
и! V* Ц/ ~ пульсационные составляющие скорости;
X Ц> продольная и поперечная координаты;
* <3. 3 !
- энергия турбулентности;
_ 2» о
X - напряжение турбулентного трения;
£ - масштаб турбулентности;
ш = Е/Г - квадрат завихренности турбулентности;
С£, СЦе^г- константы;
р - плотность;
- динамическая вязкость жидкости;
М - коэффициент кинематической вязкости;
")т - коэффициент турбулентной вязкости;
- динамическая скорость;
сГ ^ - толщина пограничного слоя;
£ = %е)4- толщина вытеснения;
@-^иуа ^ тош^ша потери импульса;
- формпараметр;
« це* р Ц^дс - число Рейнольдса, определенное по толщине
^ "V пограничного слоя;
о _ Ц-ечГ» - число Рейнольдса, определенное по толщине
г вытеснения;
- число Рейнольдса, определенное по толщине потери импульса;
- коэффициент трения;
Г=^/ц. - относительная величина вдува:
&=1Е/с, - параметр вдува;
К'=.-±- Ж» - параметр градиента давления
~'ри£ <*зс~ Ц? <£а

На рис. 2.8 в универсальных координатах представлены профили скорости для £ =0; +1.9ЛО“3 при /2в0— 2
видно, деформация профиля скорости при вдуве и отсосе относительно случая £ =0 качественно соответствует экспериментальным
зависимостям [3] , представленным на рис. 2.9. На рис. 2.10 представлено изменение по толщине пограничного слоя энергии турбулентности £ и турбулентного трения Т для тех же значений параметра . Как видно, при вдуве £ и “С возрастают
- “по~сравнению'со’случаем р = 0, причем максииутл”ихудаляется
' -от~стенки.'Отсос приводит к уменьшению £ и Т
- - На рис. 2.11,6 представлены результаты расчета-масштаба турбулентности £ широко используемого в различных' полуэмпи-
■ рических теориях. В используемой модели турбулентности масштаб не является определяющим параметром, а имеет смысл некоторого характерного размера и вычисляется как: С = (Е/и>) 1 *. Характер изменения масштаба по толщине пограничного слоя соответствует экспериментальным данным [в] как при £ = 0, так и при
- р = 0,002 нригнулевом градиенте-давления во внешнем потоке (рис. 2 ЛI). Различие в величинах-масштабов связано с тем, что
- в 'эксперименте масштаб - определялся-из соотношения. Т -а в расчетах, как указано выше. В пристеночной области характер изменения и величина масштаба не зависит от вдува (в расчете и от отсоса). -
Результаты расчета профилей' скорости при различных параметрах'вдува _ £ для числа Рейнольдса = 6.103 представлены
на рис. 2.12. Как видно, соответствие расчета с экспериментом не только в качественном, но и в количественном отношении вполне удовлетворительное. -
Тенденция к росту энергии-турбулентности и турбулентного