Газодинамика и теплообмен в диффузорах с проницаемыми стенками

• Автор: Набатов, Геннадий Владимирович
• Шифр специальности: 05.14.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1983
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 163 c. : ил

СОДЕРЖАНИЕ

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ.

ВВЕДЕНИЕ.
Глава I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ ПО ТРЕНИЮ И ТЕПЛООБМЕНУ В ТУРБУЛЕНТНОМ ПОГРАНИЧНОМ СЛОЕ НА ПРОНИЦАЕМОЙ ПОВЕРХНОСТИ ПРИ ПОЛОЖИТЕЛЬНОМ ГРАДИЕНТЕ ДАВЛЕНИЯ

1.1. Теоретические методы решения и экспериментальные данные по трению.

1.2. Теоретические и экспериментальные данные

по теплообмену.

1.3. Выводы и постановка задачи исследования .

Глава П. ЗАКОНЫ ТРЕНИЯ И ТЕПЛООБМЕНА НА ПРОНИЦАЕМЫХ ПОВЕРХНОСТЯХ С ПОЛОЖИТЕЛЬНЫМ ГРАДИЕНТОМ ДАВЛЕНИЯ

2.1. Изотермические условия течения.

2.2. Неизотермические условия течения.

2.3. Относительный закон теплообмена .
Глава Ш. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ИЗОТЕРМИЧЕСКОГО ТУРБУЛЕНТНОГО ПОГРАНИЧНОГО СЛОЯ ПРИ ВДУВЕ ГАЗА НА ПРОНИЦАЕМОЙ ПОВЕРХНОСТИ
3.1. Экспериментальная установка .
3.1.1. Описание установки.
3.1.2. Система измерений .
3.1.3. Методика проведения экспериментов . 6Ь
3.2. Результаты и анализ опытных данных
3.2.1. Тарировочные измерения.
3.2.2. Измерение трения, профилей скорости и критических параметров оттеснения при наличии полокительного градиента давления и вдува
газа на стенке.
3.2.3. Оценка погрешностей измерения основных
величин
Глава 1У. ИССЛЕДОВАНИЕ ГАЗОДИНАМИКИ И ТЕПЛООБМЕНА В РАСШИРЯЮЩЕМСЯ КАНАЛЕ С ПОДВОДОМ ГАЗА КА СТЕНКЕ.
4.1. Экспериментальная установка
4.1.1. Описание установки
4.1.2. Система измерений
4.1.3. Методика проведения экспериментов . 1С
4.1.4. Методика обработки и результаты опытных
данных
4.1.5. Оценка погрешностей измерения. П
Глава У. ГАЗОДИНАМИКА К ТЕПЛООБМЕН В ДИФФУЗОРЕ
5.1. Методика расчета газодинамики и теплообмена в проницаемом диффузоре со вдувом газа . . ид
5.2. Результаты расчетов .
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ
ЛИТЕРАТУРА


В большинстве реальных случаев развитие турбулентного пограничного слоя на проницаемых поверхностях происходит в сложных газодинамических условиях, когда существуют продольные, градиенты давления и отличие температуры вдуваемого газа от температуры основного потока. При определении необходимого для охлаждения проницаемой поверхности количества газа в этих условиях важно иметь надежные экспериментальные данные и методы расчета трения и теплообмена. Обзор выполненных к настоящему времени экспериментальных и теоретических работ по изучению данной задачи показал, что в литературе недостаточно исследовано влияние положительного градиента давления на законы трения и теплообмена на проницаемых поверхностях. Имеющиеся опытные данные по влиянию параметра вдува на критерии отрыва пограничного слоя существенно различаются даже в изотермических условиях. V 0,4). Такая ситуация не позво-ляет надежно использовать существующие методы расчета течения в реальных конструкциях, работающих в сложных газодинамических и тепловых условиях. Цель работы заключается в проведении экспериментального и теоретического исследования турбулентного пограничного слоя в сложных газодинамических условиях: при наличии вдува, положительного градиента давления в потоке, существенной неизотермичности. Кутателадзе С. С., Леонтьева А. И. на конечные числа Рейнольдса при расчете трения и теплообмена на проницаемых поверхностях. Научная новизна. Кутателадзе С. С., Леонтьева А. И. распространена на конечные числа Рейнольдса. МГД установок и может быть использована при расчете проточных элементов различных энергетических установок. Апробация. Материалы диссертационной работы докладывались на всесоюзном семинаре по теплотехническим основам методов прямого преобразования теплоты в электрическую энергию (г. Киев, май,г. ИВТАН (г. Москва, апрель г. Публикация. Материалы диссертации отражены в трех статьях и в пяти научно-исследовательских отчетах ИВТАН. Диссертация изложена на страницах основного машинописного текста, содержит рисунков, список литературы - 9 наименований, приложение. Автор благодарит проф. Леонтьева А. И. и с. Пузача В. Г. за руководство работой. Ермолаева И. К., Козюкова Е. А., Шикова В. К. за помощь, оказанную в работе. ГЛАВА I. При расчете турбулентного пограничного слоя со вдувом газа на стенке используются два подхода. Один из них основан на решении дифференциальных уравнений в частных производных, куда вводятся эмпирические данные для зависимостей "эффективных" коэффициентов переноса в турбулентно движущейся жидкости. Расчетные модели этого направления отличаются между собой выбором зависимостей для турбулентной вязкости («//<> ), теплопроводности {рср) и математическим способом решения системы уравнений (1. Другое направление связано с использованием уравнений для интенсивности турбулентных пульсаций и гипотез относительно коэффициента турбулентной вязкости и диссипации турбулентной энергии [2+4] . В методах этого направления используется большее число постоянных, что позволяет лучше согласовывать результаты расчета с опытными данными. Решение системы дифференциальных уравнений в частных производных в общем случае может быть получено только численно [5+]. Подробный обзор имеющихся методов решения этих уравнений выполнен в [5, , , ]. Основной недостаток численных методов расчета системы уравнений (1. Г)+(1. Второй подход связан с решением системы обыкновенных дифференциальных уравнений, полученных интегрированием системы (I. После интегрирования уравнений (I. I.) от толщины вязкого подслоя до внешней границы пограничного слоя получаются распределения скорости и температуры по сечению. Одними из первых работ этого направления, где рассматривался безградиентный турбулентный пограничный слой на проницаемой пластине со вдувом однородного газа, были работы Дорренса и Дора [], Рубезина []. Развитие этого метода на случай вдува в пограничный слой газа со свойствами, отличными от свойств основного потока, было выполнено Мотулевичем В. П. [-]. В рассматриваемых полуэмпирических методах расчета [-] принята двухслойная модель пограничного слоя. Л*1) и энергии ( Л.