Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Богословская Г.П. Все лекции ТМО

.pdf
Скачиваний:
166
Добавлен:
29.03.2021
Размер:
8.62 Mб
Скачать

.

Внешнее обтекание тел

 

 

 

 

 

Турбулентный режим

 

 

 

 

 

 

 

 

W x

 

5

Критическое число Рейнольдса

Re

=

кр

= 5 10

 

кр

 

n

 

 

 

 

 

 

 

xкр – расстояние от передней кромки пластины, на котором течение в пограничном слое становится турбулентным

Nu

 

= 0,0296 Re0,8

Pr 0,43 (Pr

 

Pr

0,25

x

f

)

 

 

 

 

 

w

 

 

= 0,037 Re0,8 Pr 0,43 (Pr

 

 

)0,25

Nu

f

Pr

 

 

 

 

 

w

 

211

Внешнее обтекание тел

Смешанное течение

на начальном участке обтекания - ламинарный режим,

далее - переход к турбулентному

 

 

 

 

 

1

- чисто турбулентный

 

 

 

 

 

2

- смешанный режим:

 

 

 

 

 

 

а) ламинарный

 

 

~

 

f

 

б) переходной

 

 

 

в) турбулентный

x

( x )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

212

Обтекание цилиндра

плавное

обтекание

Re<5

5<Re<40

Re<150

Re<4000

Отрыв потока,

 

Вихревая дорожка

образование вихревой

 

 

Кармана

зоны

Re>4000

 

 

 

 

213

Обтекание цилиндра

W 0

W

0

 

 

E

кин

 

 

 

частицы

преодолевают рост давления

 

 

E

кин

0

 

 

 

 

 

 

частицы

 

 

начинают

 

 

двигаться в

 

 

обратном

 

 

направлении

 

1 – погран. слой; 2 – зона отрыва потока

 

 

 

 

 

 

 

 

 

214

Изменение коэффициента теплообмена по

периметру цилиндра

турбулентный

Кружилин Г.Н. (род. 1911)

1 - рост толщины пограничного слоя

2 - отрыв пограничного слоя

3 – переход ламинарного

течения в турбулентное

ламинарный

4 – торможение пограничного слоя

5 – омывание кормовой зоны вихрями

Обтекание цилиндра

Nu = C Re

m

Pr

1 3

 

 

 

 

 

 

t

опр

= (t

f

+ t

w

)

2

 

 

 

 

 

Определяющий размер – диаметр цилиндра

C, m – функции числа Re (по таблице)

в лобовой точке

 

угол атаки

 

 

Nu =1,04 Re

0,5

Pr

1 3

 

 

y = 900 ( 10,54 cos2 y)

216

Обтекание шара

При малых числах

Re 1

 

Количество тепла, отводимое от шара в среду

 

Q =

2

t

 

 

 

1

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

d

D

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Полагая

 

D

 

 

Q = 2 d t = d

2

 

Толщина

 

 

 

 

 

 

пограничного слоя

D = d

теплообмен шара с окружающей средой определяется лишь теплопроводностью

d, D – диаметры шара

d t

пов

;

 

 

 

и слоя вдали от него

D t

 

 

 

 

 

 

 

t = t

 

t

 

 

 

 

 

пов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Nu =

d

= 2

 

 

 

t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+ 2

 

Nu = 2 + d

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Nu = 2 + 0,37 Re0,6 Pr0,33

217

Изотермы в тепловом пограничном слое Re=120 [Eckert, Soehngen, 1952]

Отрыв ламинарного слоя

Асимметрия в вертикальном направлении из-за свободной конвекции

218

Поперечное обтекание пучков труб

коридорный пучок

шахматный пучок

219

Поперечное обтекание пучков труб

 

 

 

 

Pr

 

 

0,25

 

 

 

Nu = C Re

n

Pr

0,33

f

e

 

e

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Pr

 

 

 

s

 

i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

w

 

 

 

 

Поправки:

на неизотермичность

на шаги пучка

на номер ряда

коридорный пучок

шахматный пучок

220