Цилиндр в пограничном слое плоской пластины - page 16

раскрытия меньше
12
). При обтекании цилиндра имеет место резкое
увеличение угла раскрытия, что приводит к отрыву потока не толь-
ко от поверхности цилиндра, но и на другой стороне диффузора —
пластине. В 3-м сечении наблюдается отрыв потока у стенки и за
цилиндром, т.е. это приводит к образованию двух встречных потоков
относительно большой протяженности у стенки и за цилиндром. Такое
расположение цилиндра приводит к резкому повышению сопротивле-
ния и существенному ухудшению теплообмена.
В сечении 4 (
x
= 0
,
1875
м) отрывная зона у стенки расширяясь сли-
вается с отрывной зоной за цилиндром, и это резко изменяет профиль
скорости, причем за цилиндром возвратного течения не наблюдается.
В следующем сечении 5 (
х
= 0
,
200
м) отрывная область у стенки
уже занимает пространство, составляющее почти 40. . . 50% погранич-
ного слоя в этом месте.
В сечениях 7–9 постепенно влияние цилиндра уменьшается. Кро-
ме того (см. рис. 7,
а
), на границах цилиндра в верхней и особенно
нижней его частях имеет место резкое увеличение градиента скоро-
сти, а в отрывной зоне за цилиндром газ движется в обратном напра-
влении со значительными скоростями, что приводит к существенной
турбулизации потока на границах следа за цилиндром. Симметрии, ха-
рактерной для потенциального обтекания, в распределении скоростей
относительно цилиндра нет, поскольку скорости набегания потока на
цилиндр в пограничном слое в верхней и нижней его частях различны.
Профили температур более консервативны и слабо изменяются в
отрывной зоне.
По мере удаления цилиндра от стенки его влияние на интен-
сивность теплоотдачи и гидравлическое сопротивление будет умень-
шаться.
Качественно картина течения, подробно описанная ранее для рас-
стояния цилиндра от стенки
Y
= 1
мм, повторяется и при б´ольших
расстояниях цилиндра от стенки и отличается только количественно.
При расстоянии цилиндра от стенки, равном
Y
= 2
мм (см.
рис. 7,
б
), отрывная зона у стенки расширяется по сравнению со случа-
ем
Y
= 1
мм (сечение 3). Начиная с сечения 4 (см. рис. 7,
б
), отрывные
зоны у стенки и за цилиндром объединяются, что существенно влияет
в первую очередь на профили скорости в последующих сечениях.
Начиная с сечения 8, влияние отрывов не ощущается.
При
Y
= 5
мм (рис. 7,
в
) уже не наблюдается объединения отрыв-
ных зон у стенки и за цилиндром, хотя и имеет место локальный отрыв
потока у стенки (сечение 3), т.е. устанавливается более благоприятная
обстановка у стенки. Отрывная зона с возвратным течением наблю-
дается только за цилиндром. Это, очевидно, зависит от расстояния
цилиндра от стенки. При малых расстояниях цилиндра от стенки (до
18 ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2011. № 2
1...,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15 17,18,19,20
Powered by FlippingBook