层流边界层流动与换热的相似解.ppt_第1页
层流边界层流动与换热的相似解.ppt_第2页
层流边界层流动与换热的相似解.ppt_第3页
层流边界层流动与换热的相似解.ppt_第4页
层流边界层流动与换热的相似解.ppt_第5页
已阅读5页，还剩15页未读， 继续免费阅读

下载本文档

版权说明：本文档由用户提供并上传，收益归属内容提供方，若内容存在侵权，请进行举报或认领

文档简介

8 3 1外掠平板层流边界层流动和换热的相似解布拉修斯解 边界层内速度分布 摩擦系数 流动阻力波尔豪森解 边界层内温度分布 传热系数 换热情况 8 3层流边界层流动和换热的相似解 1 温度边界层当具有均匀温度t 的流体流过温度为tw壁面时 流体温度将在靠近壁面的一个很薄的区域内从壁面温度变化到主流温度 该层称为温度边界层 温度边界层厚度用 t表示 通常规定其边界在垂直于流动方向流体温差t t 0 99 t tw 处 在温度边界层内 温度梯度很大 而其外部温度梯度很小可以忽略不计 即热边界层外可近似按等温区处理 热边界层厚度与流动方向的尺寸相比也是小量 速度边界层厚度通常不等于温度边界层厚度 两者的关系通常取决于流体的热物性 2 波尔豪森解对于忽略粘性耗散的常物性不可压缩流体的二维稳态流动 其边界层能量方程为 其边界条件为 y 0 t twy t t 引入量纲一的温度 复合函数求导 则边界层能量方程变为 由上节布拉修斯解法中可知 8 3 32 8 3 36 上式化简为 其中努塞尔数 式 8 3 36 表明是Pr数的函数 波尔豪森给出了一系列的数值 表7 2给出了不同Pr数时外掠平壁的的数值 可以发现 在Pr 0 6 15的范围内 可以十分精确地用表示 即 对于Pr 0 6的低普朗数流体 其导热性能很好 前面边界层分析已说明 当Pr 1时速度边界层厚度远小于温度边界层厚度 可以近似认为温度边界层内速度为主流速度U 即 代入方程 8 3 32 得 当Pr 0时 上式的解为 则 整个平板长度L的平均对流表面传热系数可以由下式计算获得 得到 即 在整个Pr数范围内 可以整理出 需要注意的是 在边界层前缘 x 0 边界层的基本假设不再成立 因此边界层微分方程不适用 否则 此处的局部对流表面传热系数将无限大 与实际不符 因此 边界层分析主要用于高Re数范围 8 3 2外掠楔状体层流边界层流动与换热的相似解 流体流过一个楔形物的速度变化满足U cxm 如下图所示 若表面与流动方向成 2角 指数m与夹角 的关系是 引入伯努利方程 即 代入边界层动量微分方程 采用与布拉修斯解类似的相似变换得到 局部摩擦系数为 的数值与 有关 传热相似解与波尔豪森解类似 得到常微分方程 从哈里斯用数值方法得到的结果分析可知 l 0 即m 0 对应的是U 常数 即前面讨论的外掠平壁的层流边界层流动 2 0 即m 0 是外掠楔形物的边界层层流流动 在x 0处主流速度为零 沿流动方向速度加速 在壁面上边界层内速度分布的斜率较外掠平壁时大 随 的增大 速度分布的斜率更大 边界层愈薄 3 描述的是面对平壁的流动 称为滞止流动 4 0表明 边界层主流速度在x 0处为无穷大 沿流动方向减少 夹角是负值 通过在平壁吸气使边界层消失 保证主流速度恒定 进入扩充段 主流速度将沿流动方向减少 在 0 1988时 速度分布呈S形
人人文库> 全部分类> 行业资料 > 信息产业

温馨提示

  • 1. 本站所有资源如无特殊说明，都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
  • 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等，如果需要附件，请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
  • 3. 本站RAR压缩包中若带图纸，网页内容里面会有图纸预览，若没有图纸预览就没有图纸。
  • 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
  • 5. 人人文库网仅提供信息存储空间，仅对用户上传内容的表现方式做保护处理，对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑，并不能对任何下载内容负责。
  • 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容，请与我们联系，我们立即纠正。
  • 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

最新文档

评论

0/150

提交评论