Более
высокие температурные градиенты в сечениях у глухого () и выходного (
) торцов, чем в ядре
потока, обусловлены существованием интенсивного радиального стока газов (
) и осевого обратного
потока (
). В этих же сечениях
наблюдались ранее и более высокие градиенты скоростей по отношению к ядру
потока.
На рис.4.39 и 4.40 приведено сопоставление
опытных и расчетных данных по распределению температуры u+ в пределах пристенного
пограничного слоя для двух предельных случаев течения газа у поверхности
цилиндра – максимум wj «прижат» к поверхности () и максимум wj «свободен» (
) при Pr=0,71. Из рисунков видно, что
учет влияния кривизны повышает точность расчетов, сходимость опытных и
расчетных данных. Наиболее удачным следует признать совпадение расчетных и
опытных данных при PrT=0,75 для случая течения газа,
соответствующего большим значениям выходного отверстия камеры (
). Для потока с «прижатым» максимумом wj расчетный профиль
несколько менее крутой, чем опытный. Это, вероятно, может быть объяснено более
значительным влиянием на теплоотдачу вторичного осевого переноса теплоты
аксиальным потоком. Расхождения в значениях безразмерной температуры на внешней
границе турбулентного ядра пограничного слоя из-за неучета кривизны составляет:
10% (PrT=0,9) для варианта течения когда максимум wj «прижат» и 8,0% (PrT=0,75), – когда максимум wj «свободен».
Логарифмический закон распределения температуры наблюдается не только в
пределах турбулентного ядра динамического пограничного слоя, но и дальше.
Влияние числа РrT, когда максимум wj «прижат» к поверхности цилиндра, на характер изменения u+ при Re+=3000 и Рr=0,71 проиллюстрировано в табл.4.6. Увеличение РrT от 0,5 до 1,0 приводит к повышению значений u+ на границе турбулентного ядра пристенного пограничного слоя на 30-35%.
Следует отметить, что распределение температуры в пристенном тепловом пограничном слое может быть в рассмотренном диапазоне изменения Rejm приближенно аппроксимировано и степенной формулой вида:
(4.115)
Рис. 4.39. Сопоставление
опытных данных по u+
для потока с «прижатым» максимумом wj ().
Рис. 4.40. Сопоставление
опытных данных по u+
для потока со «свободным» максимумом wj ().
Таблица 4.6 Расчетные значения u+в пределах турбулентного ядра динамического пограничного слоя при различных числах PrT (Re+=3000; Pr=0,71; Aw=7,2; Gw=-12,6)
y+ |
PrT |
|||||
0,5 |
0,6 |
0,7 |
0,8 |
0,9 |
1,0 |
|
80 |
11,183 |
12,193 |
13,129 |
14,003 |
14,823 |
15,547 |
180 |
13,851 |
15,395 |
16,865 |
18,272 |
19,626 |
20,884 |
280 |
15,120 |
16,918 |
18,642 |
20,303 |
21,910 |
23,421 |
380 |
15,854 |
17,799 |
19,669 |
21,477 |
23,231 |
24,889 |
480 |
16,298 |
18,331 |
20,290 |
22,187 |
24,030 |
25,779 |
580 |
16,557 |
18,641 |
20,652 |
22,601 |
24,496 |
26,294 |
680 |
16,686 |
18,796 |
20,833 |
22,808 |
24,728 |
26,553 |
780 |
16,719 |
18,836 |
20,879 |
22,860 |
24,787 |
26,618 |
880 |
16,677 |
18,785 |
20,820 |
22,793 |
24,711 |
26,534 |
980 |
16,574 |
18,662 |
20,676 |
22,628 |
24,526 |
26,329 |
1080 |
16,421 |
18,479 |
20,462 |
22,384 |
24,252 |
26,023 |
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.