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相似文献
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1.
Summary A twodimensional flow problem with heat addition can be expressed in terms of five parameters (pressure p, density , flow speed u, flow direction , rate of heating q) which must satisfy four equations (continuity, two components of momentum, and energy). It is shown how the equations become particularly simple, being linear and hyperbolic, if is specified and solutions obtained for the other four variables. An example is given of the flow through a supersonic combustion chamber.
Übersicht Zweidimensionale Strömungsprobleme mit Wärmezufuhr können mit Hilfe von 5 Größen (Druck p, Dichte , Strömungsgeschwindigkeit u, Strömungsneigung , Wärmezufuhr q) formuliert werden, die 4 Gleichungen erfüllen müssen (Erhaltungssätze für Masse, Energie und zwei Komponenten des Impulses). Es wird gezeigt, daß die Gleichungen besonders einfach werden, nämlich linear und hyperbolisch, wenn vorgegeben wird und Lösungen für die andern 4 Veränderlichen bestimmt werden. Als Beispiel wird die Überschallströmung in einer Brennkammer behandelt.
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2.
The harmonic content of the nonlinear dynamic behaviour of 1% polyacrylamide in 50% glycerol/water was studied using a standard Model R 18 Weissenberg Rheogoniometer. The Fourier analysis of the Oscillation Input and Torsion Head motions was performed using a Digital Transfer Function Analyser.In the absence of fluid inertia effects and when the amplitude of the (fundamental) Oscillation Input motion I is much greater than the amplitudes of the Fourier components of the Torsion Head motion Tn empirical nonlinear dynamic rheological propertiesG n (, 0),G n (, 0) and/or n (, 0), n (, 0) may be evaluated without a-priori-knowledge of a rheological constitutive equation. A detailed derivation of the basic equations involved is presented.Cone and plate data for the third harmonic storage modulus (dynamic rigidity)G 3 (, 0), loss modulusG 3 (, 0) and loss angle 3 (, 0) are presented for the frequency range 3.14 × 10–2 1.25 × 102 rad/s at two strain amplitudes, CP 0 = 2.27 and 4.03. Composite cone and plate and parallel plates data for both the third and fifth harmonic dynamic viscosities 3 (, 0), S (, 0) and dynamic rigiditiesG 3 (, 0),G 5 (, 0) are presented for strain amplitudes in the ranges 1.10 CP 0 4.03 and 1.80 PP 0 36 for a single frequency, = 3.14 × 10–1 rad/s. Good agreement was obtained between the results from both geometries and the absence of significant fluid inertia effects was confirmed by the superposition of the data for different gap widths.  相似文献   

3.
We carry out a stochastic-perturbation analysis of a one-dimensional convection–dispersion-reaction equation for reversible first-order reactions. The Damköhler number, Da, is distributed randomly from a distribution that has an exponentially decaying correlation function, controlled by a correlation length, . Zeroth- and first-order approximations of the dispersion coefficient, D are computed from moments of the residence-time distribution obtained by solving a one-dimensional network model, in which each unit of the network represents a Darcy-level transport unit, and the solution of the transfer function in zeroth- and first-order approximations of the transport equation. In the zeroth-order approximation, the dispersion coefficient is calculated using the convection–dispersion-reaction equation with constant parameters, that is, perturbation corrections to the local equation are ignored. This zeroth-order dispersion coefficient is a linear function of the variance of the Damköhler number, (Da)2. A similar result was reported in a two-dimensional network simulation. The zeroth-order approximation does not give accurate predictions of mixing or spreading of a plume when Damköhler numbers, Da 1 and its variance, (Da)2 > 0.25 Da2. On the other hand, the first-order theory leads to a dispersion coefficient that is independent of the reaction parameters and to equations that do accurately predict mixing and spreading for Damköhler numbers and variances in the range (Da)2/Da0.3  相似文献   

4.
Zusammenfassung In einer vergleichenden Literaturübersicht zu Umströmung, Druck- bzw. Geschwindigkeitsverteilung sowie Wärme- und Stoffübergang werden bislang vorliegende Angaben zu stumpf angeströmten Kreisscheiben und -Zylindern zusammengefaßt. Wenige und zudem divergierende Ergebnisse zum Wärme- und Stoffübergang machen grundlegende experimentelle und theoretische Untersuchungen notwendig, wie sie in [l, 2] für die Eichung von Stoffübergangsmeßmethoden benötigt werden.Unter Einbeziehung des quer angeströmten Kreiszylinders wird gezeigt, daß genaue Angaben zum Wärme- und Stoffübergang bei zwei- wie dreidimensionalen Staupunktströmungen bislang nur über die Messung möglich sind. Über gemessene Geschwindigkeitsverteilungen berechnete Stoffübergangskoeffizienten werden von der Messung nicht bestätigt. Sie liegen gegenüber dem Experiment zu niedrig.Die Messungen wurden bei Turbulenzintensiten 0,8%Tu6%, Reynolds-Zahlen 2·1035 und Scheibendurchmessern 9,3mmd73,7mm durchgeführt. Der Einfluß der Turbulenz auf den Stoffübergang im Staupunkt von Kreisscheiben kann nur näherungsweise über den Smith-Kuethe-Parameter Tu · Re/100 erfaßt werden. Differenzen zwischen Theorie nach Smith und Kuethe für Tu· Re<5 und Messung lassen sich über die Stabilitätstheorie erklären. Für eine genauere Erfassung des Stoffübergangs muß den unterschiedlichen Transportvorgängen über Turbulenzballen oder Längswirbeln sowie der Struktur der Turbulenz Rechnung getragen werden.
Measuring and computation of local and average mass transfer to disks in cross flow at different turbulence intensities
The results of different publications concerning the flow, pressure and velocity distributions as well as the heat and mass transfer of disks and cylinders in cross flow are compared by a literature review. A few diverging results for heat and mass transfer require new experimental and theoretical approaches. The calibration of recently developed techniques for the determination of mass transfer rates as published in [1, 2] make these investigations expecially necessary. Including the cylinder in cross flow the authors show, that up to now exact data of heat and mass transfer for two- or three-dimensional flow at a forward stagnation region can be obtained by direct measuring only.Mass transfer coefficients computed from measured velocity distributions are not confirmed by the experimental results. Compared to the experimental data they are too low. The measurements were accomplished for turbulence intensities 0.8%Tu6%, Reynolds-numbers 2· 1035 and disk diameters 9.3 mm d 73.7 mm.The influence of the turbulence on the stagnation point mass transfer of disks can be obtained only approximately by the Smith-Kuethe-parameter Tu·Re/100. Differences between theoretical results of Smith and Kuethe and experimental ones for Tu·Re/100<5 may be explained by the stability theory. For a more accurate determination of the mass transfer the different transport mechanisms of the scale of turbulence or the tree-dimensional flow pattern like Taylor-Görtler-vortices as well as the structure of the turbulence itself have to be regarded.

Bezeichnungen a Temperaturleitkoeffizient - Cp Beiwert für den statischen Druck - C2, C3 Gradient der bezogenen Geschwindigkeit U+ am Staupunkt bei ebener, räumlicher Strömung - DA Diffusionskoeffizient von Ammoniak in Luft - d Durchmesser - Fr=Sh/Re Frössling-Zahl für den Stoffübergang - Fr=Nu/Re Frössling-Zahl für den Wärmeübergang - Le=a/DA Lewis-Zahl - L Bezugslänge - M Maschenweite von Turbulenzgittern - Nu=·d/ Nußbelt-Zahl - n Exponent der Prandtl-bzw. Schmidt-Zahl - Pr=/a Prandtl-Zahl - p Druck, Partialdruck - px statischer Druck an der Stelle x am Rand der Grenzschicht - Re=U · d/ Reynolds-Zahl - r Radius - r(x) radiale Distanz von der Rotationsachse eines Körpers zu einem Oberflächenelement - Sc=/DA Schmidt-Zahl - Sh= A ·d/DA Sherwood-Zahl - T absolute Temperatur - Tu Turbulenzintensität (Turbulenzgrad) in% - U Strömungsgeschwindigkeit in x-Richtung am Rand der Grenzschicht - U Hauptströmungsgeschwindigkeit im freien Kanalquerschnitt - U+=U/U bezogene Geschwindigkeit in x-Richtung am Rand der Grenzschicht - u Strömungsgeschwindigkeit in x-Richtung, tangential zur Oberfläche - mittlere turbulente Geschwindig-keitsschwankung in x-Richtung - v Strömungsgeschwindigkeit in y-Richtung, normal zur Oberfläche - x Koordinate in Strömungsrichtung, tangential zur Oberfläche - xG Entfernung vom Turbulenzgitter in Strömungsrichtung - x+ bezogene Länge x/r - y Koordinate normal zur Oberfläche - Wärmeübergangskoeffizient - A Stoffübergangskoeffizient (Ammoniak) - dimensionsloses Temperaturgefälle an der Wand - Keilvariable - Wärmeleitkoeffizient - Wirbelweilenlänge (mm) - kinematische Zähigkeit - transformierte bezogene Länge - A Partialdichte von Ammoniak Indices B mit Korrektur aufgrund der Verengung - m mittel - S bezogen auf die Kreisscheibe - Z bezogen auf den Kreiszylinder Herrn Prof. Dr.-Ing. habil. Josef Ipfelkofer zum 70. Geburtstag am 7. April 1977 gewidmet.  相似文献   

5.
The effects of MHD free convection and mass transfer are taken into account on the flow past oscillating infinite coaxial vertical circular cylinder. The analytical expressions for velocity, temperature and concentration of the fluid are obtained by using perturbation technique.
Einwirkungen von freier MHD-Konvektion und Stoffübertragung auf eine Strömung nach einem schwingenden unendlichen koaxialen vertikalen Zylinder
Zusammenfassung Die Einwirkungen der freien MHD-Konvektion und Stoffübertragung auf eine Strömung nach einem schwingenden, unendlichen, koaxialen, vertikalen Zylinder wurden untersucht. Die analytischen Ausdrücke der Geschwindigkeit, Temperatur und Fluidkonzentration sind durch die Perturbationstechnik erhalten worden.

Nomenclature C p Specific heat at constant temperature - C the species concentration near the circular cylinder - C w the species concentration of the circular cylinder - C the species concentration of the fluid at infinite - * dimensionless species concentration - D chemical molecular diffusivity - g acceleration due to gravity - Gr Grashof number - Gm modified Grashof number - K thermal conductivity - Pr Prandtl number - r a ,r b radius of inner and outer cylinder - a, b dimensionless inner and outer radius - r,r coordinate and dimensionless coordinate normal to the circular cylinder - Sc Schmidt number - t time - t dimensionless time - T temperature of the fluid near the circular cylinder - T w temperature of the circular cylinder - T temperature of the fluid at infinite - u velocity of the fluid - u dimensionless velocity of the fluid - U 0 reference velocity - z,z coordinate and dimensionless coordinate along the circular cylinder - coefficient of volume expansion - * coefficient of thermal expansion with concentration - dimensionless temperature - H 0 magnetic field intensity - coefficient of viscosity - e permeability (magnetic) - kinematic viscosity - electric conductivity - density - M Hartmann number - dimensionless skin-friction - frequency - dimensionless frequency  相似文献   

6.
Summary Let denote the congruence of null geodesics associated with a given optical observer inV 4. We prove that determines a unique collection of vector fieldsM() ( =1, 2, 3) and (0) overV 4, satisfying a weak version of Killing's conditions.This allows a natural interpretation of these fields as the infinitesimal generators of spatial rotations and temporal translation relative to the given observer. We prove also that the definition of the fieldsM() and (0) is mathematically equivalent to the choice of a distinguished affine parameter f along the curves of, playing the role of a retarded distance from the observer.The relation between f and other possible definitions of distance is discussed.
Sommario Sia la congruenza di geodetiche nulle associata ad un osservatore ottico assegnato nello spazio-tempoV 4. Dimostriamo che determina un'unica collezione di campi vettorialiM() ( =1, 2, 3) e (0) inV 4 che soddisfano una versione in forma debole delle equazioni di Killing. Ciò suggerisce una naturale interpretazione di questi campi come generatori infinitesimi di rotazioni spaziali e traslazioni temporali relative all'osservatore assegnato. Dimostriamo anche che la definizione dei campiM(), (0) è matematicamente equivalente alla scelta di un parametro affine privilegiato f lungo le curve di, che gioca il ruolo di distanza ritardata dall'osservatore. Successivamente si esaminano i legami tra f ed altre possibili definizioni di distanza in grande.


Work performed in the sphere of activity of: Gruppo Nazionale per la Fisica Matematica del CNR.  相似文献   

7.
Zusammenfassung Es wird die kompressible, laminare Grenzschichtströmung am dreidimensionalen Staupunkt mit Absaugen oder Ausblasen an der Wand untersucht und daraus Wandschubspannung, Wärmeübergang und Verdrängungsdicke in Abhängigkeit von der Normalgeschwindigkeit an der Wand bestimmt. Besonders ausführlich wkd auf die Grenzfälle sehr starken Absaugens bzw. Ausblasens eingegangen, die auf singuläre Störungsprobleme führen, deren Lösung mit der Methode der angepaßten asymptotischen Entwicklungen erfolgt. – Die Unsymmetrie am Staupunkt wird durch den Parameter c gekennzeichnet mit den Spezialfällen c=0 (ebener Staupunkt) und c=1 (rotationssymmetrischer Staupunkt). Im Grenzfall starken Absaugens sind die beiden Wandschubspannungskomponenten und der Wärmeübergang unabhängig von c, im Grenzfall starken Ausblasens ist nur eine der beiden Wandschubspannungskomponenten von c unbeeinflußt.
The compressible boundary layer flow at a threedimensional stagnation point with intensive suction or injection
The compressible laminar boundary layer flow at a general three-dimensional stagnation point including large rates of injection or suction on the porous surface is considered. The wall shear stress, heat flux and displacement thickness as function of the mass transfer parameter are determined. The two limiting cases of intensive suction and intensive blowing lead to singular perturbations problems, which are solved by the method of matched asymptotic expansions.—The asymmetry of the stagnation point flow is characterized by the ratio c of the two velocity gradients including the special cases of two-dimensional (c=0) and axisymmetric (c=1) stagnation point flow.-For intensive suction the wall shear stresses and the heat flux become independent of c, whereas for intensive blowing only one of the two wall shear stress components is independent of c.

Bezeichnungen x, y, z kartesische Koordinaten, siehe Bild 1 - u, v, w Geschwindigkeitskomponenten in x-, y- und z-Richtung innerhalb der Grenzschicht - U, V Geschwindigkeitskomponenten in x- und y-Richtung am Außenrand der Grenzschicht - a =(dU/dx)x=0 Geschwindigkeitsgradient in x-Richtung der Außenströmung im Staupunkt - b=(dV/dy)y=0 Geschwindigkeitsgradient in y-Richtung der Außenströmung im Staupunkt - c=b/a Staupunkt-Parameter (c=0: ebene Strömung, c=1: axialsymmetrische Strömung) - Dichte - p Druck - h spezifische Enthalpie - Viskosität - Pr Prandtl-Zahl - x, y Wandschubspannungskomponenten in x- bzw. y-Richtung - cm=–ga Ausblaseparameter, siehe Gl. (21) - tw= hw/he bezogene Wandenthalpie - Ähnlichkeitsvariable, siehe Gl. (11) - F () G () dimensionslose Funktionen nach den Gln. (12), - (),() (13), (15) und (32) - ¯ Ähnlichkeitsvariable, siehe Gl. (29) - F (¯), G (¯) dimensionlose Funktionen nach Gl. (29) - 1=1/cm Störparameter für starkes Absaugen - 2=1/c m 2 Störparameter für starkes Ausblasen - *, * Verdrängungsdicken nach Gl. (26) - R, R rechte Seiten der Differentialgln. (40) bzw. (41) - z=/ in Abschnitt 4: bezogener Wandabstand nach Gl. (43) - =tw·z2 Ähnlichkeitsvariable in Abschnitt 4 - * (c) Lösung der Gl. (58) - A(c) Definition nach Gl. (63) Indizes w an der Wand - e am Außenrand der Grenzschicht - a äußere Lösung - i innere Lösung  相似文献   

8.
Übersicht Die hier vorgestellten Ergebnisse sind Teil eines Forschungsprojektes mit dem Ziel, Marangonikonvektion unter Schwerelosigkeit mittels transienter Temperaturfelder zu beeinflussen. In dieser Veröffentlichung werden Lösungen für stationäre Strömungsfelder unter Vorgabe des Temperaturfeldes an der Oberfläche eines frei schwebenden Tropfens präsentiert. In der bestehenden Literatur wird zur Berechnung dieser Ergebnisse die freie Oberfläche des Tropfens als nicht deformierte Kugel vorgegeben. Im Vergleich dazu ergibt sich die Oberfläche in den hier vorgestellten Ergebnissen als Teil der Lösung. Das Strömungsfeld im Tropfen wird für verschiedene Reynolds-Zahlen 0Re5000 und Kapillarzahlen 10Ca1000 dargestellt.
Thermal Marangoni convection in drops under microgravity taking into account their deformation
Summary The investigations presented here are part of a microgravity project in which the reduction of thermal Marangoni convection by using a transient heat source is studied experimentally and theoretically. This publication shows the results of the theoretical considerations concerning steady state fluid motion in a drop under microgravity induced by a given temperature field at the surface of the drop. In contrast to the literature where the surface is assumed to be an underformed sphere the position of the surface is part of the solutions obtained. The solutions have been computed for Reynolds numbers 0Re5000 and capillary numbers 10Ca1000.
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9.
The problem of laminar, natural convection flow over a slender frustum of a cone is treated in this paper. The governing differential equations are solved by a combination of quasi-linearization and finite-difference methods. Numerical solutions are obtained for Pr=0.7 and for a range of values of the transverse curvature parameter. It is shown that the effect of transverse curvature is of great significance in such flows.
Laminare natürliche Konvektion an einem dünnen, senkrechten Kegelstumpf
Zusammenfassung In diesem Bericht ist das Problem der laminaren natürlichen Konvektionsströmung an einem dünnen Kegelstumpf behandelt. Die maßgebliche Differentialgleichung ist durch eine Verbindung von Quasilinearisation und Differenzenverfahren gelöst. Eine numerische Lösung für Pr=0.7 wird für verschiedene Werte eines Krümmungsparameters angegeben. Es ist gezeigt, daß in solchen Strömungen dieser Krümmungsparameter eine große Bedeutung besitzt.

Nomenclature f dependent variable, defined in Eq. (7) - g dependent variable, defined in Eq. (7) - ge gravitational acceleration - h heat transfer coefficient, or -grid - k heat conductivity, or -grid - L characteristic length - Nu Nusselt number - Pr Prandtl number - r radial distance from the axis of the cone - R transverse curvature effect ratio, defined in Eq. (23) - Re Reynold number - T temperature - u, v velocity components in the x- and y-directions, respectively - x, y rectangular coordinates Greek letters dimensionless temperature, definedinEq. (4) - bulk modulus - cone angle - dynamic viscosity - stream function - , independent variable, defined in (7) - transverse curvature parameter  相似文献   

10.
Zusammenfassung Die Strömung und der Stofftransport in der Umgebung von Platten mit chemischer Oberflächenreaktion lassen sich durch Differentialgleichungen zuverlässig beschreiben. Deren vollständige Lösung konnte ohne vereinfachende Annahmen mit Hilfe theoretisch-numerischer Methoden erzielt werden. Dadurch erhält man Einblick in die tatsächlichen Transportvorgänge. Einige wichtige Ergebnisse werden erörtert. Insbesondere wird ein umfassendes Gesetz für den Stoffübergang mitgeteilt, das theoretisch und experimentell einwandfrei gesichert ist. Die Wiedergabe der bekannten sowie der neuen Daten ist gut. Sein Gültigkeitsbereich ist angegeben. Das neue Gesetz enthält neben anderen Grenzgesetzen auch das auf der Grundlage der GrenzschichtHypothese aufgestellte Gesetz.
Mass transfer with chemical surface reaction on flat plates in flow
The flow field and mass transfer from flat plates with chemical surface reaction can be described by means of differential equations. Their solutions have been obtained numerically without any simplifications. This report presents some of the more important results obtained, which give insight into the true transport phenomena.A comprehensive mass transfer law has been developed, that has a wide range of validity. It is in good agreement with all available experimental and theoretical data. The new mass transfer equation includes the special case of boundary layer law besides other special laws that describe mass transfer in limited regions of relevant parameters.

Formelzeichen cA örtliche Moldichte der reagierenden Komponente A - cAw Wert von cA an der Plattenoberfläche - c Funktion nach Gl. (28) - D Diffusionskoeffizient - fp Funktion nach Gl.(2) - k Funktion nach Gl.(27) - kw Reaktionsgeschwindigkeitskonstante - L Länge der Platte - n Reaktionsordnung - nA Molstromdichte der diffundierenden Komponente A - p Funktion nach Gl.(29) - rA Reaktionsstromdichte der reagierenden Komponente A - Shx,Sh örtliche und mittlere Sherwood-Zahl - w Anströmgeschwindigkeit des Fluidgemisches - wx, w x * absolute und bezogene örtliche Längsgeschwindigkeit - wy, w y * absolute und bezogene örtliche Quergeschwindigkeit - x, x* absolute und bezogene Längskoordinate - y, y* absolute und bezogene Querkoordinate - x, örtlicher und mittlerer Stoffübergangskoeffizien - dynamische Viskosität des Fluidgemisches - Massendichte des Fluidgemisches - Da kwLc n–1 /2D Damköhler-Zahl - Re wL//gr Reynolds-Zahl - Rekr=5 · 105 kritischer Wert der Reynolds-Rekr=5 · 105 Zahl - Sc //D Schmidt-Zahl - cA/cA bezogene örtliche Konzentration - w Wert von an der Plattenoberfläche Indizes A diffundierende und reagierende Komponente - w an der Plattenoberfläche - x in Längsrichtung - y in Querrichtung - in sehr großer Entfernung von der Platte  相似文献   

11.
Zusammenfassung Für die eingefrorene laminare Grenzschichtströmung eines teilweise dissoziierten binären Gemisches entlang einer stark gekühlten ebenen Platte wird eine analytische Näherungslösung angegeben. Danach läßt sich die Wandkonzentration als universelle Funktion der Damköhler-Zahl der Oberflächenreaktion angeben. Für das analytisch darstellbare Konzentrationsprofil stellt die Damköhler-Zahl den Formparameter dar. Die Wärmestromdichte an der Wand bestehend aus einem Wärmeleitungs- und einem Diffusionsanteil wird angegeben und diskutiert. Das Verhältnis beider Anteile läßt sich bei gegebenen Randbedingungen als Funktion der Damköhler-Zahl ausdrücken.
An analytical approximation for the frozen laminar boundary layer flow of a binary mixture
An analytical approximation is derived for the frozen laminar boundary layer flow of a partially dissociated binary mixture along a strongly cooled flat plate. The concentration at the wall is shown to be a universal function of the Damkohler-number for the wall reaction. The Damkohlernumber also serves as a parameter of shape for the concentration profile which is presented in analytical form. The heat transfer at the wall depending on a conduction and a diffusion flux is derived and discussed. The ratio of these fluxes is expressed as a function of the Damkohler-number if the boundary conditions are known.

Formelzeichen A Atom - A2 Molekül - C Konstante in Gl. (20) - c1=1/(2C) Konstante in Gl. (35) - cp spezifische Wärme bei konstantem Druck - D binärer Diffusionskoeffizient - Ec=u 2 /(2hf) Eckert-Zahl - h spezifische Enthalpie - ht=h+u2/2 totale spezifische Enthalpie - h A 0 spezifische Dissoziationsenthalpie - Kw Reaktionsgeschwindigkeitskonstante der heterogenen Wandreaktion - 1= /( ) Champman-Rubesin-Parameter - Le=Pr/Sc Lewis-Zahl - M Molmasse - p statischer Druck - Pr= cpf/ Prandtl-Zahl - qw Wärmestromdichte an der Wand - qcw, qdw Wärmeleitungsbzw. Diffusionsanteil der Wärmestromdichte an der Wand - universelle Gaskonstante - R=/(2Ma) individuelle Gaskonstante der molekularen Komponente - Rex= u x/ Reynolds-Zahl - Sc=/( D) Schmidt-Zahl - T absolute Temperatur - Td=h A 0 /R charakteristische Dissoziationstemperatur - u, v x- und y-Komponenten der Geschwindigkeit - U=u/u normierte x-Komponente der Geschwindigkeit - x, y Koordinaten parallel und senkrecht zur Platte Griechische Symbole - =A/ Dissoziationsgrad - Grenzschichtdicke - 2 Impulsverlustdicke - Damköhler-Zahl der Oberflächenreaktion - =T/T normierte Temperatur - =y/ normierter Wandabstand - Wärmeleitfähigkeit - dynamische Viskosität - , * Ähnlichkeitskoordinaten - Dichte - Schubspannung Indizes A auf ein Atom bezogen - M auf ein Molekül bezogen - f auf den eingefrorenen Zustand bezogen - w auf die Wand bezogen - auf den Außenrand der Grenzschicht bezogen  相似文献   

12.
In this paper, a study is made of the damping influence of the wall on turbulent fluid flow. By considering the oscillation of the whole of the boundary, van Driest's original hypothesis has been extended to obtain the wall damping factor in flow in a duct of constant cross section. The damping factor is used in conjunction with mixing length expressions to obtain the velocity field. Particular examples considered are plane parallel flow and axisymmetric flow in a pipe and in an annulus.
Ein Modell für die Mischungslänge von turbulenten Strömungen in Rohren mit konstantem Querschnitt
Zusammenfassung In dieser Arbeit wurde der dämpfende Wandeinfluß in turbulenten Strömungen untersucht. Unter Berücksichtigung der Schwingungen in der gesamten Grenzschicht wurde die ursprüngliche Theorie von van Driest erweitert und ein Dämpfungsfaktor an der Wand in Rohrströmungen mit konstantem Querschnitt ermittelt. Dieser Dämpfungsfaktor diente in Verbindung mit Ausdrücken für die Mischungslänge zur Bestimmung des Geschwindigkeitsfeldes. Ausgewählte Beispiele waren die ebene Parallelströmung sowie die Zylinderströmung in einem Rohr und einem Ringspalt.

Nomenclature A, A*(=Au/v) Parameter defined in text - b, b*(=bu/v) semi-width of parallel plate channel - c(= 1/A) parameter defined in text - E[, /2] complete elliptic integral of the second kind - d damping factor - F, G, H functions - l, l*(=/v) mixing length - MO, O functions - r, r*(=ru/v) radius - A real part of function - R, S, T, U functions - u, u*(=u/u) velocity in flow direction Z - friction velocity - x, y, z co-ordinates (z in flow direction) - y*(=yu/v) non-dimensional wall distance - fluid density - , eff kinematic viscosity, effective kinematic viscosity - phase angle, or polar coordinate angle - shear stress - (=r/rW) radius ratio - angular velocity Suffixes w wall value - far from a wall  相似文献   

13.
Summary The concept of an elastic boundary layer is proposed to explain certain anomalous transport phenomena which occur during rapid external flows of viscoelastic fluids past immersed objects. Reported experimental observations are interpreted by using models based on this concept. Particularly, data on velocity independent drag and heat transfer coefficients for flow of dilute polymer solutions past tiny cylinders are satisfactorily correlated.
Zusammenfassung Es wird das Konzept einer elastischen Grenzschicht entworfen, um gewisse anomale Transportphänomene zu erklären, welche bei schnellen Strömungen viskoelastischer Flüssigkeiten um eingetauchte Körper auftreten. Die berichteten experimentellen Beobachtungen werden mit Hilfe von Modellen interpretiert, die auf diesem Konzept basieren. Insbesondere werden Daten über geschwindigkeitsunabhängige Widerstands- und Wärmeübertragungs-Koeffizienten bei der Strömung verdünnter Polymerlösungen um dünne Zylinder befriedigend korreliert.

A, B numerical constants - A 1,A 2 surface areas - C D drag coefficient - D cylinder diameter - F hoop force - h heat transfer coefficient - k thermal conductivity - M molecular weight - Nu Nusselt number - R gas constant - T absolute temperature - u x-component of the velocity - U free stream velocity - x, y Cartesian coordinates - shear rate - boundary layer thickness - 0 elastic boundary layer thickness - relaxation time - µ viscosity - v kinematic viscosity - [] intrinsic viscosity - density - normal stress difference - shear stress With 3 figures  相似文献   

14.
Zusammenfassung Als Abschluß eines umfangreichen Programmes zur Berechnung der Strömung an angeblasenen rotierenden Rotationskörpern wird der bisher noch fehlende Fall turbulenter Strömung behandelt.Für die Berechnung der Impulsverlustaicken sowie des Drehmomentes konnten einfache Quadraturformeln erhalten werden, die für den laminaren Fall ebenfalls eine recht brauchbare Näherung darstellen. In den Formeln kommen nur die Verteilung des Körperhalbmessers und des Körperhalbmessers und die Geschwindigkeitsverteilung um den Körper vor. Es wird eine Abschätzung zur Bestimmung der Lage des Ablösungspunktes infolge der Drehbewegung des Körpers angegeben.Das Verfahren wurde erprobt an den Beispielen der rotierenden Scheibe, der Kugel, der Rotationsellipsoide und des räumlichen Halbkörpers. In allen Fällen wurde der Momentenbeiwert bei laminarer und turbulenter Strömung berechnet. Allgemein kann man zeigen, daß sich das Drehmoment bei konstant gehaltener Anströmungsgeschwindigkeit linear mit der Umfangsgeschwindigkeit ändert.Die vorliegende Arbeit stellt den zweiten Teil einer von der Fakultät für Maschinenwesen der Technischen Hochschule Braunschweig angenommenen Habilitationsschrift mit dem Titel Die Strömung um rotierende Drehkörper bei axialer Anströmung dar. (Berichter Prof. Dr. H. Schlichting, Mitberichter Prof. Dr. H. Blenk.) Der erste Teil mit dem Titel Die turbulente Strömung an einer angeblasenen rotierenden Scheibe wird in der Zeitschrift für angewandte Mathematik und Mechanik erscheinen.Diese Untersuchungen wurden mit Unterstützung der Deutschen Forschungsgemeinschaft im Institut für Strömungsmechanik der T. H. Braunschweig ausgeführt.  相似文献   

15.
Summary Based on a single integral constitutive equation with a strain-dependent memory function, a relation between the primary normal stress function and the shear viscosity function is proposed. According to this theory, the primary normal stress function can be obtained from viscosity data by simple differentiation of the viscosity function with respect to the shear rate , and multiplication by a factor (–1/n). The material parametern is thereby associated with the strain dependence of the memory function.This relation was compared with the viscosity and primary normal stress data of six polymer melts, three polymer solutions, and an aluminium-soap solution, which were measured by several research groups and are available in the literature. In spite of the vast differences in physical constitution and chemical structure of the melts and solutions considered, agreement between predicted and measured values was encouraging.
Zusammenfassung Ausgehend von einer Zustandsgleichung vom Integraltyp mit deformationsabhängiger Gedächtnisfunktion wird eine einfache Beziehung zwischen der ersten Normalspannungsfunktion und der Scherviskositätsfunktion vorgeschlagen. Nach dieser Theorie kann man die erste Normalspannungsfunktion aus Viskositätsdaten erhalten, indem man die Viskositätsfunktion nach der Schergeschwindigkeit ableitet und den entstehenden Ausdruck mit einem Faktor (–1/n) multipliziert. Dabei hängt die Materialgrößen mit der Deformationsabhängigkeit der Gedächtnisfunktion zusammen.Diese Beziehung wurde mit den Viskositäts- und Normalspannungsdaten von sechs Polymerschmelzen, drei Polymerlösungen und einer Aluminiumseifenlösung verglichen, die von verschiedenen Forschergruppen gemessen wurden und die in der Literatur verfügbar sind. Trotz der großen Unterschiede im physikalischen Zustand und in der chemischen Struktur der betrachteten Schmelzen und Lösungen wurde eine gute Übereinstimmung zwischen der Theorie und den experimentellen Daten gefunden.


With 9 figures and 2 tables  相似文献   

16.
Zusammenfassung Die längsangeströmte dicke Platte und der längsüberströmte Kreiszylinder mit Strömungs-ablösung und Wiederanlegen der Strömung lassen sich generell in drei Abschnitte untergliedern: Profilbereich, Bereich abgelöster Strömung und anschließende Plattengrenzschicht [1].Besondere Bedeutung kommt dem Ort maximalen Stoffübergangs beim Wiederanlegen der Strömung als Startlinie einer neuen Grenzschicht zu. Die Vorteile der eingesetzten remissionsfotometrischen StoffÜbergangs meß-methode gestatten erstmals eine geschlossene Aussage zum Stoffübergangsmaximum beim Wiederanlegen von Strömungen und erweiterte Aussagen über die Erfassung des minimalen Stoffübergangs im Bereich abgelöster Strömung. Wie ein Literaturvergleich zeigt, wird auch am quer angeströmten Kreiszylinder der maximale Stoffübergang nach Ablöseblasen mit der an dicken Platten gewonnenen Beziehung beschrieben, wenn analoge Bezugsgrößen eingeführt werden.Für eine Berechnung des örtlichen und mittleren Stoffübergangs über die gesamte Platten- bzw. Zylinder-länge ist es zweckmäßig, die genannten drei Abschnitte getrennt zu behandeln. Die Verteilung des Stoffübergangs im Bereich abgelöster Strömung wird in bezogener, dimensionsloser Form unter Einbeziehung der wesentlichen Einflußgrößen Anströmprofil, ResB -Zahl und Turbulenzintensität dargestellt sowie durch Berech-nungsgleichungen für die charakteristischen Strömungsformen Ablöseblase und Querwirbelablösung erfaßt.Für den Stoffübergang in der Plattengrenzschicht ab dem Wiederanlegen der Strömung ergibt sich eine Beziehung analog zu jener der turbulenten Plattengrenzschicht, wenn in einem Erweiterungsterm zusätzlich die Strömungsform der Strömungsablösung, die ResB -Zahl sowie die Höhe des Stoffübergangs im Maximum berücksichtigt werden.
Determination of the local and average mass transfer on thick plates in parallel flow with flow separation and reattachement
The thick flat plate and the circular cylinder in parallel flow with flow separation and reattachement may generally be subdivided into three main sections: the nose section, the section of separated flow and the following section of boundary layer of the flat plate [1]. The maximum mass transfer at the reattachement is specially important as the starting line of a new boundary layer. For the first time the advantages of the applied remission fotometrical measuring technique for the determination of local mass transfer rates allow a complete interpretation of the maximum mass transfer at the reattachement of the flow as well as further informations about the minimum mass transfer in the section of separated flow. As a literature review shows, also for the cylinder in cross flow the maximum mass and heat transfer behind separation bubbles can be determined with the equation valid for thick plates by using analogous parameters.For a computation of the local and average mass transfer along the whole length of the plate or of the cylinder it is reasonable to discuss the mass transfer in the three forementioned section apart. The distribution of the mass transfer within the section of separated flow is presented in a related, dimensionless form. The main parameters plate nose, ResB -number and turbulence intensity as well as the characteristic main forms of the flow separation bubble and vortex shedding with reattachement are taken into account.The mass transfer in the boundary layer downstream of the reattachement can be computed in analogy to that of the turbulent boundary layer, but an additional term considers the form of the flow separation, the ResB -number and the value of the maximum mass transfer.

Bezeichnungen A Koeffizient der Gl. (17) - a Temperaturleitkoeffizient - Cmin Koeffizient der Gl. (6) - DA Diffusionskoeffizient von Ammoniak in Luft - d Zylinderdurchmesser - Nu1max 1max· d/, Nußelt-Zahl - m Exponent der Reynolds-Zahl - Pr /a, Prandtl-Zahl - Red U· d/, Reynolds-Zahl - Res U · s/, Reynolds-Zahl - Rex U· x/, Reynolds-Zahl - Re* U· x*/, Reynolds-Zahl - Sc /DA, Schmidt-Zahl - Shd A·d/DA, Sherwood-Zahl - Shs A· s/DA, Sherwood-Zahl - Shx A· x/DA, Sherwood-Zahl - Sh* A· x*/DA, Sherwood-Zahl - s Plattendicke einschließlich Trägerfolie - Tu , Turbulenzintensität - UB Hautpstromgeschwindigkeit im verengten Kanalquerschnitt - U H auptstromgeschwindigkeit im freien Kanalquerschnitt - mittlere turbulente Geschwindigkeitsschwankung in x-Richtung - x Koordinate in Strömungsrichtung, tangential zur Oberfläche - xP Profillänge des Anströmprofils - x Koordinate in x-Richtung ab Profilende - xmax Entfernung von Plattenbeginn bis zum Stoffübergangsmaximum beim Wiederanlegen der Strömung - xmin Entfernung von Plattenbeginn bis zum Stoffübergangsminimum im Bereich abgelöster Strömung - x* Koordinate in x-Richtung ab Wiederanlegen der Strömung - Wärmeübergangskoeffizient - 1max Wärmeübergangskoeffizient an der Stelle des Zwischenmaximum am querangeströmten Kreiszylinder - A Stoffübergangskoeffizient (Ammoniak) - Amax maximaler Stoffübergangskoeffizient an der Stelle xmax - Amin minimaler Stoffübergangskoeffizient an der Stelle xmin. - Wärmeleitkoeffizient - v kinematische Zähigkeit gekürzt vorgetragen auf der Sitzung des GVC-Fachausschusses Wärme- und Stoffübertragung am 5./6. April 1976 in Schliersee.Herrn Senator Gustav Kunz zum 65. Geburtstag am 23. November 1977 gewidmet.  相似文献   

17.
When blunt bodies are in hypersonic flight, a high-entropy layer of gas with nonzero vorticity is formed near their surface. The transverse gradients of the entropy, density, and gas velocity in the layer are high, which makes it necessary to take into account its absorption by the boundary layer of finite thickness . This vortex interaction is usually accompanied by an increase in the heat flux q and the frictional stress on the wall compared with their values as calculated in accordance with the classical scheme of a thin boundary layer, when the parameters on the outer edge of the boundary layer are set equal to the inviscid parameters on the body. This effect has been investigated on the side surface of slender (with angle 1 to the undisturbed flow) blunt bodies in a hypersonic stream [1–3]. It is shown in the present paper that the effect can have a stronger and even qualitative influence on the flow over blunt bodies with 1 if the radius of curvature Rs of the detached shock wave on the axis is small compared with the midsection radius R of the body. It is shown that the distributions of the heat fluxes with allowance for the vorticity of the inviscid shock layer are similar in the case of slightly blunt (r0/R 0) cones with half-angles less than a critical *.Translated from Izvestiya Akademii Nauk SSSR, Mekhanika Zhidkosti i Gaza, No. 2, pp. 50–57, March–April, 1981.  相似文献   

18.
Zusammenfassung Die Einführung von Zylinderkoordinaten (x, r, ) in die Gleichgewichtsbedingungen der Schnittkräfte bzw. in die Beziehungen zwischen Verzerrung und Verschiebungen am differentialen Schalenabschnitt ermöglicht die Berechnung des Spannungs- und Verschiebungszustandes von drehsymmetrischen Membranen mit beliebig gekrümmter Meridiankurve auf die Integration einer einfachen, linearen partiellen Differentialgleichung zweiter Ordnung für eine charakteristische FunktionF bzw. zurückzuführen. Eine geschlossene Lösung und damit eine Darstellung der Schnittkräfte und Verschiebungen durch explizite Formeln ist bei harmonischer Belastung cosn für zwei Funktionsgruppen=x 2 und=x –3 möglich. Im Sonderfall der drehsymmetrischen und der antimetrischen Belastung mitn=0 undn=1 gelten die Gleichungen der Schnitt- und Verschiebungsgrößen für eine beliebige Meridianfunktion=(). Die Betrachtungen der Randbedingungen offener Schalen bei harmonischer Belastung geben über die infinitesimalen Deformationen einer drehsymmetrischen Membran mit überall negativer Krümmung Aufschluß.  相似文献   

19.
Predicted and measured water-retention values,(), were compared for repacked, stratified core samples consisting of either a sand with a stone-bearing layer or a sand with a clay loam layer in various spatial orientations. Stratified core samples were packed in submersible pressure outflow cells, then water-retention measurements were performed between matric potentials,, of 0 to -100 kPa. Predictions of() were based on a simple volume-averaging model using estimates of the relative fraction and() values of each textural component within a stratified sample. In general, predicted() curves resembled measured curves well, except at higher saturations in a sample consisting of a clay loam layer over a sand layer. In this case, the model averaged the air-entry of both materials, while the air-entry of the sample was controlled by the clay loam in contact with the cell's air-pressure inlet. In situ, avenues for air-entry generally exist around clay layers, so that the model should adequately predict air-entry for stratified formations regardless of spatial orientation of fine versus coarse layers. Agreement between measured and predicted volumetric water contents,, was variable though encouraging, with mean differences between measured and predicted values in the range of 10%. Differences in of this magnitude are expected due to variability in pore structure between samples, and do not indicate inherent problems with the volume averaging model. This suggets that explicit modeling of stratified formations through detailed characterization of the stratigraphy has the potential of yielding accurate() values. However, hydraulic-equilibration times were distinctly different for each variation in spatial orientation of textural layering, indicating that transient behavior during drainage in stratified formations is highly sensitive to the stratigraphic sequence of textural components, as well as the volume fraction of each textural component in a formation. This indicates that prolonged residence times of water, nutrients, and pollutants are likely within finer-textured layers, when conditions have resulted in drainage of underlying coarser-textured strata.  相似文献   

20.
Zusammenfassung Zur Klärung der physikalischen Vorgänge im Verdampferteil einer Filmverdampfungsbrennkammer wird in Erweiterung der adiabaten Verdunstung der Fall der einseitig benetzten ebenen Platte behandelt, die sowohl im Gleichals auch im Gegenstrom von der heißen Außenluft umströmt wird. Die für beide Strömungsfälle maßgebenden Grenzschichtgleichungen werden simultan unter Berücksichtigung temperatur- und konzentrationsabhängiger Stoffwerte mit einem impliziten Differenzenverfahren gelöst. Dabei ergeben sich für den Gleichstrom ähnliche Lösungen des gekoppelten Gleichungssystems, die mit den ähnlichen, für die adiabate Verdunstung geltenden Lösungen verglichen werden. Die Berechnung der durch den Stoffübergang beeinflußten Grenzschicht parameter zeigt, daß das Modell der Gegenstromanordnung, bei der sich nichtähnliche Profile entlang der Filmoberfl äche einstellen, für einen möglichen Einsatz in einer Filmverdampfungsbrennkammer am besten geeignet ist.
Theoretical investigation on the binary laminar boundary-layer flow along a vaporizing liquid layer at non-adiabatic evaporation
For clarification the physical process in the evaporating part of a film-evaporation combustion-chamber in addition to the adiabatic evaporation the case of a one-sided wet plate in co- and counter-current hot air flow is presented. The boundary-layer equations for both streams are solved simultaneously with an implicit finite-difference method taking into account variable fluid properties. Thereby the similar solutions obtained for the co-current flow are compared with the corresponding similar solutions for the case of the adiabatic evaporation. Contrary to the co-current flow the counter-current flow yields non-similar solutions and the computation of the boundary-layer parameters influenced by the evaporation mass-flow shows, that the model of counter-current flow is best suitable for application in a film-evaporation combustion-chamber.

Bezeichnungen Aj, Bj Abkürzungen in der allg. Differenzen - Cj gleichung (36) - c Massenkonzentration, bezogen auf Gemischmasse - cf Dimensionsloser örtlicher Reibungsbeiwert - cp Spezifische Wärmekapazität - D12 Diffusionskoeffizient - h Enthalpie des Gasgemisches - K1, K2 Abkürzungen in der Gl. (5) - K5, K6 Abkürzungen in der Gl.(22) - L Plattenlänge - M Molmasse - m1 Massenstromdichte, verdunstende Masse je Flächen- und Zeiteinheit - m* Dimensionslose Massenstromdichte, Verdunstungsparameter nach Gl.(32) - m** Örtliche dimensionslose Massenstromdichte nach Gl. (33) - PGr Stellvertretende Größe für die Grenzschicht parameter cf, StT und Stm nach Gl. (34) - p Statischer Druck (=Summe der Partialdrücke) - p1w Sättigungsdruck an der Filmoberfläche - q Wärmestromdichte - r Verdampfungsenthalpie - r 1w * Dimensionslose Verdampfungsenthalpie nachGl.(25) - u Geschwindigkeit in x-Richtung - v Geschwindigkeit in y-Richtung - x Längskoordinate - ¯x Längskoordinate für den Gegenstrom s. Bild 14 - xA Wärmeisolierte Anlaufstrecke s. Bild 14 - x* Dimensionslose Längskoordinate für das Dreipunkt-Differenzenverfahren x*=x/s - y Querkoordinate - y* Normierte Querkoordinate für das Drei punkt-Differenzenverfahren y*=y/s - 1 Dimensionslose Verdrängungsdicke nach Gl.(27) - 2 Dimensionslose Impulsverlustdicke nach Gl.(28) - c Konzentrationsgrenzschichtdicke (y-Wert für =0.99) - s Strömungsgrenzschichtdicke (y-Wert für u/u=0.99) - T Temperaturgrenzschichtdicke (y-Wert für = 0.99) - T Dimensionsloser Wandabstand nach Gl.(37) - Normierte absolute Temperatur (= (T – Tw)/(T – T w) - Wärmeleitfähigkeit - Dynamische Zähigkeit - Kinematische Zähigkeit - Dichte - Schubspannung - Allgemeine abhängige Variable (s. Tabelle 1) Normierte Massenkonzentration (=(c1–c1w/(c1–c1w)) - Nu Nußelt-Zahl (= L(T/yT/y)w/(T–Tw)) - Pr Prandtl-Zahl (=cp/) - Rex Reynolds-Zahl (=ux/) - ReL Reynolds-Zahl (=uL/) - Res Reynolds-Zahl (= us/) - Sc Schmidt-Zahl (=/D12) - Stm Stanton-Zahl des Stoffübergangs nach Gl.(31) - StT Stanton-Zahl des Wärmeübergangs nach Gl.(30) Indizes 0 Bezogen auf Strömung ohne Stoffübergang - 1 Gas 1 (Benzoldampf) - 2 Gas 2 (Luft) - Ungestörter Anströmzustand der Luft - ad Charakteristische Werte des adiabaten Strömungsfalles - Geg Charakteristische Werte des Gegenstroms - Gl Charakteristische Werte des Gleichstroms - j Diskreter Punkt in y-Richtung - k Diskreter Punkt in x-Richtung - w Werte an der Plattenoberfläche - + Werte an der benetzten Plattenoberseite - – Werte an der trockenen Plattenunterseite Auszug aus der von der Fakultät für Maschinenbau und Elektrotechnik der Technischen Universität Braunschweig zur Erlangung des akademischen Grades eines Doktor-Ingenieurs genehmigten Dissertation über Theoretische Untersuchung der laminaren Zweistoffgrenzschichtströmung längs einer benetzten, ebenen Platte bei nichtadiabater Verdunstung des Diplom-Ingenieurs Klaus Pientka. Berichterstatter: Prof. Dr. phil. Dr.-Ing. E.h. H. Schlichting und Prof. Dr.-Ing. D. Hummel. - Die Dissertation wurde am 14 Juni 1976 bei der Technischen Universität eingereicht. Die mündliche Prüfung fand am 23. November 1976 statt.  相似文献   

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