Газодинамический расчет пограничного слоя на плоской пластине, обтекаемой потоком вязкого газа

1.

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПРОМЫШЛЕННЫХ
ТЕХНОЛОГИЙ И ДИЗАЙНА»
————————————————————————————————————
ВЫСШАЯ ШКОЛА ТЕХНОЛОГИИ И ЭНЕРГЕТИКИ
Институт энергетики и автоматизации
Кафедра теплосиловых установок и тепловых двигателей
Отчет по курсовой работе №2
Газодинамический расчет пограничного слоя на плоской пластине, обтекаемой потоком вязкого газа
Выполнил студент 426 группы: Кукс А.А.
Проверил: Хлыновский А.М.
Санкт-Петербург
2022

2. Содержание и цель

Цель работы : определение распределения продольных составляющих скорости по
толщине пограничного слоя; изучение методики решения интегрального соотношения
пограничного слоя плоской пластины; определение толщины
пограничного слоя по длине пластины; построение графика изменения толщины
пограничного слоя по длине пластины; определение напряжения трения на стенке, а
также полной силы трения.

3. Введение

ПРАНДТЛЬ Людвиг (4.2.1875 — 15.8.1953) немецкий учёный в области механики, один из
основателей
экспериментальной
аэродинамики. Создал теорию самолётного крыла
конечного
размаха,
разработал
методы
упрощённого решения соответствующих уравнений,
исследовал
крыло
с
наивыгоднейшим
распределением циркуляций, рассмотрел случай
нестационарного
решения
(совместно
с
Бирнбаумом),
ввёл
чёткое
понятие
индуцированного сопротивления, дал формулу для
его
определения
и
т.д.
Изучал
турбулентное
течение
в
трубах,
турбулентность свободной атмосферы, переход от
ламинарного течения к турбулентному, исследовал
сверхзвуковое истечение газов и паров под
давлением и разработал линеаризованную теорию
крыла в дозвуковом потоке сжимаемого газа.

4. Пограничный слой, тонкая область течения вязкой жидкости (газа), которая образуется у поверхности обтекаемого ею твердого тела

или на границе
раздела двух потоков жидкости с различными
скоростями, температурами или химическим
составом.
В пограничном слое скорость (температура,
концентрация) резко изменяется; напр.: скорость
жидкости от нуля на поверхности обтекаемого
тела, к которой она прилипает, возрастает в
результате внутреннего трения до скорости
основного
потока.
При обтекании твердых тел поток сплошной
среды, обладающий вязкостью, полностью
останавливается на поверхности (стенке).
(Гипотеза
Прандтля
о
прилипании)
Рис. 1 Пограничный слой на
плоской пластине

5. Основная часть

x, м
Исходными данными являются:
vx
Геометрические размеры плоской
пластины – длина