Плоской поверхности

При обтекании плоской поверхности жидкостью около поверхности стенки образуются два пограничных слоя: гидродинамический и тепловой. В динамическом слое скорость жидкости изменяется от нуля на стенке до w₁ на внешней его границе. В тепловом пограничном слое температура изменяется от температуры на стенке до температуры внешнего потока. На рис. 13 показана схема движения жидкости вдоль плоской поверхности.

Движение в пограничном слое может быть ламинарным и турбулентным. Образующийся в начале обтекаемой поверхности ламинарный пограничный слой при достижении критического значения числа Рейнольдса может перейти в турбулентный слой с тонким ламинарным подслоем (пристенная область, где силы вязкости велики). Переход ламинарного движения в турбулентное происходит не в точке, а на некотором участке, в пределах которого движение жидкости является переходным.

Рис. 13. Схема движения жидкости вдоль плоской поверхности

Среднее значение коэффициента теплоотдачи при обтекании плоской стенки определяется из уравнения

При ламинарном течении Rе ≤ 4·10⁴

, (139

При турбулентном течении Rе > 4·10⁴

. (140)

В этих формулах в качестве определяющей температуры принята температура жидкости вдали от тела (t₀=const.); в качестве определяющего линейного размера – длина пластины по направлению потока.