Über analytische Näherungslösungen für laminare Grenzschichtprobleme

Zusammenfassung

Laminare Reibungs-, Temperatur- und Diffusionsgrenzschichten lassen sich näherungsweise analytisch berechnen, wenn man die Grenzschichtgleichungen in geeigneter Weise integriert und zur expliziten Ausrechnung der so erhaltenen Integralbeziehungen das Geschwindigkeitsprofil durch eine abgebrochene Taylorentwicklung approximiert. Am Beispiel der Plattengrenzschicht bei paralleler und vertikaler Anströmung mit und ohne Absaugen bzw. Ausblasen von Fremdgasen wird gezeigt, daß die so berechneten Wandschubspannungen, Wärmeübergangszahlen und Stoffübergangszahlen nur um wenige Prozent von den numerisch berechneten exakten Werten abweichen.

Abstract

Friction factors as well as heat and mass transfer coefficients in laminar boundary layer flow can be calculated analytically by integration of the boundary layer equations in a proper way. Integrals thus obtained can be evaluated approximately by introducing a Taylor expansion for the velocity profiles. Examples are given for plane and stagnation flow with and without suction or blowing of foreign gas. Friction factors and heat and mass transfer coefficients calculated in this way show to deviate from exact values only by few per cent.