ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Турбулентная область и явление отрыва из "Теоретическая физика. Т.4. Гидродинамика " Турбулент[1ое движение является, вообще говоря, вихревым. Однако распределение завихренности вдоль объема жидкости обнаруживает при турбулентном движении (при очень больших R) существенные особенности. Именно, при стационарном турбулентном обтекании тел весь объем жидкости можно обычно разделить на две области, отграниченные одна от другой. В одной из них движение является вихревым, а в другой завихренность отсутствует, и движение потенцнально. Завихренность оказывается, таким образом, распределенной не по всему объему жидкости, а лишь по его части (вообще говоря, тоже бесконечной). [c.207] Одним из свойств области вихревого турбулентного движения является то, что обмен жидкостью между нею и окружающим пространством может быть только односторонним. Жидкость может втекать в нее из области потенциального движения, но никогда не вытекает из нее. [c.208] Подчеркнем, что приведенные здесь соображения не могут, конечно, рассматриваться как сколько-нибудь точное доказательство высказанных утверждений. Однако наличие отграниченных областей вихревого турбулентного движения, по-видимому, подтверждается опытом. [c.208] Но тогда зависимость ф от z будет определяться затухающим множителем вида при z О (неограниченное возрастание, как е , очевидно, невозможно). Таким образом, если потенциальное движение периодично в некоторой плоскости, то оно Должно быть затухающим вдоль перпендикулярного к этой плоскости направления. При этом чем больше ki и кч, т. е. чем мень-ще период повторяемости двил ения в плоскости х, у, тем быстрее затухает движение вдоль оси г. Эти рассуждения остаются качественно применимыми и в тех случаях, когда движение не является строго периодическим, а лищь обнаруживает некоторую качественную повторяемость. [c.208] Мы видели, что диссипация энергии при турбулентном движении связана с наиболее мелг омасштабными пульсациями крупномасштабные движения заметной диссипацией не сопровождаются, с чем и связана возможность применения к ним уравнения Эйлера. Ввиду сказанного выше мы приходим к су-ш,ественному результату, что диссипация энергии происходит в основном лишь в области вихревого турбулентного движения и практически не имеет места вне этой области. [c.209] Имея в виду все эти особенности вихревого и безвихревого турбулентного движений, мы будем в дальнейшем для краткости называть область вихревого турбулентного движения просто областью турбулентного двио/сения или турбулентной областью. В следующих параграфах будет рассмотрена форма этой области для различных случаев. [c.209] Турбулентная область должна быть ограничена с какой-нибудь стороны частью поверхности обтекаемого жидкостью тела. Линию, ограничивающую эту часть поверхности тела, называют линией отрыва. От нее отходит поверхность раздела между областью турбулентности и остальным объемом жидкости. Самое образование турбулентной области при обтекании тела называют явлением отры-за. [c.209] Форма турбулентной области определяется свойствами движения в основном объеме жидкости (т. е. не в непосредственной близости от поверхности тела). Не существующая пока полная теория турбулентности должна была бы дать принципиальную возмол ность определения этой формы с помощью уравнений движения идеальной жидкости, если задано положение линии отрыва иа поверхности тела. Действительное же положение линии отрыва определяется свойствами движения в непосредственной близости поверхности тела (в так называемом иограинчном слое), где существенную роль играет вязкость жидкости (см. 40). [c.209] Вернуться к основной статье