ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Движение тел в вязких жидкостях. Формула Стокса. Пограничный слой из "Гидроаэромеханика " Движения жидкости, при которых число Рейнольдса меньше единицы, называются ползущими течениями. [c.152] При движениях с очень большими числами Рейнольдса влияние трения делается совершенно ничтожным. Такие движения совпадали бы с движениями жидкости без трения, рассмотренными в 4-12 гл. II, если бы не было условия прилипания к стенкам, которому жидкость, лишенная трения, не может удовлетворять. Более детальное исследование показывает, что жидкость, обладающая малым трением, при движениях с большими числами Рейнольдса ведет себя вдали от стенок совершенно так же, как жидкость, лишенная трения но около стенок она образует вследствие трения тонкий пограничный слой, в котором скорость изменяется от значения, соответствующего движению без трения, до значения, соответствующего условию прилипания. Пограничный слой тем тоньше, чем меньше вязкость. Так как внутри пограничного слоя в направлении, перпендикулярном к движению, скорость изменяется довольно быстро, то даже при очень малой вязкости здесь получаются такие силы трения, которые сравнимы с силами инерции и поэтому не могут быть отброшены, как вдали от стенок, где они ничтожно малы по сравнению с силами инерции. [c.152] Таким образом, отношение является функцией только числа Рейнольдса. Такая зависимость имеет место для всех пограничных слоев с установившимся движением. [c.154] Формулу (13) можно применять также к движениям, которые только что начались из состояния покоя. В этом случае из нее следует, что толщина пограничного слоя возрастает в первый период движения пропорционально корню квадратному из времени. [c.154] всякое тело, движущееся в жидкости, обладающей небольшим трением, увлекает за собой тонкий слой жидкости. Такой же тонкий слой образуется и при движении жидкости в коротком канале около его стенок, но теперь этот слой отстает от общего потока жидкости. В длинных каналах пограничный слой постепенно, по мере удаления от входа в канал, увеличивается в толщине [согласно формуле (12) пропорционально корню квадратному из расстояния от входа] и в конце концов заполняет весь просвет канала. Это означает, что в длинных каналах влияние трения распространяется на все поперечное сечение . Такое увеличение толщины пограничного слоя во многих случаях происходит значительно быстрее, чем это следует из формулы (12) причиной этого является процесс перемешивания жидкости, называемый турбулентностью (см. 4). [c.154] Подробнее о сопротивлении пластинок будет сказано в 5 (стр. 180). [c.155] В существовании пограничного слоя можно убедиться при помощи следующего простого опыта. Поместим в не слищком быстрый поток воды ка-кое-нибудь тело (пластинку, цилиндр, щар и т. п.) и подведем через заостренную стеклянную трубочку немного окрашенной жидкости к какому-нибудь месту обтекаемого тела. Убрав трубочку, мы увидим, что около поверхности тела еще долгое время остается тонкий окрашенный слой жидкости. Очевидно, что этот слой возникает вследствие прилипания частиц окрашенной жидкости к поверхности тела. [c.155] Вернуться к основной статье