ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Нестационарный пограничный слой. Импульсивные и периодические движения из "Механика жидкости и газа Издание3 " Теория нестационарного ламинарного пограничного слоя как плоского, так и пространственного представляет в настоящее время большой специальный раздел теории пограничного слоя. Литература в этой области весьма обширна ). [c.648] Остановимся на двух практически интересных и в то же время не слишком сложных задачах теории плоского нестационарного пограничного слоя в несжимаемой жидкости внезапном (импульсивном) возникновении поступательного прямолинейного и равномерного дви-жеия тела в несжимаемой, вначале покоящейся жидкости и случае установившегося периодического внешнего потока. [c.648] Аналогично, если тело совершает установившееся движение и в некоторый момент времени это движение нарушается, например внезапно меняется угол атаки крыла, то переход к новому установившемуся движению, соответствующему новому положе1щю крыла в потоке, не про-ис.ходит столь же быстро, как изменение угла атаки, а запаздывает. На реконструкцию обтекания, в связи с действием в пограничном слое вязких сил, необходимо некоторое конечное время. За счет такого рода затягивания плавного обтекания крыла на закритические углы атаки можно на короткое время получить заметное увеличение коэффициента максимальной подъе.чной силы крыла (динамический коэффициент подъемной силы). [c.649] Причина сравнительной сложности решения задач нестационарного пограничного слоя заключается в наличии в его уравнениях наряду с членами, выражающими конвективное ускорение, еще дополнительного члена — локального ускорения. [c.649] Известно, что соотношение между величинами локального и конвективного ускорений характеризуется порядком величины числа Струхала, равного частному от деления характерной для данного движения длины на произведение характерных скорости и времени. Существенные особенности нестационарных движений проявляются с достаточной отчетливостью только при сравнительно больших значениях числа Струхала. При малых значениях этого параметра достаточно пользоваться квазистационарными приемами, т. е. рассматривать нестационарное явление в каждый момент так, как будто оно стационарно, но имеет в качестве определяющих параметров их мгновенные значения. [c.649] Замечательно, что время начала возникновения отрыва на поверхности тела не зависит от физических свойств жидкости плотности и вязкости, а только от максимального наклона кривой распределения внешней скорости. [c.652] Максимальное по абсолютной величине значение этой производной достигается при х = па, в кормовой критической точке. [c.652] Для сравнения сплошной кривой показана та же зависимость, определенная приближенным методом, аналогичным методу Польгаузена ). В отличие от предыдущей, штриховой кривой, эта сплошная кривая асимптотически (т- оо) стремится к стационарному, завышенному, как раньше уже разъяснялось, значению угла точки отрыва (107° 5 ), Оба метода не учитывают обратного влияния развивающегося отрыва на внешний теоретический безвихревой поток, но в степенном методе Блазиуса, кроме того, теряется быстрота сходимости ряда с ростом времени т, чем можно объяснить отсутствие асимптотического стремления к стационарному значению угловой координаты точки отрыва. По-видимому, степенное решение (в третьем приближении) пригодно по указанной причине лишь при т 0,3. [c.653] В настоящее время детально изучены не только случай импульсивного приведения тела в равномерное поступательное движение, но также равноускоренное, со степенным и показательным ростом скорости. Решение этих и многих других задач нестационарного пограничного слоя можно найти в ранее цитированных монографиях и в цитированных в них оригинальных работах. [c.653] Уравнения эти отличаются от обычных уравнений стационарного пограничного слоя наличием в правой части первого из них члена F(x,y), который можно трактовать как я которую дополнительную объемную силу инерционной природы. Первое слагаемое в выражении этой силы представляет инерционную добавку к градиенту осредненного давления и, так же как этот последний, зависит только от х второе слагаемое выражает объемное действие добавочных напряжений, обусловленных переносом осредненного количества движения колебательными компонентами скорости, и зависит от обеих координат х vi у. [c.654] Можно заметить, что появление члена F x,y) в правой части уравнения (226) представляет нелинейный эффект в движении вязкой жидкости в нестационарном пограничном слое. [c.654] Следует заметить, что влияние вязкости входит сюда только через характерную для колебательных компонент скорости постоянную величину бо, определенную равенством (230). [c.655] Не останавливаясь на частных примерах задания функций и(х) и и х), дадим на рис. 208 график функций Р (у1бо), представленной выражением (231). График этот показывает, что максимальное влияние этой функции на величину Р х,у) имеет место вблизй стенки и быстро убывает с удалением от нее. [c.656] Вернуться к основной статье