ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Течение вязкой жидкости из "Аэродинамика решеток турбомашин " В течение всего прошлого столетия существовал разрыв между изящными теоретическими исследованиями гидродинамики и практическими работами в области гидравлики. Этот разрыв сохранялся долго, и следствием его в наше время являются различные пути, по которым идет изучение механики жидкости. [c.198] Теория пограничного слоя, разработанная Прандтлем в 1904 г. [7.1], положила основу для объединения интересов теории и практики. Ирандтль установил, что в том случае, когда массовые эффекты преобладают над эффектами вязкости, последние локализуются в тонком слое жидкости, примыкающей к поверхности обтекаемого тела, и в продолжающемся за этим слоем вихревом следе. В результате стало общепринятым, что теоретический анализ должен сочетать гидродинамические расчеты поля течения с расчетами вязкого пограничного слоя таким образом стал осуществляться расчет большинства параметров стационарных потоков, в том числе таких, как лобовое сопротивление профиля, которое до тех пор определялось лишь экспериментальным путем. [c.198] В большинстве лопаточных турбомашин числа Рейнольдса потока достаточно велики, так что эффекты вязкости должны проявляться в тонких пограничных слоях на поверхности лопаток и торцевых стенках межлопаточных каналов. Общий анализ течения проводится путем разделыюго расчета областей свободного потока и пограничного слоя и последующего их согласования. Однако такое разделение иногда оказывается условным и нарушается, особенно в тех случаях, когда происходит отрыв потока. [c.198] Тем не менее сложности моделирования течения вязкой жидкости даже через одиночную рещетку профилей таковы, что желаемые расчеты полностью пространственного потока оказываются в лучшем случае слишком дорогостоящими в смысле -затрат машинного времени, а в худшем случае просто невыполнимыми. К счастью, течение в пограничном слое на поверхности лопатки можно считать почти двумерным, лишь слегка видоизмененным эффектами пространственности, если только не происходит отрыва потока [7.3]. Следовательно, вполне возможно продолжать решать проблему расчета течения в проточной части турбомашин в соответствии со схемой Ву [1.9], показанной на рис. 1.3, так что в дальнейшем мы будем считать пограничный слой на поверхности профиля лопатки с макроскопической точки зрения плоским. [c.199] В настоящей главе сделана попытка оценить роль вязкости при расчете течения жидкости в решетках. Она заключается в том, что предоставляется возможность не только рассчитать лобовое сопротивление профиля и определить области отрыва потока, которого следует избегать, но и установить условия для определения углов потока на выходе из решетки и тем самым распределения давлений. [c.199] Будет рассмотрена модель пограничного слоя в ламинарном и турбулентном потоках и обсуждено ее использование в различных аспектах теоретического и экспериментального исследования решеток. Расчет точки перехода ламинарного пограничного слоя в турбулентный имеет определенное значение в практике профилирования лопаток турбомашин к сожалению, этот важный параметр до сих пор определяется в основном эмпирическим путем. В том случае, когда толщина пограничного слоя сравнима с толщиной профиля лопаток, реальное течение в решетке существенно отличается от потока невязкой жидкости это особенно заметно при наличии областей отрыва потока и вихревых следов. [c.199] Наконец, по мнению автора, концепция течения вязкой жидкости в любом случае играет фундаментальное значение при определении параметров потока в решетке и нагрузок, которые она испытывает. Это приближение к реальному течению с помощью понятия вязкой жидкости подчеркнуто в заключительной части главы. [c.199] Вернуться к основной статье