ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Турбулентная область и явление отрыва из "Механика сплошных сред Изд.2 " Турбулентное движение является, вообще говоря, вихревым. Однако распределение ротора скорости вдоль объёма жидкости обнаруживает при турбулентном движении (при очень больших R) существенные особенности. Именно, при стационарном турбулентном обтекании тел весь объём жидкости можно обычно разделить на две области, отграниченные одна от другой. В одной из них движение является вихревым, а в другой ротор скорости отсутствует, и движение потенциально. Ротор скорости оказывается, таким образом, распределённым не по всему объёму жидкости, а лишь по его части (вообще говоря, тоже бесконечной). [c.160] 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 неё из области потенциального движения, но никогда не вытекает из неё. [c.161] Подчеркнём, что приведённые здесь соображения не могут, конечно, рассматриваться как сколько-нибудь точное доказательство высказанных утверждений. Однако наличие отграниченных областей вихревого турбулентного движения, повидимому, подтверждается опытом. [c.161] Отсюда непосредственно вытекает следуюш,ий результат. Вне области вихревого движения турбулентные пульсации должны затухать, причём тем быстрее, чем меньше их масштаб. Другими словами, мелкомасштабные пульсации не проникают глубоко в область потенциального движения. В результате заметную роль в этой области играют лишь самые крупномасштабные пульсации, затухающие лишь на расстояниях порядка величины размеров (поперечных) вихревой области, как раз играющих в данном случае роль основного масштаба турбулентности. На расстояниях, ббльших этих размеров, турбулент-1юсть практически отсутствует и движение можно считать ламинарным. [c.162] Мы видели, что диссипация энергии при турбулентном движении связана с наиболее мелкомасштабными пульсациями крупномасштабные движения заметной диссипацией не сопровождаются, с чем и связана возможность применения к ним уравнения Эйлера. Ввиду сказанного выше мы приходим к существенному результату, что диссипация энергии происходит в основном лишь в области вихревого турбулентного движения и практически не имеет места вне этой области. [c.162] Имея в виду все эти особенности вихревого и безвихревого турбулентного движений, мы будем в дальнейшем для краткости называть область вихревого турбулентного движения просто областью тур-булентного движения или турбулентной областью. В следующих параграфах будет рассмотрена форма этой области для различных случаев. [c.162] Турбулентная область должна быть ограничена с какой-нибудь стороны частью поверхности обтекаемого жидкостью тела. Линию, ограничивающую эту часть поверхности тела, называют линией отрыва. От неё отходит поверхность раздела между областью турбулентности и остальным объёмом жидкости. Самое образование турбулентной области при обтекании тела называют явлением отрыва. [c.162] Форма турбулентной области определяется свойствами движения в основном объёме жидкости (т. е. не в непосредственной близости от поверхности тела). Не существующая пока полная теория турбулентности должна была бы дать принципиальную возможность определения этой формы с помощью уравнений движения идеальной жидкости, если задано положение линии отрыва на поверхности тела. Действительное же положение линии отрыва определяется свойствами движения в непосредственной близости поверхности тела (в так называемом пограничном слое), где существенную роль играет вязкость жидкости (см. 40). [c.162] Вернуться к основной статье