Эйфель эксперименты, о сопротивлении

Все изложенное относится к теории ламинарного пограничного слоя, которая находится во вполне удовлетворительном согласии с экспериментом и качественно подтверждается также имеющимися немногочисленными точными решениями уравнений Навье — Стокса. Однако на самом деле при повышении скоростей пограничный слой переходит в турбулентное состояние, что меняет весь режим течения (реальные струи, как правило, всегда турбулентны). Первоначально с этим явлением столкнулись в связи с экспериментальным исследованием коэффициента лобового сопротивления шара (Дж. Костанци, Л. Прандтль, Г. Эйфель). Оказалось, что при достижении чисел Рейнольдса порядка 10 дальнейшее увеличение числа Рейнольдса приводит к резкому падению коэффициента сопротивления шара примерно в два раза. Этому удивительному явлению дал объяснение Л. Прандтль Он показал, что при достижении указанных чисел Рейнольдса отрыв пограничного слоя вызывает его турбулизацию и последующее присоединение, что задерживает в целом отрыв потока от обтекаемого тела и тем самым резко снижает сопротивление ( кризис обтекания и сопротивления.) [c.298]

По Эйфель не установил физическую причину такого внезапного измепения. П именно Прандтль дал ириведенное выше объяснение [22]. Он также добавил интересный эксперимент топкое кольцо из проволоки поместил вокруг сферы па небольшом расстоянии перед точкой отрыва ламинарного слоя. Проволока возмуш ала поток в пограничном слое, так что переход к турбулентности и, следовательно, внезапный перепад сопротивлепия происходили при меньшем значении числа Рейнольдса. Поэтому, парадоксально, по несмотря на то, что проволочное кольцо было дополнительным препятствием, обш,ее сопротивление уменьшалось благодаря наличию проволоки, потому что она предотвращала ламинарный отрыв. [c.93]

Первые по времени эксперименты по определению силы сопротивления производились путем наблюдения над падением тел в воздухе с достаточно большой высоты (Галилей, 1638 г.). Сопротивление определялось при этом по результатам измерения высоты и времени падения. Этот способ был развит Эйфелем (1905 г.). [c.569]

Кризис сопротивления при обтекании шара впервые наблюдался Эйфелем (1912). Переход от больших сопротивлений к малым происходит в этом случае при значениях числа Рейнольдса Re = IУb/v (где Л — диаметр шара), близких к 5,0-10 коэффициент сопротивления при этом убывает примерно от 0,5 при Не==10 до 0,15 при Не=10 . При тщательном проведении эксперимента удается даже зафиксировать минимальное значение Ст , которое составляет менее 0,1. Аналогично ведет себя коэффициент w и для круглого цилиндра. Зависимость коэффициентов сопротивления для шара и круглого цилиндра от числа Рейнольдса изображена на рис. 2.3. Ясно, что кризис сопротивления наступает тем раньше, чем выше степень возмущенности набегающего течения. Это наглядно подтверждается опытом Прандтля (1914), который добивался перехода через кризис сопротивления при обтекании шара, надевая на шар проволочное кольцо, т. е. создавая дополнительные возмущения, турбулизирующие пограничный слой. [c.73]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...