Ламинарный пограничный слой внутри турбулентного пограничного слоя

ЛАМИНАРНЫЙ ПОГРАНИЧНЫЙ СЛОЙ ВНУТРИ ТУРБУЛЕНТНОГО [c.99]

Путем отсоса пограничного слоя можно повлиять на переход ламинарного течения в турбулентное. Отсос пограничного слоя внутрь тела позволяет отодвинуть точку перехода вниз по течению и тем самым уменьшить сопротивление трения. При этом увеличение скорости отсасываемой части газа приводит к возрастанию затрат энергии на отсос. По достижении некоторой оптимальной скорости отсоса ламинарное течение становится абсолютно устойчивым и дальнейшее увеличение скорости, а следовательно, затрачиваемой энергии на отсос становится нецелесообразным, так как приводит лишь к снижению эффективности отсоса. [c.439]

Для воздуха коэффициент восстановления г при продольном обтекании пластин, цилиндров и конусов, как показывают опыты, имеет следующие значения при ламинарном пограничном слое г = 0,84 0,02 [Л. 98], при турбулентном пограничном слое г = 0,89 0,03. На рис. 10-2 показаны опытные данные [Л. 106] при продольном обтекании пластины потоком воздуха. При поперечном обтекании проволок в области чисел Re = 10 Ч- 10 величина коэффициента восстановления г = 0,92. При турбулентном дозвуковом и сверхзвуковом течении воздуха внутри трубы коэффициент восстановления лежит в пределах г = 0,85 0,89. Для тел более сложной формы значения г определяются экспериментальным путем. [c.269]

Взаимодействие нагретого газа с теплозащитными покрытиями обусловлено протеканием многочисленных и взаимосвязанных процессов. Теоретическое решение этой проблемы в общем случае должно основываться на решении системы дифференциальных уравнений, описывающих явление нестационарного тепломассопереноса в системе газ — тело. Этими уравнениями являются уравнения внешней газодинамики, уравнения ламинарного или турбулентного пограничных слоев в многокомпонентных реагирующих газовых смесях, уравнения нестационарной теплопроводности внутри многослойных теплозащитных покрытий, а также уравнения кинетики поверхностного взаимодействия. [c.8]

Описанные в данной книге методы применимы для анализа и разработки тепловой защиты разных конструкций независимо от их назначения. Это могут быть стенки сопла или высокотемпературного энергетического устройства, а также внешние поверхности летательного аппарата, возвращающегося на Землю из космического полета. При анализе различных видов взаимодействия материала с набегающим потоком газа отдельно рассматриваются явления, протекающие внутри теплозащитного покрытия, и процессы, связанные с поступлением продуктов разрушения этого покрытия в ламинарный или турбулентный пограничный слой и химическим взаимодействием между компонентами набегающего потока и продуктами разрушения. [c.9]

На практике отрыв турбулентного потока является гораздо более важной проблемой по сравнению с отрывом ламинарного потока, поскольку вследствие увеличения числа Рейнольдса как при увеличении размеров тела, так и при увеличении скорости потока происходит переход от ламинарного режима течения к турбулентному. На переход влияют завихренность набегающего потока, градиент давления, шероховатость поверхности, кривизна тела, теплопередача и сжимаемость. Поток в диффузоре, как правило, турбулентный. Из предыдущей главы следует, что ламинарный поток имеет сильную тенденцию к отрыву, поэтому при ламинарном обтекании чрезвычайно трудно создать большую нагрузку на твердую поверхность при высокой эффективности. Однако турбулентный поток гораздо легче преодолевает положительный градиент давления из-за обмена количеством движения внутри пограничного слоя. Следовательно, для создания больших нагрузок поток должен быть турбулентным. [c.143]

Сделаем ещё одно общее замечание. Течение жидкости внутри пограничного слоя может быть или ламинарным или турбулентным, и зависимости от значений числа Рейнольдса и от условий обтекания тела, например, от степени гладкости или шероховатости контура и т. п. Мы будем рассматривать только ламинарные течения некоторые соображения о турбулентном пограничном слое будут изложены в следующей главе, посвящённой турбулентности. [c.545]

Для задания распределения напряжения трения внутри пограничного слоя многие авторы непосредственно пользовались безразмерными формулами, представляющими турбулентный аналог ламинарного распределения трения. Как показали сравнения с экспериментальными данными, такой простой перенос формул ламинарного слоя в турбулентную область не всегда себя оправдывает. Наличие ламинарного подслоя приводит к формуле распределения нацряжения трения по сечению турбулентного пограничного слоя, содержащей наряду с основным параметром турбулентного слоя и его производную по продольной координате, местный коэффициент трения на стенке и безразмерную осредненную скорость. Были также попытки составления дифференциальных уравнений, не основанных на каких-либо полуэмпирических соображениях или на теоремах сохранения, а представляющих просто результаты обработки [c.537]

Внутри пристеночной области, примерно начиная от внешней границы вязкого подслоя (а не от самой стенки ), располагается зона потери устойчивости ламинарного движения и образования ( порождения ) турбулентных возмущений, Интенсивность турбулентности в этой узкой зоне может измеряться десятками процентов, в то время как турбулентность самого внешнего потока доходит лишь до десятых долей процента. Как показали опыты, в пристеночной области, составляющей примерно 20% общей толщины пограничного слоя, порождается около трех четвертей пульсационной энергии турбулентного пограничного слоя, в то время как остающаяся четверть возникает во внешней (80% толщины слоя) области, [c.748]

Напомним, что результаты гл. 7, в которой рассматривалось влияние диссоциации на сжимаемый турбулентный пограничный слой, указывают, что при условии, что стенка является каталитической для процесса рекомбинации, теплопередача к стенке остается сравнительно нечувствительной к тому, происходит ли рекомбинация внутри пограничного слоя (химическое равновесие в пограничном слое в этом отношении является экстремальным) или на поверхности (замороженный пограничный слой с равновесной диссоциацией на стенке— второй предельный случай для скоростей химических реакций газов). Аналогичный результат был получен для случая ламинарного пограничного слоя, рассмотренного в гл, 4. Эти результаты означают, что по крайней мере для одной химической реакции в газовой фазе, — процесса диссоциации, — теплопередача к стенке [c.295]

Режим движения жидкости определяет механизм переноса теплоты в процессе теплоотдачи. При ламинарном движении перенос теплоты от жидкости к стенке (или наоборот) осуществляется главным образом путем теплопроводности. При турбулентном движении такой способ передачи теплоты наблюдается лишь в ламинарном пограничном слое, а внутри турбулентного ядра теплота переносится путем конвекции. При этом на интенсивность теплоотдачи в основном влияет термическое сопротивление пограничного слоя. Последнее наглядно иллюстрируется рис. 14.2, на котором представлена схема движения жидкости при обтекании плоской поверхности (пластины). [c.225]

Конкретный режим зависит от многих факторов, среди которых главным, по-видимому, является соотношение мел<-ду силами инерции и силами вязкости, характеризуемое числом Рейнольдса. При сравнительно низких его значениях ламинарное течение оказывается устойчивым, и все возмущения, вносимые в пограничный слой как со стороны внешнего потока, так и со стороны обтекаемой поверхности, быстро затухают. В этом случае вязкость потока играет стабилизирующую роль. Однако с приближением к некоторому критическому числу Рейнольдса можно наблюдать периодическое нарушение ламинарного режима. Внутри пограничного слоя образуются небольшие области (турбулентные пятна), где разрушается слоистое течение за счет возникающего поперечного переноса массы. Турбулентные пятна появляются через неправильные промежутки времени и весьма неравномерно распределены по пограничному слою. С увеличением Re растет как число этих пятен, так и частота их следования, пока все течение в пристеночной области не приобретает гомогенной структуры. Мгновенные скорости в этом случае меняются с течением времени по очень сложному закону, но среднестатистические их значения от времени не зависят. Этот новый тип течения получил название турбулентного. [c.164]

Существующие теории устойчивости предполагают, что неустойчивость наступает одновременно во всей области течения, где достигнуты критические условия. Так, для двумерного пограничного слоя на плоской поверхности состояние неустойчивости должно было бы наступить по всей длине некоторой линии, перпендикулярной направлению течения. Это показано схематически на рис. 11-5,а. Однако, судя по всему,, в действительности это не так. Турбулентные возмущения появляются сначала в ограниченных зонах или пятнах внутри жидкости [Л. 3]. Эти пятна растут по мере того, как они сносятся вниз по потоку, вторгаясь в ламинарно текущую жидкость, нока отдельные пятна не сольются между собой. Распространение и развитие турбулентных пятен иллюстрируются на рис. 11-5,6. Таким образом, возникновение турбулентности трехмерно по своему су- [c.228]

Подобно тому как турбулентная вязкость вдали от стенок значительно превышает молекулярную вязкость р, так и турбулентная теплопроводность вдали от стенок во много раз больше молекулярной теплопроводности Л. Однако по мере приближения к стенкам турбулентное перемешивание уменьшается и поэтому здесь преобладающую роль играет молекулярная теплопроводность (в ламинарных потоках турбулентная теплопроводность, конечно, отсутствует). Так как коэффициент молекулярной теплопроводности жидкостей вообще очень мал, то пограничный слой представляет для теплопередачи значительное препятствие поэтому около него наблюдается резкое изменение температуры, в то время как внутри потока температура, вследствие турбулентного перемешивания, быстро выравнивается. В связи с этим раньше часто предполагали, что вблизи стенки происходит скачок температуры на конечную величину дт — о, где есть средняя температура жидкости, а — температура стенки, и принимали, что количество тепла д, передаваемого от жидкости к стенке через единицу площади, равно [c.527]

Если течение ламинарное, переход начинается в некоторой точке-между А VI В после пересечения области замыкающего скачка течение в следе становится полностью турбулентным. Профили скорости между точками А жВ такие же, как на границах сверхзвуковой струи, истекающей в окружающее затопленное пространство. Внутри зоны отрыва происходит медленное циркуляционно движение, вызванное вязкостью воздуха [14]. Установившееся равновесие между донным давлением и положением линии BBt обеспечивается благодаря эжектирующему влиянию внешнего потока на течение в зоне отрыва. Часть воздуха вытекает из зоны отрыва, вызывая увеличение угла поворота потока в точке А и уменьшение давления в зоне отрыва. Линия BBi перемещается к донному срезу, при этом отношение давлений в замыкающем скачке возрастает, затрудняя течение эжектированного воздуха и воздуха, движущегося с малой скоростью в пограничном слое, против возрастающего давления в скачке. Противодействие этого эффекта эжектированию внешним потоком воздуха из отрывной зоны, снижающему давление в ней, способствует установлению равновесных условий в донном течении. Качественный характер течения вблизи донного среза за двумерным телом аналогичен. [c.28]

Таким образом, при турбулентном движении тепло внутри потока распространяется перемешиванием почти всей массы жидкости, за исключением пограничного слоя. Поэтому теплообмен при турбулентном течении отличается большей интенсивностью, чем при ламинарном. [c.106]

Внутри пограничного слоя течение может быть ламинарным, турбулентным или смешанным (фиг. 10. 11). Это зависит от числа К и от условий обтекания тела (например, от степени гладкости обтекаемого тела и т. д.). [c.264]

Ламинарный нограначнын слой внутри турбулентного пограничного слоя. Когда мы говорили о распределении скоростей или о скорости в какой-нибудь точке турбулентного течения, мы подразумевали, как на это было указано на стр. 55, -среднее значение скорости в рассматриваемой точке. Действительная скорость, которая в каждый момент времени различна и колеблется около указанного среднего значения, получается сложением этого среднего (во времени) значения и колебания скорости. Эти колебания составляют примерно гЬ 5 ,0 средней скорости. Однако, если рассматривать явления все в большей и большей близости от стенки, то колебания скорости вследствие близости стснки будут очень быстро убывать. Правда, колебания скорости и будут все же значительны и вблизи стенки, в процентном отношении, южeт быть, даже тем больше, чем ближе к стенке. Но нормальная составляющая скорости убывает во всяком случае очень быстро, и непосредственно у стенки для среднего во времени значения получается опять соотношение [c.98]

Различают два вида пограничного слоя 1) л а-м и н а р и ы й пограничный слой и 2) турбулентный пограничный слой. При ла-минарном пограничном слое частицы, находящиеся внутри него, двигаются параллельно новерхности при турбулентном пограничном слое имеет место дополнительное поперечное движение частиц, сопровождающееся переносом импульсов. При турбулентном пограничном слое можно говорить лишь о распределении средних скоростей. На фиг. 12, А приведено распределение скоростей внутри ламинарного пограничного слоя, а на фиг. 12,В— турбулентного пограничного слоя. При турбулентном пограничном слое в непосредственной близости к поверхности имеется тонкий ламинарный подслой. Если поместить начало координат в носике пластинки, а ось X направить вдоль нее, то высота ламинарного пограничного слоя м. б. найдена по ф-ле Влавиуса [c.554]

Исследована проблема формирования электрического тока в канале авиационного реактивного двигателя вследствие образования диффузионных электрических пограничных слоев на поверхностях канала и внутренних элементов двигателя. Анализ выполнен в предположении, что внешний поток, содержащий электроны и положительные ионы, является квазинейтральным, а нарушение квазинейтральности в пристеночной области (и возникновение электрического тока выноса) происходит вследствие различия коэффициентов диффузии электронов и ионов. Сформулирована и решена задача о развитии на плоской поверхности диффузионного электрического пограничного слоя внутри турбулентного газодинамического пограничного слоя. Найдено распределение тока выноса вдоль канала при различных значениях коэффициента турбулентной вязкости на границе газодинамического пограничного слоя, влияющих на точку перехода ламинарного течения в турбулентное. [c.102]

В свою очередь обе области делятся еще на две подобласти собственно турбулентных движений (внутренняя и внешняя) и нетурбулентные внутри — ламинарный подслой и вне — над-слой перемежаемости. В табл. XIII.2 приведены характеристики областей турбулентного пограничного слоя. По структуре слой можно разделить на три области собственно турбулентное ядро (внутреннее и внешнее) подслой и надслой. Никаких резких границ между областями не существует. [c.327]

При рассмотрении турбулентного движения внутри пограничного слоя в области, расположенной ниже по потоку, чем только что описанная область перехода ламинарного режима движения в турбулентный, т. е. в области уже развитого турбулентного движения, мы еще вернемся к более детальному изучению отдельных характерных зон турбулентного пограничного слоя от ламинарного подслоя на твердой стенке до турбулентного надслоя вблизи внешней границы слоя. Обратимся к краткому обзору некоторых, практически важных явлений (эффектов), которые тесно связаны с переходом ламинарного пограничного слоя в турбулентный. [c.539]

Турбулентный пограничный слой на стенке. Туман из мелких капелек масла введен внутрь ламинарного пограничного слоя через пол рабочей части аэродинамической трубы, после чего слой искусственно турбулизуется. Вертикальный свето- [c.94]

Для всей механики жидкости и газа фундаментальное значение имеет явление перехода ламинарной формы течения в турбулентную. Впервые это явление было подробно исследовано О. Рейнольдсом в восьмидесятых годах прошлого столетия при изучении движения воды в трубах. В 1914 г. Л. Прандтлю удалось экспериментальным путем, на примере обтекания шара, показать, что течение внутри пограничного слоя также может быть либо ламинарным, либо турбулентным и что процесс отрыва потока, а вместе с тем и вся проблема сопротивления зависят от перехода течения внутри пограничного слоя из ламинарной формы в турбулентную. В основе теоретического исследования такого перехода лежит предположение О. Рейнольдса о неустойчивости ламинарного течения. В 1921 г. такими исследованиями занялся Л. Прандтль. В 1929 г. В. Толмину после ряда неудачных попыток удалось впервые теоретически вычислить критическое число Рейнольдса для плоской пластины, обтекаемой в продольном направлении. Однако потребовалось еще свыше десяти лет, прежде чем теория Толмина Morjfa быть подтверждена очень тщательными экспериментами X. Драйдена и его сотрудников. Теория устойчивости пограничного слоя позволила объяснить влияние на переход ламинарной формы течения в турбулентную также других факторов (градиента давления, отсасывания, числа Маха, теплопередачи). Эта теория получила важное пр-именение, в частности, при исследовании несущих профилей с очень малым сопротивлением (так называемых лами-наризованных профилей). [c.17]

Новые исследования Г. В, Эммонса [ ], а также Г. Б. Шубауэра и П. С. Клебанова показали, что переход ламинарной формы течения в турбулентную в пограничном слое на пластине также состоит из беспорядочной смены во времени ламинарных и турбулентных состояний. Как показывает рис. 16.7, в определенной точке внутри пограничного слоя внезапно возникает небольшое турбулентное образование неправильной структуры (турбулентное пятно), которое затем перемещается вниз по течению внутри клинообразной области. Такие турбулентные пятна появляются через неправильные промежутки времени в разных, неравномерно распределенных точках обтекаемой пластины. Внутри клинообразных областей, по которым перемещаются турбулентн1 1е пятна, преобладает турбулентная форма течения, а в соседних областях происходит непрерывная смена ламинарной и турбулентной форм течения. См. в связи с этим также работу [" J. [c.420]

Трудность исследования турбулентных температурных пограничных слоев, следовательно, и теплопередачи в турбулентных течениях состоит в том, что коэффициенты обмена Ад внутри пограничного слоя зависят от расстояния от стенки. На достаточном расстоянии от стенки эти коэффициенты во много раз больше коэффициентов вязкости Lt и теплопроводности X, т. е. величин, характеризуюш,их молекулярный обмен поэтому величинами Lt и X вдали от стенки можно в обш,ем случае пренебречь по сравнению с коэффициентами Ах и Ад, Наоборот, в непосредственной близости от стенки, в так называемом ламинарном подслое, коэффициенты турбулентного обмена становятся равными нулю, так как здесь невозможно турбулентное пульсационное движение, следовательно, невозможен и турбулентный обмен. Поэтому на теплопередачу между течением и стенкой существенное влияние оказывают именно условия, имеющие место в ламинарном подслое и прежде всего коэффициенты молекулярного обмена [1 и X. Однако соотношение (23.16) при сделанных допущениях сохраняет свою применимость, несмотря на существование ламинарного подслоя, так как, согласно сказанному в 7 главы XII, при Рг = 1 распределение скоростей и распределение температуры тождественно совпадают также в ламинарном подслое. Но, в то время как в турбулентных пограничных слоях допущение, что Рг = 1, обычно вполне оправдано, в ламинарном подслое число Прандтля Рг может значительно отклоняться от единицы, например, у жидкостей (см. таблицу 12.1). В таких случаях соотношение (23.16) больше неприменимо. Обобщение аналогии Рейнольдса на число Прандтля Рг 1 было предложено многими авторами, в частности Л. Прандтлем [ ], Дж. И. Тэйлором Т. Карманом и и Р. Г. Дайсслером [ ], [ ], [ ]. [c.633]

Изложенный в предыдущем параграфе простой эмпирический прием, оказавшийся пригодным для расчета сопротивления трения в турбулентном пограничном слое на пластине с характерными для нее гладкими профилями скоростей в сечениях слоя, станет недостаточным при появлении нового фактора — обратного перепада давления. При одном взгляде на семейство кривых, показанное на рис. 260, можно сразу заметить характерное для диффузорного участка пограничного слоя возникновение на профилях скорости перегибов, все более и более ярко выраженных при приближении к точке отрыва. Отрыв турбулентного пограничного слоя располагается гораздо ииже по потоку от начала диффузорной области — точки минимума давления, — чем отрыв ламинарного пограничного слоя. Физически это объясняется тем, что турбулентное трение между отдельными и-сидкими слоями внутри пограничного слоя значительно интенсивнее, чем трение в ламинарном пограничном слое при прочих равных условиях это усиливает увлечетю внешним потоком пристеночной жидкости и приводит к затягиванию отрыва. Аналогичным объяснением служит большая заполненность турбулентных профилей скорости по сравнению с урезанными ламинарными профилями, что имеет следствием перераспределение кинетической энергии в сторону ее увеличения в пристеночных слоях и является причиной затягивания отрыва. Ламинарный пограничный слой, как правило, отрывается в небольшом по сравнению с турбулентным слоем удалении от точки минимума давления. Большая продольная протяженность диффузионной области турбулентного пограничного слоя и сравнительно с ламинарным слоем значительное удаление точки отрыва от точки минимума давления служит одной из причин трудности теоретического предсказания расположения точки отрыва иа поверхности тела. [c.764]

Отошедшие от поверхности вследствие отрыва слоя вогнутые линии тока образуют зону, аналогичнуьэ рассмотренной в задаче гл. VI о течении газа во внутренней зоне тупого угла в этой зоне возникает система скачков, обверткой которых служит косой скачок II, играющий во внешнем потоке роль отраженного скачка. Основание этого скачка находится вблизи точки отрыва слоя S. Область отрыва может быть как разомкнутой, так и замкнутой в зависимости от интенсивности падающего скачка и характера невозмущенного распределения давлений по поверхности тела. В показанном на рисунке случае оторвавшийся пограничный слой поджимается обратно к поверхности тела в точке Т, отрывная область замыкается, а образующиеся внутри нее возмущения, если пограничный слой не был еще турбулентным, служат причиной возникновения перехода ламинарного слоя в турбулентный. [c.846]

При наличии химических реакций в пограничном слое необходимо учитывать дополнительное выделение и поглощение тепла внутри слоя. В этих случаях кроме совокупности уравнений пограничного слоя нужно рассматривать уравнения, определяющие условия протекания химических реакций. Рассматривая движение смеси газов в целом, нужно иметь в виду, что физические параметры смеси р, fi, %, D, Ср будут зависеть от состава, давления и температуры смеси. Определение этих параметров (особенно характеризующих переносные свойства газовых смесей) связано с некоторыми предположениями, которые делаются заданием потенциалов взаимодействия при столкновении частиц различных типов. Ряд предположений приходится делать при задании кннетики химических реакций. ГТоэтому расчеты (даже в случае ламинарного режима течения в пограничном слое) должны обязательно сопоставляться с экспериментальными данными. Кроме того, при высоких температурах появляется еще выделение и поглощение тепла путем излучения. Влияние излучения в воздухе растет при увеличении температуры и особенно существенно при скоростях полета более 10 км/с. Во многих случаях влияние излучения иа конвективный теплообмен невелико, при этом лучистый и конвективный потоки могут рассчитываться независимо. В главе весь анализ приводится для ламинарного пограничного слоя, одиако полученные выводы могут использоваться и для расчета турбулентного пограничного слоя. [c.176]

Исследовано развитие электрического диффузионного пограничного слоя внутри гидродинамического ламинарного или турбулентного пограничного слоя, а также внутри пограничного слоя с переходом ламинарного течения в турбулентное. Так как нарушение квазинейтральности среды в ламинарном пристеночном слое происходит вследствие существенного различия коэффициентов молекулярной диффузии электронов и ионов, то можно было бы ожидать, что в турбулентном потоке, когда суммарные коэффициенты электронов и ионов содержат молекулярные и одинаковые большие турбулентные составлящие, эффект нарушения квазинейтральности среды будет значительно ослаблен. Однако, как показали теоретические оценки и численные расчеты, ослабление эффекта по току выноса не превышает 20%. Это объясняется тем, что в реальных условиях толщина пристеночного дебаевского слоя (в котором в основном сосредоточен объемный электрический заряд) не очень сильно превосходит толщину ламинарного подслоя. [c.109]

При е = 46° (фиг. 4) характер течения в возмущенной области является следствием еще большего падения числа Маха возвратного потока в отрывной области (фиг. 6, б, точки 3). При относительно малом угле атаки а = 14° (р = 2.7), когда реализуется дозвуковое поперечное течение М , < 1 (фиг. 6, б, точки 3), внутренний отрыв наблюдается по всей длине модели (фиг. 4, а), то есть отрываются и ламинарный, и турбулентный пограничные слои. При а = 16.5° (/7 . = 3.1), когда М, = 1, отрыв турбулентного пограничного слоя исчезает (фиг. 4, б). В области "несвободного" взаимодействия а = 21.5 и 24° (р, = 4.15 и 4.75) (фиг. 4, в, г) внутренний отрыв турбулентного пограничного слоя не реализуется (фиг. 6, б М , < 1.1), отрывается лишь ламинарный пограничный слой в возвратном течении. Наблюдается влияние перехода в окрестности передней кромки на внутреннее течение. Когда внешняя линия отрыва целиком оказывается в полосе ламинарного пограничного слоя, течение внутри зоны отрыва ламинаризуется, и имеет место внутренний отрыв ламинарного пограничного слоя по всей длине модели (фиг. 4, г) при дозвуковой скорости возвратного потока М , = 0.96 (фиг. 6, б). [c.76]

Значение Re=3- 10 является верхиим пределом для пограничного ламинарного слоя плоской пластины, значение Re s=8- 10 —нижним пределом. При создании более сильных возмущений в потоке нижний предел перехода от одного режима к другому можно несколько снизить. Для практических условий можно считать, что при Re > 5 № движение в пограничном слое происходит при турбулентном режиме. При те чении жидкости внутри трубы критическое число Рейнольдса примерно постоянно и равно 2300 [Л.3-1]. [c.180]

При малой интенсивности возмущений во внешнем потоке в опытах как с пластинками, так и с крыльями, удавалось затянуть переход на большие значения Ревкр> яем в случае сильно возмущенных потоков. Так, например, в пограничном слое на пластине, помещенной в мало турбулентную аэродинамическую трубу, наблюдалось ламинарное движение вплоть до критического сечения пограничного слоя, где Явбкр = 6290, а на полированных металлических крыльях самолета в полете Ревкр доводилось до величины 9300. Это показывает, что относительный размер ламинарного участка пограничного слоя на крыле, особенно в спокойном набегающем потоке, зависит от шероховатости поверхности крыла вблизи передней его кромки или наличия производственных недостатков обработки поверхности в этой области крыла. Такое отличие движения жидкости в пограничном слое от движения в трубе может быть объяснено тем, что вблизи носика крыла пограничный слой еще очень тонок, бугорки шероховатости проникнут сквозь пограничный слой и станут источниками возмущений во внешнем потоке, которые будут проходить внутрь пограничного слоя через внешнюю его границу. [c.528]

В начале настоящей главы было показано, что в развивающемся вдоль поверхности крыла пограничном слое наблюдается как ламинарная, так и турбулентная части. Расположенная между ними переходная область, внутри которой законы движения жидкости еще мало изучены, при больших рейнольдсовых числах невелика и в первом приближении может быть заменена точкой перехода . Это позволяет порознь рассчитывать сначала ламинарный участок пограничного слоя, для чего применяются методы, изложенные в конце гл. VIII, затем турбулентный слой — по законам установившейся турбулентности и, наконец, сращивать оба решении вдоль сечения, проведенного через точку перехода. [c.621]

Пограничные слои на выпуклых стенках (центробежная сила). Существует несколько случаев, в которых на переход ламинарного течения в турбулентное значительное влияние оказывают активные внешние силы. Примером может служить течение в кольцевом пространстве между двумя вращаю-пщмися коаксиальными цилиндрами. Если внутренний цилиндр неподвижен, а внешний вращается, то в промежутке между ними скорость увеличивается приближенно по линейному закону от нулевого значения на внутренней стенке до значения на внешней стенке, совпадающего с окружной скоростью вращения внешнего цилиндра. При таком течении частица жидкости, находящаяся ближе к внешней стенке, сопротивляется перемещению по направ-лению к внутренней стенке, так как для нее центробежная сила больше, чем для частиц из внутренних слоев поэтому если такая частица и начинает перемещаться по направлению к внутренней стенке, то она тотчас же отбрасывается наружу. Однако одновременно затруднено и перемещение частиц жидкости изнутри наружу, так как центробежная сила во внутреннем слое меньше центробежной силы во внешнем слое, и поэтому частица, находящаяся во внутреннем слое, испытывает подъемную силу , направленную внутрь. Таким образом, в рассматриваемом случае поперечные движения, являющиеся признаком турбулентности, затруднены вследствие действия центробежных сил следовательно, эти силы действуют на течение стабилизующим образом. [c.470]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...