Cтраница 4
Поток непосредственно после прыжка находится на границе между двумя дисси-пативными процессами: спонтанной диссипацией в гидравлическом прыжке и непрерывной диссипацией, происходящей как в результате прилипания жидкости к стенке, так и без него. На этой границе спонтанная диссипация закончилась, а непрерывная еще не началась. [47]
При этом было принято, что в ламинарном подслое ввиду его малости ( доли миллиметра) скорости распределены по линейному закону от нулевого значения у стенок ( прилипание жидкости к стенкам) до конечного значения на границе с переходным подслоем. В центральной части потока, в ядре течения, распределение скоростей должно соответствовать турбулентому режиму, где, как это будет показано далее, скорости меняются по логарифмическому закону. [48]
Решения, получаемые в задачах непрерывного потенциального обтекания тел неограниченным потоком несжимаемой идеальной жидкости, удовлетворяют и полной системе уравнений Навье - Стокса, но не удовлетворяют условиям прилипания жидкости на поверхности тела. При больших значениях числа Рейнольдса слой жидкости вблизи поверХЕюсти тела, в к-ром существенно проявляется действие вязкости и благодаря наличию к-рого удается удовлетворить условию прилипания вязкой жидкости к поверхности, имеет небольшую толщину. В уравнениях Прандтля давление не изменяется по нормали к обтекаемой поверхности, а изменение давления вдоль поверхности определяется течением идеальной жидкости вне пограничного слоя. [49]
Однако решением уравнения ( 9 - 30), удовлетворяющим граничному условию на бесконечности, является только f ( t ]) T ] const, а это нарушает условие прилипания жидкости к стенке, ( независимо от абсолютного значения величины С. [50]
В этом случае скорости во всех точках входного поперечного сечения будут почти одинаковы, за исключением весьма тонкого, так называемого пограничного ( или пристенного), слоя вблизи стенок, в котором вследствие прилипания жидкости к стенкам происходит почти внезапное падение скорости до нуля. [51]
Для отрыва заднего края рассматриваемой цилиндрической капли от поверхности на отрезке А А - - dx необходимо на единицу длины капли затратить работу adx, где Д0 - о - - ггтг - ( Ттж есть энергия прилипания жидкости к твердому телу. [52]
![]() |
Ламинарный и турбулентный пограничный слои ( Re / 10б. [53] |
Аналогично турбулентным движениям в трубах, в турбулентном пограничном слое происходит перемешивание струек жидкости в поперечном направлении, за счет чего происходит выравнивание средних скоростей. Прилипание жидкости к обтекаемым поверхностям приводит к возникновению значительных поперечных градиентов скорости, что вызывает резкое увеличение поверхностных сил трения, а следовательно, и сопротивления трения. [54]
При движении жидкости в трубе происходит потеря механической энергии, следовательно, должны быть области, в которых влияние вязкости существенно. Вследствие прилипания жидкости к стенкам трубы мгновенная и средняя скорости жидкости на стенках равны нулю. Поэтому в непосредственной близости у стенок трубы не может быть интенсивного перемешивания жидкости. Это служит основанием для вывода, что непосредственно около стенок резкое изменение скорости должно определяться свойством вязкости жидкости и что около стенок должен существовать слой с ламинарным движением. Опытные данные хорошо подтверждают этот вывод. [55]