Ламинарный профиль

Cтраница 3

Зависимость безразмерной толщины пограничного слоя на продольно обтекаемой пластине от числа Рейнольдса.| Схема изменения профиля скоростей в пограничном слое на продольно обтекаемой пластине при переходе от ламинарного режима к турбулентному. [31]

При больших Rex она заметно возрастает по почти линейному закону. Эти кривые соответствуют диапазону чисел ReA. На графике нанесены также теоретическая кривая 1 для ламинарного слоя и степенная кривая 2 с показателем 1 / 7 - для турбулентного. Можно проследить, как с увеличением числа Re происходит трансформация ламинарного профиля в турбулентный и градиент скорости у стенки возрастает. [32]

Сомнения существуют в отношении значений границ постоянства коэффициента а, особенно в нижней границе Remin. Причиной этого, как показали опыты Богемы с сотрудниками [13], являются различные длины прямых участков, которые были у разных исследователей. На рис. 37 показана зависимость коэффициента истечения С от числа Re у сопла четверть круга с d / D - 0 59 при различных длинах / прямого участка трубы перед соплом. Во всех случаях коэффициент С вначале увеличивается с ростом Re, достигая максимума в области Re от 1000 до 3000, а затем уменьшается и при Remin принимает постоянное значение, которое сохраняет до Remax. Только при длине I 134D и более образуется ламинарный профиль скоростей, а при меньших длинах - переходный профиль с различной степенью турбулизации, что и обусловливает различные значения Remin при различных длинах I. Если поместить на расстоянии 3D перед соплом сетку, турбулизирующую поток, то горбы, показанные на рис. 37, исчезнут и Remin существенно снизится. [33]

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 ниже по потоку от начала диффузорной области - точки минимума давления, - чем отрыв ламинарного пограничного слоя. Физически это объясняется тем, что турбулентное трение между отдельными жидкими слоями, внутри пограничного слоя значительно интенсивнее, чем трение в ламинарном пограничном слое; при прочих равных условиях это усиливает увлечение 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 на поверхности тела. [34]

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 деформации профилей скорости, все более и более ярко выраженной при приближении к точке отрыва. Отрыв турбулентного пограничного слоя располагается гораздо ниже по потоку от начала диффузорной области - точки минимума давления - чем отрыв ламинарного пограничного слоя. Физически это объясняется тем, что турбулентное трение между отдельными жидкими слоями внутри пограничного слоя значительно интенсивнее, чем трение в ламинарном пограничном слое; при прочих равных условиях это усиливает увлечение 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 диффузорной 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 на поверхности тела. [35]

Страницы: 1 2 3