Cтраница 3
Принимается, что длина пути смешения пропорциональна продольной координате, если начало координат принять в точке начала развития пограничного слоя. [31]
![]() |
Зависимость 6 / D от продольной координаты при обтекании потоком гладкой. а затем шероховатой поверхности. [32] |
Опытных данных о том, как ведет себя длина пути перемешивания вниз по течению, по мере развития пограничного слоя, не имеется. По данным некоторых опытов допускается, что возможно увеличение длины 7 с увеличением толщины пограничного слоя. [33]
Упрощение математической задачи достигается при использовании гипотезы локальной автомодельности Лиза [24 ], сущность которой состоит в незначительной зависимости развития пограничного слоя от предыстории. [34]
Критериальные уравнения, полученные для случая неразвитого пограничного слоя, нельзя распространять на каналы другой геометрии, так как развитие пограничного слоя в основном определяется геометрией канала. [35]
Проведенный анализ обтекания плоской пластины применим и при течении жидкости в трубе - для участка, на котором происходит развитие пограничного слоя. Как видно из рис. 1.11, пограничный слой симметричен относительно оси трубы на расстоянии Le от входного сечения. [36]
Ряд авторов, включая Эмриха и Хэррисона [5], Дональдсона, Сэлли-вана [6] и Холлиэра [7], исследовал влияние развития пограничного слоя на стенке ударной трубы на течение газа в трубе. В настоящей работе впервые осуществлены непосредственные измерения развития пограничного слоя. В работе [6] приводится теоретическое исследование развития потока в круглой цилиндрической трубе при внезапном возникновении движения на входе в трубу. Ни это исследование, ни решение Релея не отражает полностью условия потока, имеющие места в ударной трубе в настоящем исследовании. [37]
Поскольку чисто теоретический расчет турбулентного течения пока невозможен, разработаны полуэмпирические методы расчета турбулентного пограничного слоя; они позволяют приближенно рассчитать развитие пограничного слоя на стенке в заданных условиях. [38]
Из теории ламинарного пограничного слоя ( глава VII) известно, что при обтекании цилиндрического тела кривизна стенки не оказывает существенного влияния на развитие пограничного слоя, правда, при условии, что радиус кривизны стенки значительно превышает толщину пограничного слоя. Это объясняется тем, что развитие пограничного слоя на таких телах практически не зависит от воздействия центробежной силы, и поэтому пограничный слой развивается на них совершенно так же, как на плоской пластине под воздействием того градиента давления, который имел бы место при невязком обтекании рассматриваемого тела. То же самое относится и к расчету устойчивости ламинарного пограничного слоя с градиентом давления. [39]
![]() |
Зависимость влияния частоты акустических колебаний на устойчивость пограничного слоя. [40] |
В области низких частот ( зона 1 и Ас, F ( /)) акустические колебания малой амплитуды не оказывают заметного влияния на развитие пограничного слоя, а в области частот выше области нестабильности ( зона 2) наблюдается подавление вихре-образования ( зона 3), что замедляет переход ламинарного состояния пограничного слоя. Увеличение уровня звукового сигнала, соответствующего области неустойчивости, приводит к увеличению синхронизирующего воздействия внешних колебаний. При этом синхронизация наблюдается при большей разности частот колебаний естественных вихрей и вынужденной частоты. Исследование влияния энергии и спектра акустических возмущений на переход ламинарного пограничного слоя в турбулентный показало, что при воздействии распространяющихся вдоль потока звуковых колебаний достаточно большой интенсивности резко возрастает турбулентность продольной составляющей скорости, в то время как интенсивность турбулентности поперечных составляющих пульсаций скорости остается неизменной. Результаты влияния акустических возмущений на переход ламинарного пограничного слоя в турбулентный показаны на рис. 84, где представлены спектры продольных составляющих скорости в фиксированном положении пространства пограничного слоя. Воздействие звука ускоряет наступление перехода в пограничном слое при определенных условиях. [41]
Строго говоря, даже нельзя задавать наперед распределение давлений или скоростей во внешнем потоке, так как это распределение в свою очередь зависит от развития пограничного слоя, а следовательно, является функцией рейнольдсова числа, шероховатости поверхности и других факторов; однако практически, если тело обтекается без срывов и рейнольдсовы числа достаточно велики, то пренебрежение обратным влиянием пограничного слоя на распределение давлений и скоростей во внешнем потоке оказывается допустимым. Обратное влияние пограничного слоя на внешнее обтекание проявляется особенно сильно на участках пограничного слоя, где слой наиболее толст, например вблизи точки отрыва. Если на пятнадцатипроцентном профиле экспериментальные точки ( крестики) вблизи задней кромки крыла лишь слабо отходят от расчетной теоретической кривой, то на сорокапроцентном профиле отклонения измеренных ( на рисунке - точки) давлений от рассчитанных уже очень велики. Особенно разительно сказывается обратное влияние пограничного слоя на внешний поток в случае плохо обтекаемых тел. [42]
Из уравнений (8.1) и (8.2) мы видим, что при заданной форме тела, а следовательно при заданном потенциальном течении U ( x), развитие пограничного слоя зависит только от одного параметра Re. Путем дальнейшего преобразования уравнений (8.1) и (8.2) можно привести их к такому виду, который не содержит числа Рейнольдса. [43]
Прежде чем перейти к описанию методики и результатов экспериментального исследования, необходимо убедиться в том, что при пульсирующем набегающем потоке период его пульсаций оказывается больше или меньше времени развития пограничного слоя при обтекании тела. [44]
При этом: 1) не учитывается предыстория потока, поскольку автомодельные решения для всей омываемой поверхности дают аффинно-подобные профили скорости и температуры; 2) не учитывается влияние старших производных скорости м, & 1 на развитие пограничного слоя. [45]