Cтраница 4
Типичные линии тока и профили скорости в слое смешения и в зоне присоединения изображены схематически на фиг. Слой смешения утолщается с расстоянием от начала этого слоя по параболическому закону подобно ламинарному пограничному слою, однако скорость его нарастания приблизительно в три раза больше, чем у пограничного слоя. [46]
При отрыве основной поток отделяется слоем смешения от области с циркуляционным течением гаяа, заключенной между разделяющей линией тока и поверхностью тела. Слой смешения вызывает некоторое отклонение потока. За скачком уплотнения, присоединенным к передней кромке, линии тока прямолинейны и параллельны внешней границе слоя смешения. При приближении разделяющей линии тока к точке присоединения образуется система волн сжатия, сливающихся затем в скачок уплотнения, соответствующий присоединению. Чепмен и др. [43] показали экспериментально, что рост статического давления p2 / pi по толщине зоны присоединения не зависит от числа Рейнольдта, а зависит от числа Маха Ма после присоединения. [47]
Выделение границ слоя смешения надежнее получается по пульсациям концентрации. Измерение пульсаций скорости не дает четкого положения границ слоя смешения, поскольку пульсации скорости генерируются пульсациями давления и за пределами турбулентной жидкости. [48]
Аналогично в случае затопленных струй кавитация может происходить в области больших напряжений сдвига на границе между струей и окружающей жидкостью. При больших числах Рейнольдса слои смешения как в следах, так и струях турбулентны. Поэтому наступление кавитации связано с минимумом среднего давления. Но в одном отношении эти явления более резко выражены, чем в турбулентном пограничном слое. Свободная турбулентность в следах и струях может привести к значительно большему разбросу измеряемых значений Кг при постоянной средней скорости, чем турбулентность пограничных слоев. Кроме того, как свободная турбулентность, так и турбулентность вблизи стенки могут зависеть от различных факторов, вызывающих задержку по времени и другие проявления масштабного эффекта. [49]
Харват и Якура [25] проводили эксперименты при числах Маха 1 98 и 2 78 в ламинарном и переходном режимах. Они исследовали также развитие слоя смешения, поскольку на донное течение в следе влияет динамика свободного слоя смешения, отделяющего внешний поток от внутреннего циркуляционного течения. [50]
При стремлении этого параметра к некоторому предельному ( Со - CQ) трение на поверхности стремится к нулю [ Emmons H.W., Leigh D. Решение при Со CQ описывает слой смешения между невозмущенным потоком и полубесконечной застойной областью. [51]
Рейнольдса, вычисленное по длине хорды с и условиям в потоке перед донным срезом. В предположении, что толщина слоя смешения мала по сравнению с размером донного среза h, расстояние / между донным срезом и началом области замыкания, измеренное вдоль оси х, задается приближенно ( фиг. [52]