Cтраница 2
Можно заметить, что появление члена F ( x y) в правой части уравнения ( 226) представляет нелинейный эффект в движении вязкой жидкости в нестационарном пограничном слое. [16]
Можно заметить, что появление члена F ( х, у) в правой части уравнения ( 227) представляет нелинейный эффект в движении вязкой жидкости в нестационарном пограничном слое. [17]
Как легко убедиться, все они при U - const совпадают с первым приближением. Решение задачи о нестационарном пограничном слое при импульсивно возникшем обтекании пластины представляет значительные математические трудности. Качественно можно довольно просто представить себе сущность этих трудностей. Наличие передней острой кромки вызовет возмущение, которое с конечной постоянной скоростью U будет распространяться волной вдоль пластины, устанавливая в передней части пластины стационарный пограничный слой по Блазиусу, а в кормовой части пластины перед бегущей волной будет сохраняться пограничный слой по Рэлею. [18]
Решение уравнения движения для нестационарного ламинарного течения жидкости в каналах не представляет принципиальных трудностей. Значительное число работ посвящено теоретическому исследованию нестационарного пограничного слоя. В работе В. В. Струминского [69] изложена теория ламинарного нестационарного пограничного слоя на профилях произвольной формы и на телах вращения. В работе Янга и Оу [169] с использованием вычислительных машин найдены выражения для профилей скорости и касательного напряжения на стенке во входных участках круглой и плоской труб при произвольном законе изменения скорости на входе. [19]
Из сделанных в новом издании дополнений особо отмечу следующие. В части Ламинарные пограничные слои сделаны большие вставки об осе-симметричных и трехмерных, а также о нестационарных пограничных слоях. Особенно сильно расширены главы XII и XIII - о температурных пограничных слоях и ламинарных сжимаемых пограничных слоях. В части Переход ламинарной формы течения в турбулентную вновь расширена глава XVII, посвященная приложениям теории устойчивости. [20]
Однако проблемы, поставленные практикой, не могли быть решены этими методами в полном объеме. Появившиеся в начале 60 - х годов у нас [4, 5, 8] и за рубежом [6, 7] численные методы решения уравнений нестационарного пограничного слоя существенно продвинули вперед решение данной проблемы, однако требовали большого количества машинного времени и не позволяли детально изучить эффекты, связанные с влиянием пограничного слоя на колеблющемся теле на общую картину обтекания. Значительные успехи в исследовании параметров нестационарного слоя были достигнуты в последнее время с применением линейной теории тел конечной толщины. На ее основе были определены не только локальные параметры нестационарного пограничного слоя на о се симметричном колеблющемся теле, но и получены новые данные о влиянии сил вязкости на аэродинамические характеристики гиперзвуковых летательных аппаратов. [21]
Экспериментальные данные о нестационарных аэродинамических характеристиках тонких затупленных конусов указывают на сильное влияние при гиперзвуковых скоростях обтекания вязких эффектов, связанных с наличием на поверхности тел пограничного слоя, тепломассообмена и перехода ламинарного режима обтекания в турбулентный. В ходе натурных испытаний были зарегистрированы режимы динамической неустойчивости ЛА, что могло быть проявлением дестабилизирующих факторов, связанных с нестационарным пограничным слоем или переходом ламинарного режима обтекания в турбулентный. Поскольку перечисленные факторы плохо воспроизводятся при испытаниях моделей в аэродинамических трубах, важную роль приобретают расчетные методы. [22]
Задача о сверхзвуковом обтекании затупленного конуса рассматривается на основе линейной теории тел конечной толщины с учетом обратного влияния пограничного слоя на внешнее течение в рамках модели слабого вязкого взаимодействия. С этой целью численно решаются трехмерные нестационарные уравнения пограничного слоя и оценивается роль переносного ускорения и кориолисовых сил в формировании течения в нестационарном пограничном слое. Расчетные исследования подтверждают наличие режимов антидемпфирования колебаний затупленных конусов при гиперзвуковых скоростях полета, которые могут как усиливаться, так и ослабляться при наличии вдува в пограничный слой с поверхности ЛА. [23]
В главе IX значительно развиты примеры автомодельных и неавтомодельных решений уравнений ламинарного пограничного слоя в несжимаемой жидкости в случаях плбских, осесимметричных и существенно пространственных движений. Наряду с точными рассмотрены также и приближенные решения, в частности, еще неопубликованные ни в учебной, ни в монографической литературе новые параметрические методы. Изложены некоторые задачи нестационарного пограничного слоя, в том числе с периодическим внешним потоком. Значительное внимание уделено температурным и диффузионным пограничным слоям в несжимаемой жидкости. [24]
Существующие методы решения нестационарных уравнений гидродинамики в колеблющихся потоках основаны на упрощающих систему уравнений допущениях, достоверность которых требует экспериментальной проверки. Одним из наиболее распространенных приближенных методов анализа нестационарной гидродинамики является метод последовательных приближений. Рассмотрим этот метод на примере плоского нестационарного пограничного слоя. [25]
Решение уравнения движения для нестационарного ламинарного течения жидкости в каналах не представляет принципиальных трудностей. Значительное число работ посвящено теоретическому исследованию нестационарного пограничного слоя. В работе В. В. Струминского [69] изложена теория ламинарного нестационарного пограничного слоя на профилях произвольной формы и на телах вращения. В работе Янга и Оу [169] с использованием вычислительных машин найдены выражения для профилей скорости и касательного напряжения на стенке во входных участках круглой и плоской труб при произвольном законе изменения скорости на входе. [26]
Летательные аппараты, движущиеся в атмосфере Земли, обычно совершают колебания с небольшой амплитудой около нулевого угла атаки. Возникающие при этом аэродинамические силы и моменты, обусловленные нестационарными газодинамическими параметрами, могут существенно повлиять на траекторию движения изделия. В главе 5 описан метод расчета нестационарных параметров невязкого течения. В данной главе приведен метод расчета параметров нестационарного пограничного слоя на затупленном конусе, совершающем малые колебания в сверхзвуковом потоке. [27]
Однако проблемы, поставленные практикой, не могли быть решены этими методами в полном объеме. Появившиеся в начале 60 - х годов у нас [4, 5, 8] и за рубежом [6, 7] численные методы решения уравнений нестационарного пограничного слоя существенно продвинули вперед решение данной проблемы, однако требовали большого количества машинного времени и не позволяли детально изучить эффекты, связанные с влиянием пограничного слоя на колеблющемся теле на общую картину обтекания. Значительные успехи в исследовании параметров нестационарного слоя были достигнуты в последнее время с применением линейной теории тел конечной толщины. На ее основе были определены не только локальные параметры нестационарного пограничного слоя на о се симметричном колеблющемся теле, но и получены новые данные о влиянии сил вязкости на аэродинамические характеристики гиперзвуковых летательных аппаратов. [28]
Как и в предыдущих изданиях, я стремился к тому, чтобы из большого количества новой литературы, посвященной пограничному слою, использовать для книги наиболее важные работы, не меняя при этом основной структуры книги. Подразделение книги на четыре части ( основные законы течения вязкой жидкости, ламинарные пограничные слои, переход ламинарной формы течения в турбулентную, турбулентные течения) оставлено неизменным. Однако в части Ламинарные пограничные слои сделана перестановка глав с целью придать этой части более обозримую структуру. В результате этой перестановки главы об управлении пограничным слоем и о нестационарных пограничных слоях отодвинуты в конец части. [29]
Когда говорят о нестационарном пограничном слое, то обычно имеют в виду либо пограничный слой, образующийся при возникновении движения из состояния покоя, либо пограничный слой, возникающий при периодическом движении. При движении, возникающем из состояния покоя, тело и жидкость до определенного момента времени находятся в состоянии покоя, а затем либо тело начинает двигаться в покоящейся жидкости, либо жидкость начинает набегать на покоящееся тело. При таком разгоне тела или жидкости в непосредственной близости от стенки образуется сначала очень тонкий пограничный слой, в котором скорость течения быстро изменяется от скорости тела до скорости внешнего течения. Затем, по мере продолжения разгона, толщина пограничного слоя увеличивается, в связи с чем встает важный вопрос об определении того момента времени, когда в пограничном слое впервые начинается возвратное течение, влекущее за собой отрыв пограничного слоя. В § 1 главы V мы привели точные решения уравнений Навье - Стокса для двух нестационарных течений, а именно для течения вблизи стенки, внезапно начавшей двигаться в своей собственной плоскости, а также для течения в трубе, внезапно возникшего из состояния покоя. Оба эти случая могут служить примерами разгонного течения с образованием нестационарного пограничного слоя. [30]