Cтраница 1
Оторвавшийся слой переходит в турбулентный лишь на некотором расстоянии от тела. [1]
Оторвавшийся слой такого типа не колеблется и не пульсирует. Согласно результатам испытаний основное различие между сверхзвуковым и гиперзвуковым обтеканием состоит в том, что области отрыва сверхзвукового потока были переходными, в то время как прж гиперзвуковой скорости они были чисто ламинарными. [2]
Оторвавшийся слой воды перемещается вверх до тех пор, пока не будет остановлен сжатием воздушного столба. [3]
Так, например, на Кондровском Целлюлозно-бумажном комбинате из-за неправильного режима сушки печи оторвалась часть верхней поверхности свода, причем оторвавшийся слой бетона был довольно большим и дальнейшая эксплуатация такого свода была невозможна, хотя сквозное отверстие не образовалось. Учитывая, что оставшаяся часть свода находилась в хорошем состоянии, было решено восстановить разрушенный участок. [4]
По мере возрастания числа Re точка перехода смещается вверх по течению, достигает поверхности тела и, наконец, точки отрыва ламинарного слоя; весь оторвавшийся слой становится турбулентным. Но точка отрыва турбулентного слоя должна располагаться ниже по течению, чем точка отрыва ламинарного слоя, так как турбулентный слой за отрывом в силу перемешивания более интенсивно увлекает массы жидкости из области возвратного течения. Поэтому происходит резкое смещение точки отрыва вниз по течению, картина обтекания приближается к безотрывной, ширина ближнего следа ( вихревой области за телом) уменьшается и резко падает сопротивление давления. Искусственная турбулизация потока ( например, путем установки местных препятствий вблизи лобовой части обтекаемого тела) приводит к более раннему наступлению кризиса сопротивления. [5]
Этот существенный факт приводит к тому, что возмущения, возникающие за точкой отрыва, например в точке присоединения В ( рис. 277, б) оторвавшегося слоя, оказывают влияние на выше по течению расположенные области пограничного слоя, в чем и проявляется эллиптический характер исходных уравнений Навье - Стокса. [6]
При R меньших 1 5 - 106 во всех рассмотренных трубах на поверхности шара происходит отрыв ламинарного пограничного слоя, переходящего в турбулентный где-то вне шара в оторвавшемся слое. При возрастании рейнольдсова числа точка перехода, отметим ее буквой Т, перемещается навстречу потоку и приближается к поверхности шара. [7]
Вместо мертвой зоны, образующейся за кормой тела при наличии инерционного отрыва, при вязком отрыве, непосредственно за ним, в заотрывной области возникают обратные токи, подпирающие оторвавшийся слой жидкости, усиливающие резкость картины ухода пограничного слоя с поверхности тела. [8]
Пятна турбулентности в области отрыва не могут расти, и течение в этой области остается ламинарным. Эксперименты Макгрегора [4] показали, что толщина вытеснения оторвавшегося слоя смешения растет весьма незначительно вдоль внешней границы пузыря от точки отрыва до появления турбулентности. По-видимому, это справедливо качественно и для длинного-пузыря. [9]
Большой научный и практический интерес имеют исследования срыв-ных зон, образующихся за линиями ( точками - в плоском потоке) отрыва пограничного слоя. В некоторых случаях, в зависимости от формы поверхности тела и характера взаимодействия пограничного слоя с внешним потоком, оторвавшийся слой может примкнуть обратно к поверхности тела, образуя замкнутую отрывную зону, в других - сорваться окончательно с поверхности тела, создав за кормой тела область следа. Условия образования той или другой из указанных форм движения, а также структуры попятных вторичных течений в них до сих пор еще не изучены и составляют предмет новых изысканий. [10]
Явление это, получившее еще наименование кризиса обтекания, объясняется изменением расположения линии перехода ламинарного пограничного слоя па шаре в турбулентный. При Re, меньших 1 5 - 105, на поверхности шара происходит отрыв ламинарного пограничного слоя, переходящего в турбулентный вне шара в оторвавшемся слое. [11]
Если тело и игла осесимметричные, то область отрыва около иглы имеет в общем случае коническую форму. Когда течение является неустановившимся, форма скачка и аэродинамические характеристики в течение периода колебаний переменны. Угол между внешней границей оторвавшегося слоя и осью иглы ( угол отрыва) является функцией числа Маха и числа Рейнольдса, вычисленного по расстоянию между точкой отрыва и концом иглы. Оторвавшийся вязкий слой отсасывает жидкость из области отрыва, и для сохранения баланса потока масси часть этой жидкости должна быть возвращена в область отрыва под действием градиента давления в области присоединения. В условиях равновесия давление в области присоединения, которое может поддерживаться оторвавшимся слоем, зависит от числа МаХа набегающего потока и от угла отрыва. Основные особенности: обтекания иглы, установленной перед тупым телом, определяются изменением формы скачка уплотнения. [12]
Следует заметить, что визуальные наблюдения ( рис. 227) подтверждают описанную картину улучшения обтекания шара в указанной области рей-нольдсовых чисел. Явление это, получившее еще наименование кризиса обтекания, объясняется изменением расположения на шаре линии перехода ламинарного пограничного слоя в турбулентный. При Re, меньших 1 5 - 105, на поверхности шара происходит отрыв ламинарного пограничного слоя, переходящего в турбулентный вне шара в оторвавшемся слое. При возрастании рей-нольдсова числа область перехода, расположенная в следе за шаром - отметим ее буквой Т - перемещается навстречу потоку и приближается к поверхности шара. [13]
На небольшом участке у внешнего угла уступа существует область, в которой местное давление на лобовой поверхности выше, чем давление в области отрыва, так как часть оторвавшегося слоя затормаживается на этой поверхности. Если оторвавшийся слой в точке отрыва толстый, то это возрастание давления незначительно. Если же он очень тонок, то давление возрастает на небольшом участке вблизи внешнего угла. В переходном режиме пограничный слой сохраняется ламинарным при отрыве, так что возрастание давления, вызывающее отрыв, остается по существу таким же, как и при чисто ламинарном отрыве. Но переход приводит к более высокому росту давления перед присоединением потока на уступе. [14]
На небольшом участке у внешнего угла уступа существует область, в которой местное давление на лобовой поверхности выше, чем давление в области отрыва, так как часть оторвавшегося слоя затормаживается на этой поверхности. Если оторвавшийся слой в точке отрыва толстый, то это возрастание давления незначительно. Если же он очень тонок, то давление возрастает на небольшом участке вблизи внешнего угла. В переходном режиме пограничный слой сохраняется ламинарным при отрыве, так что возрастание давления, вызывающее отрыв, остается по существу таким же, как и при чисто ламинарном отрыве. Но переход приводит к более высокому росту давления перед присоединением потока на уступе. [15]