Cтраница 4
Следующая схема отрывного течения невязкой жидкости была дана в вихревой теории сопротивления Кармана. Важнейший шаг в понимании природы отрыва - влияние вязкости жидкости или газа - был сделан благодаря теории ламинарного пограничного слоя Прандтля. При больших числах Рейшльдса отрыв возможен, если есть положительный градиент давления во внешнем течении. Однако остались нерешенными следующие два вопроса: а) применима ли теория пограничного слоя для окрестности точки отрыва, б) как рассчитать отрывное течение в целом. [46]
Известно довольно много теоретических исследований развитого волнового и турбулентного режимов течения пленки. Как уже отмечалось выше, первая попытка количественного описания волнового течения пленки принадлежит П. Л. Капице [89], который решал проблему, используя приближенные представления теории ламинарного пограничного слоя. Вследствие этого волновые режимы более устойчивы и предпочтительны по сравнению с безволновыми. Однако следует помнить, что в подходе Капицы были опущены некоторые важные члены в определяющих уравнениях. [47]
Исследованное в настоящем параграфе движение со степенным распределением скорости во внешнем потоке представляет своеобразный интерес. Для установления связи между необходимым значением р ( или т) и абсциссами х различных сечений данного пограничного слоя потребовались бы дополнительные соображения; они будут изложены далее в связи с приближенными методами теории ламинарного пограничного слоя. Автомодельные решения дают подобные между собой распределения скоростей во всех расположенных вдоль потока сечениях, так что отрыв имеется либо во всех сечениях, либр ни в одном из них. Только неавтомодельное решение может описать близкий к действительному развивающийся от сечения к сечению поток. [48]
Заменяя область перехода одной точкой, необходимо условиться о способе сращивания решений на стыке областей ламинарного и турбулентного движений. Наиболее естественным с точки зрения принятых в предыдущей и настоящей главах приемов является использование предположения об одинаковости толщины потери импульса в сечении, где происходит смыкание ламинарного и турбулентного участков; при этом б или Re в начальной точке турбулентного пограничного слоя приравниваются их значениям в конце ламинарного участка, рассчитанным по теории ламинарного пограничного слоя. [49]