Спутное течение
Cтраница 4
В то время, как в теории пограничного слоя по Прандтлю ( см. главу VII) контур обтекаемого тела заранее задан и затем трение учитывается только в тонком, прилежащем к стенке пограничном слое, в теории Манглера - Кетеролла контур тела заранее не задается. В этом смысле новый метод решения уравнений Навье - Стокса является непрямым методом. В теории Манглера - Кетеролла заранее указывается не контур тела, а подходящая форма так называемого контура вытеснения или поверхности вытеснения, внутри которых лежит тело. Этот контур вытеснения учитывает вытесняющее действие пограничного слоя и спутного течения позади тела. Сначала рассчитывается внешнее невязкое течение вокруг заданного контура вытеснения, а затем - из уравнений Навье - Стокса и в предположении, что число Рейнольдса велико - тот слой течения, в котором проявляет свое действие вязкость. [46]
При нисходящем спутном - течении паровая фаза вследствие механического воздействия на пленку увеличивает скорость жидкости и толщина пленки б уменьшается. При стекании пленки и противо-точном течении сначала с увеличением скорости паровой ( газовой) фазы w0 толщина пленки возрастает. Это происходит до тех пор, пока не возникает обратное движение наружных слоев жидкости. Дальнейшее увеличение w0 приводит к потере устойчивости пленки и возникновению подъемного спутного течения. [47]
Кеннеди [6.23] применительно к задаче массо-обмена, используются физические представления, развитые ранее при исследовании рабочих процессов в тепловых трубах. Принципиальной особенностью этой модели является наличие парового канала без жидкостной пленки. В моделях, развиваемых в ИВТАН [6.24-6.26], рассматриваются два случая: спутное течение пара и пленки жидкости в паровом канале и противоточное течение. [48]
Если в правой части этого уравнения отсутствовал бы второй член, то распределение завихренности в вязкой жидкости удовлетворяло бы теоремам Гельмгольца. Наличие этого члена показывает, однако, что малые изменения завихренности в области течения в общем случае вызывают диффузию завихренности. Рассуждения такого рода приводят к следующему практически важному результату: завихренность не может инициироваться во внутренних точках области течения вязкой несжимаемой жидкости, так что причиной появления завихренности является ее диффузия с граничных поверхностей. В реальных жидкостях существенно отличная от нуля завихренность наблюдается только в тех частях жидкости, которые проходят близко от твердых границ; ярким примером может служить спутное течение, которое возникает за кормой корабля и завихренность которого порождается только в слоях воды, проходящих в непосредственной близости от бортов. [49]
Осциллографические записи турбулентных пульсаций показывают, что положение довольно четкой границы между сильно турбулентным течением в пограничном слое и почти свободным от турбулентности внешним течением сильно колеблется во времени. На рис. 18.6 показано распределение коэффициента перемежаемости v по сечению пограничного слоя на продольно обтекаемой плоской пластине. Значение у 1 означает, что течение все время остается турбулентным, значение же у 0 показывает, что течение все время остается ламинарным. Мы видим из этого рисунка, что турбулентность в пограничном слое, начиная от у 0 58 и до у 1 26, носит перемежающийся характер. Такое же явление наблюдается в свободной струе и в спутном течении. [51]
Вычисление спереди было выполнено С. Голдстейном [15] методом продолжения, который подробно будет изложен ниже, в § 10 настоящей главы. Исходным профилем при таком вычислении, на котором мы здесь не будем останавливаться, является профиль скоростей пограничного слоя на задней кромке пластины, определенный по способу Блазиуса. Асимптотическое вычисление сзади было выполнено В. Коротко на нем остановимся, так как оно является типичным для всех задач, связанных со спутным течением; мы встретимся с ним вновь при изучении турбулентного спутного течения, в практическом отношении более важного, чем ламинарное спутное течение. [52]
Вычисление спереди было выполнено С. Голдстейном [15] методом продолжения, который подробно будет изложен ниже, в § 10 настоящей главы. Исходным профилем при таком вычислении, на котором мы здесь не будем останавливаться, является профиль скоростей пограничного слоя на задней кромке пластины, определенный по способу Блазиуса. Асимптотическое вычисление сзади было выполнено В. Коротко на нем остановимся, так как оно является типичным для всех задач, связанных со спутным течением; мы встретимся с ним вновь при изучении турбулентного спутного течения, в практическом отношении более важного, чем ламинарное спутное течение. [53]
Вычисление спереди было выполнено С. Голдстейном [15] методом продолжения, который подробно будет изложен ниже, в § 10 настоящей главы. Исходным профилем при таком вычислении, на котором мы здесь не будем останавливаться, является профиль скоростей пограничного слоя на задней кромке пластины, определенный по способу Блазиуса. Асимптотическое вычисление сзади было выполнено В. Коротко на нем остановимся, так как оно является типичным для всех задач, связанных со спутным течением; мы встретимся с ним вновь при изучении турбулентного спутного течения, в практическом отношении более важного, чем ламинарное спутное течение. [54]
Страницы: 1 2 3 4