Cтраница 2
Скорость на стенке равна нулю. В пристеночном слое вязкость жидкости оказывает влияние на размер местных скоростей. Толщина пристеночного слоя 8, согласно гипотезе проф. [16]
Проблемам смазки посвящено много работ, как экспериментальных, так и теоретических. Получены полимерные смазки, введение которых даже в ничтожных количествах в несколько раз снижает сопротивление малых судов. Объяснение этого эффекта находят в том, что длинные молекулы полимеров, из которых состоит смазка, гасят пристеночные пульсации возникающей турбулентности и увеличивают толщину пристеночного слоя, в котором происходит резкое изменение скорости. Это приводит к падению градиента скорости, что влечет за собой падение напряжения трения на обтекаемой поверхности. Не меньшее количество работ посвящено и проблеме определения формы тел с наименьшим сопротивлением при движении в жидкости. Существенно меньше работ посвящено принципам создания тяговой силы. [17]
Согласно этой теории двойной слой тонок по сравнению с пристеночным ламинарным слоем, и заряды увлекаются потоком жидкости только из ламинарного слоя. Привлечение этой теории для объяснения процесса электризации [47] позволило удовлетворительно объяснить только электризацию жидкостей с высокой электропроводностью. В жидкостях с удельным объемным электрическим сопротивлением более 109 Ом - м, как показали эксперименты [48], заряды распределены в слое, толщина которого превосходит толщину ламинарного пристеночного слоя при турбулентном потоке в трубопроводе. [18]
Влияние вязкости на характер температурного поля было выявлено в процессе изучения поля на выходе из разных секций. По мере прохождения секций подогревателя температура мазута растет, вязкость потока уменьшается, размеры ядра температурного поля увеличиваются, а зона интенсивного изменения температуры вблизи стенок уменьшается. Аналогичные данные были получены и на опытных элементах. Кроме того, удалось установить, что с ростом температуры стенки толщина пристеночного слоя заметно увеличивается. [19]
Как уже было отмечено в конце § 123, вблизи точки отрыва, так же как и вблизи любой другой точки резкого продольного изменения параметров в пограничном слое, нарушается основное допущение, использованное при выводе уравнений пограничного слоя, а именно, предположение о медленности изменения-величин вдоль по потоку по сравнению с резким их изменением поперек потока. Восстановление роли продольных производных приводит к возвращению к уравнениям Навье - Стокса, имеющим в случае стационарных движений эллиптический характер. Кроме обычного для стационарных параболических уравнений пограничного слоя задания граничных условий в начальном сечении, на стенке и на внешней границе пограничного слоя возникает необходимость задания граничного условия где-то вниз по потоку, без чего эллиптические уравнения не дадут определенного решения. При разработке этих методов было установлено, что, в отличие от классической теории пограничного слоя с характерными для нее двумя областями: пограничным слоем и внешним невязким потоком, в асимптотической теории, применительно к рассматриваемому сейчас вопросу о движении газа вблизи особой точки с резким продольным изменением внешних характеристик пограничного слоя, приходится иметь дело с задачей сращивания решений в трех расположенных вблизи рассматриваемой особой точки пограничного слоя зонах. Внешняя зона имеет тот же поперечный размер, а течение в ней в первом приближении может описываться линейной теорией сверхзвуковых потоков. В непосредственно к ней прилегающей второй, промежуточной, области с поперечным размером порядка Re 1 / 2 сохраняется движение, в первом приближении совпадающее с тем, которое было в невозмущенном пограничном слое вдалеке от рассматриваемой особой точки. Возмущения в промежуточной области малы и в первом приближении не влияют на распределение давлений. Наконец, третья, пристеночная область, играющая в асимптотических теориях особо важную роль, так как изменение толщины пристеночного слоя является как раз той причиной, которая вызывает возникновение продольного градиента давления во внешнем потоке, обусловливает срыв потока с поверхности тела. Течение в ней, хотя описывается обычными по внешней форме уравнениями ламинарного пограничного слоя в несжимаемой жидкости, однако эти уравнения имеют принципиальную особенность - стоящий в правой части член dp / dx уже не является заданным наперед, а должен быть определен в процессе решения из условия сращивания течения в пристеночной области с внешним сверхзвуковым потоком. [20]