Отрыв пограничного слоя. Кризис обтекания

Отрыв пограничного слоя. Кризис обтекания

Отрыв пограничного слоя. Кризис обтекания. Поскольку толщина пограничного слоя очень мала, давление через пограничный слой (и, следовательно, нормальное напряжение) можно считать приблизительно равным constant. It возможно. Считать, что давление на поверхности цилиндра равно давлению на внешней границе пограничного слоя. Вводят в расчет только изменение давления вдоль пограничного слоя, которое рассчитывается на основе решения задачи циркуляции или циркуляции вокруг цилиндра. Поле скорости в этом случае является латентным и связано с полем давления из-за его зависимости В случае непрерывного течения без циркуляции вокруг цилиндра(см. раздел 16.4) скорость внешней границы пограничного слоя от точки С до точки о возрастает от 0 до 2.

В этом случае сопротивление вызывает вязкое тангенциальное напряжение, действующее на поверхность потока поверхности цилиндра, и изменение нормального напряжения(давления) вдоль поверхности цилиндра, т. е. трение и сопротивление формы Людмила Фирмаль

• Для малого числа Рейнольдса, которое обтекает цилиндр Скорость уменьшена от 2 В до 0, и давление Вязкая жидкость из точки С в точку е (когда состояние»прилипания» равно нулевой скорости неподвижной твердой поверхности) образует ламинарную границу layer. In (см. раздел 16.2). Если число Рейнольдса велико, то сила инерции играет большую роль по сравнению с вязкой силой (см. Главу 20), картина течения может быть значительно деформирована. Градиент давления вдоль поверхности цилиндра формируется внешним потенциальным потоком Пограничный слой, и в соответствии с дифференциальным уравнением движения (14.35), компенсируется изменением плотности распределения импульса, соответствующего скорости внешнего потенциального потока.

Скорость пограничного слоя медленнее скорости пограничного слоя (рис.16.17). В секции FE градиент давления положительный (совпадает с направлением скорости потока), что несколько ускоряет движение жидкости в пограничном слое, но толщина пограничного слоя не увеличивается так быстро, как в случае нулевого градиента давления(см. раздел 16.3), и общая картина течения изменяется незначительно. В секции OE градиент давления отрицательный、 Отменяет движение жидкости в пограничном слое. Когда значение градиента давления, создаваемого в Ke = U3, величина движения жидкости в пограничном слое Начните течь в противоположном направлении (рис. 16.18).Картина потока меняется significantly.

• В точке H, где скорость всего поперечного сечения пограничного слоя равна нулю, пограничный слой отрывается от поверхности цилиндра и за цилиндром образуется широкая (сравнимая с диаметром цилиндра) застойная зона. Это называется гидродинамической обратной промывкой. Давление в задней части цилиндра (от точки H до точки 300 H) уменьшается и становится почти constant. As в результате сила сопротивления оказывается не только фрикционным сопротивлением в сечениях СН и СН’, но и деформацией потока и образованием разделительной зоны, то есть сопротивлением формы occurs. In в этом случае она составит 95% от всего сопротивления Px. Существенное влияние на положение точки отрыва H (и, следовательно, размеры следа, наконец, сопротивление Px) оказывает режим движения пограничного слоя.

Распределение средней скорости в турбулентном пограничном слое более равномерное, чем в ламинарном. Распределение скоростей 16.19 поперечного сечения ламинарного и турбулентного пограничных слоев, показанное на рисунке, аналогично распределению скоростей в соответствующем режиме пристенного слоя (см. Рисунок 5.15).Средние потоки скорости и импульса (те же толщина и скорость на внешней границе) в поперечном сечении пограничного слоя больше, чем в турбулентном движении и в ламинарном потоке(см. также Главу 18).Таким образом, изменение импульса турбулентного пограничного слоя может компенсировать больший градиент давления, чем градиент давления ламинарного пограничного слоя, так что в случае турбулентного слоя точка разделения пограничного слоя H расположена ниже ламинарного пограничного слоя(рис.16.20).

Таким образом, в случае внешней границы или внешнего потока возникает дисбаланс между импульсом, создаваемым градиентом давления вдоль пограничного слоя, соответствующим скорости внешнего потока, и скоростью пограничного слоя. Людмила Фирмаль

• По какой-то причине, например, количество ЧП увеличивается, и, соответственно, ламинарный пограничный слой в верхней точке o из точки отрыва Н1 становится неспокойным, точки отрыва перемещается вниз по течению и занимает новое положение, соответствующее балансу изменение количества движения и градиента давления в режиме турбулентности(см. рис. 16.19).В этом случае поперечные размеры следа будет уменьшаться, и, соответственно, сопротивление формы и общую сопротивляемость цилиндра пикселей будет уменьшаться. Это явление называется кризисом потока.

Смотрите также:

Примеры решения задач по гидравлике

Возможно эти страницы вам будут полезны:

1. Присоединенный вихрь и подъемная сила.
2. Пограничный слой.
3. Способы улучшения гидроаэродинамических характеристик движущихся объектов.
4. Обтекание крыловых профилей.