Физические основы механики. Евстифеев В.В - 207 стр.

UptoLike

Рубрика: 

Рассмотрим это явлени
е подробнее. Во внешнем потоке, обте-
кающем переднюю часть тела, давление уменьшается в направлении
течения. То же самое происходит в пограничном слое. В связи с этим
скорости частиц жидкости увеличиваются. При этом они движутся
по поверхности тела, несмотря на действие сил внутреннего трения.
В потоке, обтекающем заднюю часть те
ла, давление, наоборот,
возрастает в направлении течения. Вследствие этого движение час-
тиц жидкости замедляется как во внешнем потоке, так и в погранич-
ном слое. Но поскольку в пограничном слое частицы движутся мед-
леннее, чем во внешнем потоке, при достаточном замедлении по-
следнего они могут остановиться и начать двигаться в обратную сто-
рон
у. В результате около поверхности обтекаемого тела возникает
возвратное движение жидкости. Новые потоки жидкости, подходя к
месту возникновения возвратного течения, также сначала останавли-
ваются, а затем начинают двигаться назад. Таким образом, количест-
во заторможенной жидкости между поверхностью твердого тела и
внешним потоком увеличивается, возвратное движение жидкости
распространяется все шире и шире, оттесняя вн
ешний поток от по-
верхности, в результате чего происходит отрыв течения от обтекае-
мого тела. Возникающая поверхность разрыва свертывается в вихрь,
в который вовлекается часть заторможенной жидкости и затем уно-
сится течением. За местом отрыва вихрей от тела возникает область
течения (след) со средней скоростью, меньшей скорости набегающе-
го потока. Течение жи
дкости в этой области является турбулентным,
причем, чем шире область отрыва, т. е. чем шире след, тем больше
лобовое сопротивление. Наличие такой области приводит также к
возникновению подъемной силы.
Аналогичная ситуация наблюдается при обтекании крыла самоле-
та потоком воздуха. Вблизи острого заднего конца крыла (рис. 96)
возникают вихри, вращающиеся про
тив часовой стрелки при движе-
нии потока слева направо. Вихри,
отрываясь, уносятся потоком, но
благодаря им остальная масса
воздуха в пограничном слое по-
лучает противоположное враще-
ние (по часовой стрелкепунк-
тир), циркулируя вокруг крыла.
Рис. 96
202
   Рассмотрим это явление подробнее. Во внешнем потоке, обте-
кающем переднюю часть тела, давление уменьшается в направлении
течения. То же самое происходит в пограничном слое. В связи с этим
скорости частиц жидкости увеличиваются. При этом они движутся
по поверхности тела, несмотря на действие сил внутреннего трения.
   В потоке, обтекающем заднюю часть тела, давление, наоборот,
возрастает в направлении течения. Вследствие этого движение час-
тиц жидкости замедляется как во внешнем потоке, так и в погранич-
ном слое. Но поскольку в пограничном слое частицы движутся мед-
леннее, чем во внешнем потоке, при достаточном замедлении по-
следнего они могут остановиться и начать двигаться в обратную сто-
рону. В результате около поверхности обтекаемого тела возникает
возвратное движение жидкости. Новые потоки жидкости, подходя к
месту возникновения возвратного течения, также сначала останавли-
ваются, а затем начинают двигаться назад. Таким образом, количест-
во заторможенной жидкости между поверхностью твердого тела и
внешним потоком увеличивается, возвратное движение жидкости
распространяется все шире и шире, оттесняя внешний поток от по-
верхности, в результате чего происходит отрыв течения от обтекае-
мого тела. Возникающая поверхность разрыва свертывается в вихрь,
в который вовлекается часть заторможенной жидкости и затем уно-
сится течением. За местом отрыва вихрей от тела возникает область
течения (след) со средней скоростью, меньшей скорости набегающе-
го потока. Течение жидкости в этой области является турбулентным,
причем, чем шире область отрыва, т. е. чем шире след, тем больше
лобовое сопротивление. Наличие такой области приводит также к
возникновению подъемной силы.
   Аналогичная ситуация наблюдается при обтекании крыла самоле-
та потоком воздуха. Вблизи острого заднего конца крыла (рис. 96)
возникают вихри, вращающиеся против часовой стрелки при движе-
                                  нии потока слева направо. Вихри,
                                  отрываясь, уносятся потоком, но
                                  благодаря им остальная масса
                                  воздуха в пограничном слое по-
                                  лучает противоположное враще-
                                  ние (по часовой стрелке – пунк-
            Рис. 96               тир), циркулируя вокруг крыла.


                               202