Гидродинамика. Мазо А.Б - 112 стр.

UptoLike

Составители: 

- 112 -
порядок u
τ
. Тогда из равенства
0
///
w
du dy u y
τ
ν
ντρ
=
, в которое входит
молекулярная кинематическая вязкость
ν
, находим
0
/
w
w
u
y
u
τ
τ
ρ
ν
ν
ν
τ
τρ
== = (11.20)
Из определения следует, что
0
y имеет порядок толщины ламинарного
подслоя
l
δ
. Понятно, что в действительности переход от вязкого подслоя
к ТПС происходит плавно, и полученные результаты верны на некотором
удалении от переходной зоны. Экспериментально установлено, что
логарифмический профиль скорости наблюдается в пределах
50 0.2y
+
<<
, где
δ
толщина ТПС.
Для внешней области (т.н. слой следа) 0.2 y
δ
δ
+
<
< характерно
гораздо более медленное изменение гидродинамических параметров. В
качестве масштаба скорости в этой области принято использовать
скорость на внешней границе пограничного слоя
e
u , а в качестве
линейного масштабатолщину
δ
(радиус трубы). В ряде моделей
турбулентная вязкость во внешней области ТПС предполагается
постоянной величиной. Клаузер предложил для течений в следе формулу
Te
u
ν
αδ
= , где 0.0168
α
= эмпирический коэффициент.
На рис. 11.4 показан типичный профиль скорости в ТПС,
развивающемся на плоской пластине без градиента давления.
порядок uτ . Тогда из равенства ν du / dy ∼ ν uτ / y0 = τ w / ρ , в которое входит
молекулярная кинематическая вязкость ν , находим
                                   ρν uτ     ν      ν
                            y0 =         =        =                       (11.20)
                                    τw     τ w / ρ uτ
Из определения следует, что y0 имеет порядок толщины ламинарного
подслоя δ l . Понятно, что в действительности переход от вязкого подслоя
к ТПС происходит плавно, и полученные результаты верны на некотором
удалении от переходной зоны. Экспериментально установлено, что
логарифмический        профиль       скорости     наблюдается      в    пределах
50 < y + < 0.2δ , где δ – толщина ТПС.

      Для внешней области (т.н. слой следа) 0.2δ < y + < δ характерно
гораздо более медленное изменение гидродинамических параметров. В
качестве масштаба скорости в этой области принято использовать
скорость на внешней границе пограничного слоя ue , а в качестве
линейного масштаба – толщину δ (радиус трубы). В ряде моделей
турбулентная     вязкость    во     внешней     области   ТПС    предполагается
постоянной величиной. Клаузер предложил для течений в следе формулу
ν T = α ueδ , где α = 0.0168 – эмпирический коэффициент.
      На рис. 11.4 показан типичный профиль скорости в ТПС,
развивающемся на плоской пластине без градиента давления.




- 112 -