Механика жидкости и газа в аэрокосмической технике: Электронное мультимедийное пособие. Шахов В.Г - 39 стр.

UptoLike

Составители:

Рубрика:

Так как коэффициент кинематической вязкости воздуха мал, то типичные значения

числа Рейнольдса очень большие, порядка 10

…10

и выше. В этих условиях вязкость

существенно влияет на течение только в тонком слое, прилегающем к поверхности обтекаемого

тела, называемом пограничным слоем, и в следе (рис. 15). Вне этих областей влияние вязкости

практически не проявляется. Понятие пограничного слоя ввел Л. Прандтль.

Рис. 15 Обтекание тела вязким газом или жидкостью

Характерной особенностью течения жидкости или газа в пограничном слое,

возникающем при обтекании тел, является быстрое возрастание касательной к поверхности

составляющей скорости от нуля («прилипание» частиц среды к поверхности) до значения этой

скорости при обтекании рассматриваемого тела невязкой жидкостью или газом. Расстояние,

измеренное по нормали от поверхности тела до точки, в которой местная касательная

составляющая скорости отличается на малую величину (обычно равную 1%) от скорости при

обтекании этого тела невязкой жидкостью или газом, называют толщиной пограничного слоя и

обозначают δ.

Давление по толщине пограничного слоя практически не меняется и равно давлению на

его внешней границе, что является следствием малости толщины пограничного слоя по

сравнению с радиусом кривизны обтекаемых поверхностей. Обычно пренебрегается взаимным

влиянием пограничного слоя и невязкого течения, тогда давление внутри пограничного слоя

равно давлению на обтекаемой поверхности при ее обтекании невязкой средой.

Перечисленные особенности пограничного слоя позволяют существенно упростить

полные уравнения движения вязких сред – уравнения Навье-Стокса. Так в случае плоского

стационарного течения несжимаемой жидкости или газа, когда параметры потока зависят от

двух переменных, например x и y, вместо (94) будем иметь:

, (96)