Процессы и аппараты химической технологии. Часть 1. Гидродинамика и гидродинамические процессы. Виноградов С.Н - 62 стр.

уменьшается, одновременно уменьшается и коэффициент лобового
сопротивления ζ .
   При дальнейшем увеличении критерия Рейнольдса (до Re = 500 ,
отрезок BC, режим III) след содержит двойной ряд равномерно рас-
положенных вихрей (вихревая дорожка Кармана). При расчетах об-
ласть Re от 2 до 500 − переходный режим.
   За переходной областью возникает турбулентный (автомодельный
по отношению к Re ) режим IV (отрезок СD). При этом поток, непо-
средственно прилегающий к цилиндру, является фактически устано-
вившимся. Справа от цилиндра находятся два слоя, образующие вих-
ри, которые неустойчивы и распадаются в беспорядочные структур-
ные образования, типичные для турбулентности ( Re = 2 ⋅ 105 ). Такая
свободная турбулентность развивается в течениях со сдвигом без не-
посредственного влияния твердых границ потока.
   Представляет большой интерес то, каким образом завихренная
жидкость покидает поверхность тела, поскольку от этого зависит те-
чение за цилиндром и, следовательно, лобовое сопротивление ци-
линдра. В пограничном слое жидкость, заторможенная поверхност-
ным трением, не способна двигаться вдоль поверхности против воз-
растающего справа от цилиндра давления, и происходит ее отрыв.
Таким образом жидкость пограничного слоя перестает следовать в
своем движении за профилем тела. Точки отрыва, в которых погра-
ничный слой отходит от поверхности тела, точки s . За точкой отры-
ва направление течения непосредственно на поверхности изменяется
на противоположное, так что жидкость движется к точке отрыва сра-
зу с обоих направлений. Между отошедшим вихревым слоем и твер-
дой поверхностью находится зона сравнительно медленного рецир-
куляционного течения, которая расширяется в обширную зону за ци-
линдром. Эти вихревые течения и слои со сдвигом вокруг них стано-
вятся менее устойчивыми при возрастании числа Рейнольдса.
   На участке кривой DЕ (режим V, Re = 106 ) роль отрыва становит-
ся более сложной; пограничный слой в правой части цилиндра вновь
присоединяется к поверхности цилиндра. Область, заключенная ме-
жду временно отделившимся слоем и поверхностью тела, представ-
ляет собой ламинарную зону ("пузырь") отрыва со слабым рецирку-


                                63