ВУЗ:
Составители:
35
течение в окрестности тела можно разделить на две области: на область
очень тонкого слоя вблизи тела (пограничный слой), где трение играет
существенную роль, и на область вне этого слоя, где трением можно
пренебрегать. Эта гипотеза, с одной стороны, позволила получить физически
очень наглядное объяснение важной роли вязкости в проблеме
сопротивления, а
с другой стороны, дала возможность преодолеть
математические трудности и тем самым открыла путь теоретическому
исследованию течений жидкости с трением. Свои теоретические
соображения Л. Прандтль уже тогда подтвердил некоторыми очень простыми
опытами в небольшом, построенном им самим гидроканале. Таким образом,
гипотеза Л. Прандтля положила начало восстановлению утраченной связи
между теорией и
практикой. Теория пограничного слоя Прандтля оказалась
чрезвычайно плодотворной и сразу же после своего опубликования дала
мощный толчок к дальнейшему развитию теоретических исследований [1].
Под влиянием задач, поставленных в нашем столетии расцветом
авиационной и космической техники, новая теория весьма быстро
развивалась и вскоре превратилась вместе с другими важными теориями -
теорией крыла и теорией
движения газа при больших скоростях - в основу
современной механики жидкости и газа.
В качестве областей применения теории пограничного слоя упомянем о
вычислении сопротивления, возникающего при обтекании тела вследствие
трения жидкости о поверхность тела (корабля, профиля крыла, фюзеляжа
самолета или корпуса ракеты и т.д.). Особенностью пограничного слоя
является его свойство
допускать при некоторых обстоятельствах
возникновение возвратного течения в непосредственной близости от стенки.
С этим свойством связаны отрыв пограничного слоя от тела и возникновение
более или менее сильных вихрей на кормовой части обтекаемого тела. Эти
явления обусловливают значительное изменение распределения давления
вдоль поверхности обтекаемого тела по сравнению с распределением
давления в потоке
без трения, что приводит к возникновению так
называемого сопротивления давления обтекаемого тела. Теория
пограничного слоя указывает путь к вычислению этого сопротивления. Далее
теория пограничного слоя дает ответ на важный вопрос о том, какую форму
должно иметь обтекаемое тело для того, чтобы не возникало вредного отрыва
потока от тела, которое, однако,
возможно не только при обтекании тела, но
и при течении жидкости в канале. Следовательно, теория пограничного слоя
дает возможность исследовать особенности течения в межлопаточных
каналах гидравлических и газовых машин (насосов, турбин). Только на
основе теории пограничного слоя могут быть объяснены явления,
возникающие при достижении подъемной силой крыла максимального
значения и также
связанные с отрывом потока. Наконец, теплопередача
между телом и обтекающей его жидкостью (или газом) также связана с
особенностями течения в пограничном слое.
Вначале теория пограничного слоя развивалась главным образом в
отношении к ламинарным течениям несжимаемой жидкости. Эта область
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 33
- 34
- 35
- 36
- 37
- …
- следующая ›
- последняя »
