Математическое моделирование течений вязкой жидкости вблизи твердых поверхностей. Загузов И.С - 10 стр.

UptoLike

Составители: 

10
1. ЛАМИНАРНОЕ ТЕЧЕНИЕ ВЯЗКОЙ ЖИДКОСТИ
1.1. Понятие о пограничном слое
Под пограничном слоем понимают тонкую при известных условиях в
поперечном направлении к потоку область течения, где, в отличие от окружающего
ее безвихревого потока, движение является вихревым и характеризуется
сосредоточенными в этой области резкими изменениями скорости (скоростной
пограничный слой), температуры (температурный пограничный слой),
концентрации примеси (концентрационный или диффузионный пограничный слой).
Скоростным (или динамическим) пограничным слоем называют тонкий слой
жидкости, прилегающий к поверхности обтекаемого тела и заторможенный
вследствие трения. Температурным (или тепловым) пограничным слоем
называется примыкающая к поверхности тела область течения, в которой темпера-
тура жидкости изменяется от ее значения на стенке до значения температуры
внешнего потока жидкости. При этом температура стенки и температура жидкости у
стенки принимаются равными друг другу. Диффузионным пограничным слоем
называется область течения вблизи стенки, в которой происходит изменение
концентрации примеси от ее значения на стенке до значения во внешнем потоке.
Различают ламинарные и турбулентные пограничные слои в зависимости от
ламинарного или турбулентного режима течения в них. Основным условием
образования скоростных ламинарных погранслоев является малая вязкость
жидкости, или точнее, большое значение числа Рейнольдса
Re =
υ
ν
l
(
υ - скорость потока; l - характерный размер), не достигающее, однако, той
критической величины, при которой режим течения в пограничном слое становится
турбулентным.
Аналогично для температурных слоев подобным условием
становится достижение больших значений числа Пекле Ре=PrRe (число Прандтля
Pr =
c
p
μ
λ
, где λ - коэффициент теплопроводности, с
р
- удельная теплоемкость при
постоянном давлении) , для концентрационных слоев - больших значений
диффузионного числа Пекле Ре
d
.