ВУЗ:
Составители:
11
Физическая картина образования пограничных слоев на твердых поверхностях
состоит в следующем. Однородный безвихревой поток, достигнув поверхности
твердого тела, "прилипает" к нему частицами, непосредственно соприкасающимися
с поверхностью тела, в то время как соседние слои продолжают двигаться с резко
увеличивающимися по мере удаления от поверхности скоростями, что приводит к
завихренности потока. Образовавшиеся вблизи поверхности вихри, с одной
стороны, сносятся набегающим потоком, участвуя в конвекции, а с другой -
диффундируют в жидкость, окружающую тело. Если конвекция велика по
сравнению с диффузией (что соответствует большим числам Рейнольдса), на
поверхности сохраняется весьма тонкий слой заметно завихренной жидкости - так
называемый пристенный пограничный слой.
Имея некоторую начальную завихренность, возникшую при выходе из сопла
или сходе с поверхности обтекаемого тела, аналогично образуются "свободные"
пограничные слои: "затопленные струи" и "следы" за кормой тела.
Под толщиной пограничного слоя δ подразумевают расстояние от
поверхности обтекаемого тела до такой точки в потоке (у=δ), где практически с
заданной степенью приближения можно принять продольную скорость в
пограничном слое равной ее значению в той же точке внешнего безвихревого
потока. Геометрическое место таких точек дает приближенное представление о
внешней границе пограничного слоя.
Необходимо отметить, что безразмерная толщина пограничного слоя
δ
δ
=<<
l
1, что эквивалентно δ<<l, т.е. поперечные размеры в пограничном слое
значительно меньше продольных ( l - продольный размер обтекаемого тела).
Исходя из предположения, высказанного Прандтлем, что силы инерции и силы
вязкости внутри пограничного слоя одинакового порядка, и учитывая, что порядок
сил вязкости на единицу объема внутри пограничного слоя будет равен μ
υ
δ
2
(по
формуле
τ
δ
μ
δ
=
∂υ
∂
x
y
1
), а порядок сил инерции -
ρ
υ
2
l
( в соответствии с выражением ρυ
x
x
x
∂υ
∂
), получим:
μ
υ
δ
ρυ
2
2
1:~
l
или
μ
υ
δρυ
l
22
1~, откуда
δν
υ
2
2
1
l
l
~ =
Re
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 9
- 10
- 11
- 12
- 13
- …
- следующая ›
- последняя »
