Математическое моделирование течений вязкой жидкости вблизи твердых поверхностей. Загузов И.С - 28 стр.

UptoLike

Составители: 

28
Используя выражение для напряжения трения на твердой поверхности
обтекаемого тела
τμ
w
x
y=0
y
=
∂υ
и учитывая, что
ν
μ
ρ
=
, получим в правой части
уравнения (1.24)
τ
w
ρ.
Введем в рассмотрение так называемые интегральные толщины пограничного
слоя:
δ
υ
* =−
1
0
x
u
dy
толщина вытеснения масс в
пограничном слое, учитывающая
смещение линий тока из-за наличия
вязкости (торможение жидкости в
пограничном слое [4]);
δ
υυ
**
=−
∞∞
xx
uu
dy1
0
толщина потери импульса,
учитывающая потерю количества
движения на преодоление трения.
Преобразуем уравнение (1.24) следующим образом:
d
dx
dy + ' dy
xx x w
υ
υυ υ τ
∞∞
∞∞
⋅−
=
∫∫
2
00
11
υυ
υυ
υρ
Введем интегральные толщины:
()
d
dx
'
w
υδ υ υδ
τ
∞∞
+=
2 ** *
ρ
Разделив обе части последнего уравнения на
υ
x
2
, получим:
()
1
2
2
2
υ
υδ
υ
υ
δ
τ
⋅+ =
d
dx
'
w
**
*
ρυ
. (1.25)
Дифференцируя первый член левой части уравнения (1.25), получим:
d
dx
''
w
δ
δ
υ
υ
δ
υ
υ
τ
ρυ
**
**
*++=
2
2
или окончательно:
()
d
dx
'
w
δ
υ
υ
δδ
τ
ρυ
**
**
*++=
2
2
(1.26)
Это интегральное соотношение или уравнение импульсов впервые было выведено
учеником Прандтля -Кáрманом и носит название интегрального соотношения
Кармана.