Математическое моделирование течений вязкой жидкости вблизи твердых поверхностей. Загузов И.С - 47 стр.

UptoLike

Составители: 

47
некоторого безразмерного числа, или критерия, которое в дальнейшем получило
его имя. По опытам самого, Рейнольдса критическое число оказалось равным
Re
d
кр
ср
кр
=
=⋅
υ
ν
13 10
4
.;
здесь υ
ср
- средняя по расходу скорость, d - диаметр трубы. Впоследствии им же
было открыто существование нижнего критического
значения Re
кр
2000, такого,
что при Re < Re
кр
движение в трубе оставалось ламинарным, каковы бы ни были
введенные в течение возмущения. Вместе с тем было замечено, что путем
удаления возмущений на входе в трубу или уменьшения начальной их
интенсивности можно искусственно затянуть ламинарное движение в область
значительно бóльших значений числа Re, например, до 510
4
. Конечно, такое
затянутое ламинарное движение не терпит появления даже очень небольших
возмущений и сразу же переходит в турбулентное.
2.2. Турбулентный пограничный слой в несжимаемой жидкости
Явление перехода ламинарного движения в турбулентное в круглой
цилиндрической трубе распространяется и на движение вязкой жидкости в
пограничных слоях на поверхности твердых тел, в струях и в следах за телами.
Если условиться количественно сопоставлять скорость на внешней границе
пограничного слоя со скоростью на оси трубы
, а толщину погранслоя с радиусом
трубы, то можно ввести в рассмотрение число Re
δ
пограничного слоя: Re
δ
δ
=
υ
ν
,
характеризующее поток в данном сечении слоя.
Многочисленные опыты по определению критического числа для
пограничного слоя на пластине привели к значениям, близким к критическому
числу трубы. Тот же порядок Re
δкр
был найден и при обтекании круглого
цилиндра, шара и крыловых профилей. При этом было обнаружено, что
относительное расположение критического
сечения пограничного слоя, в котором
ламинарный слой переходит в турбулентный, существенно зависит от степени
возмущенности набегающего на тело внешнего потока. При изменении этого
фактора изменяется и критическое число Рейнольдса пограничного слоя.
Наличие того или иного режима движения в пограничном слое обусловлено
развитием течения вдоль
пограничного слоя. Так, начальный участок слоя обычно