ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Течение в пограничном елее из "Гидромеханические процессы химической технологии" Ползущее течение, т. е. течение при очень малых скоростях, наблюдается при осаждении в жидкости частиц малых размеров, а также в некоторых случаях смазки. [c.107] На большом расстоянии от обтекаемой частицы уравнение (4-5) превращается в основное уравнение гидростатики р = ро — pgz. Граничными условиями являются г = R и г = ж. [c.108] Уравнения (4-3) — (4-5) действительны только для ползущего течения (шо чр/р 0,1), которое характеризуется отсутствием завихрений за кормовой частью обтекаемого шара. [c.108] Проинтегрировав уравнение (4-5) по всей поверхности обтекаемой частицы, можно рассчитать силу Fi, действующую на эту частицу со стороны потока жидкости. В каждой точке поверхности шарообразной частицы жидкость давит перпендикулярно к поверхности, причем по оси г составляющая давления равна / os 9. [c.108] Уравнение (4-18) является законом сопротивления среды при ламинарном режиме движения (Ке С 1). [c.110] При ламинарном движении частица (тело) окружена тонким, так называемым пограничным слоем (см, стр. 77) и плавно обтекается потоком (рис. 4-2). [c.110] Течение за пограничным слоем можно считать потенциальным (т. е. безвихревым), так как влияние сил вязкости в этой области не проявляется. В таком случае распределение давления описывается уравнениями Эйлера (т. е. теорией идеальной жидкости), так что производную др дх в пограничном слое можно считать заданной и не зависящей от у. [c.111] С граничными условиями при у = 0 = О и при у = 6 Шх = Шо. [c.111] при изучении движения вязких жидкостей следует учитывать существование двух областей 1) течение вне пограничного слоя, характеризуемое закономерностями для идеальных жидкостей (в этом случае можно пренебречь силами трения) 2) течение в пограничном слое, где следует учитывать силы трения, которые вызывают торможение слоев жидкости вблизи обтекаемой поверхности. [c.111] Из уравнения (4-29) следует, что пограничный слой тем меньше, чем больше значение числа Рейнольдса (или чем меньше вязкость). [c.112] Система уравнений (4-21) и (4-22) называется уравнениями Прандтля для пограничного слоя. Они справедливы для плоской стенки, но сравнительно легко могут быть использованы для криволинейных поверхностей нри условии, что радиус кривизны не изменяется очень резко. [c.113] В этом случае уравнения движения (совместно с уравнением неразрывности) решаются относительно скоростей и Шу (для ламинарного режима) с помощью функции тока (решение Блазиуса), существующей для плоскопараллельных течений несжимаемой жидкости [2]. [c.113] При увеличении скорости потока жидкость, заторможенная в пограничном слое, может оторваться от стенки. [c.114] Если давление вдоль обтекаемой поверхности возрастает, то заторможенная в пограничном слое жидкость не сможет значительно продвинуться в область повышенного давления, так каК ее ки- 5 = 1 0 нетическая энергия мала. Однако эта ЖИДКОСТЬ будет отклоняться в сторону от стенки в набегающий поток. Вблизи от поверхности обтекаемого тела заторможенная жидкость под действием др]дх начинает двигаться в сторону, противоположную внешнему течению. На границе между прямым и возвратным течениями в пристеночном слое возникает отрыв пограничного слоя (рис. 4-4). При отрыве пограничного слоя резко увеличивается его толщина. [c.114] Точка отрыва находится за точкой минимума давления, в которой д хю/ду = 0 и т 0. Если давление вдоль обтекаемой поверхности уменьшается постепенно (монотонно), то отрыва пограничного слоя не возникает. [c.114] Неравномерности и возмущения в набегающем потоке приводят к неустойчивости ламинарного пограничного слоя и его переходу в турбулентный пограничный слой. [c.114] С развитием турбулентности и в условиях отрыва пограничного слоя от поверхности обтекаемой частицы (рис. 4-5) вблизи от этой поверхности давление, оказываемое потоком, понижается, что приводит к вихреобразованию в зоне пониукенного давления (рис. 4-6). Следует отметить также, что разность давлений жидкости на лобовую поверхность частицы, встречающей обтекающий поток, и на ее кормовую поверхность превышает Ар, возникающее при ламинарном обтекании. Следовательно, и сопротивление в области турбулентного движения (при Ке 10 ) будет значительно превышать значения, рассчитанные по уравнению (4-33) . Сопротивление давления будет зависеть от места отрыва линии тока жидкости от поверхности обтекаемой частицы, что в свою очередь связано с формой и шероховатостью частицы, скоростью потока и другими физическими свойствами системы. [c.115] Вернуться к основной статье