ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Предсказание перехода на основе линейной теории устойчивости из "Возникновение турбулентности в пристенных течениях" Переход ламинарного течения в турбулентное в пограничном слое является непрерывным процессом, начиная от возбуждения малых возмущений и кончая установлением развитого турбулентного течения со своим характерным профилем средней скорости и внутренней структурой. Однако в практических приложениях используется понятие точка перехода или число Рейнольдса перехода Re , с которыми связывают заметные изменения структуры течения и его интегральных характеристик. На регистрации этих изменений основаны различные способы экспериментального определения положения точки перехода по отклонению распределения средней скорости от закона для ламинарного течения по изменению закономерности распределения полного давления (один из наиболее распространенных методов) и коэффициентов трения и теплоотдачи по появлению первых турбулентных вспышек и характеру поведения возмущений при термоанемометрических измерениях по распределению коэффициента перемежаемости. [c.91] Состояние дел с решением проблемы восприимчивости излагается в гл. 3. В настоящее время разработаны методы, позволяющие в ряде случаев вычислить начальные амплитуды волн Толлмина — Шлихтинга. Методы расчета линейного усиления возмущений в пограничном слое развиты наиболее хорошо, адекватность описания процесса нарастания волн Толлмина — Шлихтинга с помощью линейной теории гидродинамической устойчивости подтверждена экспериментально. Расчет нелинейной стадии перехода представляет собой наиболее сложную задачу, однако ее можно обойти при практических расчетах положения точки перехода. Исследованиями (см. обзор [Ka hanov, 1994]) показано, что часто нелинейные процессы, дающие начало разрушению ламинарного течения, протекают очень быстро и на большей части (90—95 %) протяженности пограничного слоя до точки перехода имеет место развитие малых возмущений, описываемое линейной теорией гидродинамической устойчивости. Это дает возможность в ряде случаев при надлежащем выборе критерия перехода использовать линейную теорию для предсказания точки перехода, пренебрегая деталями нелинейных процессов. [c.92] Следует отметить, что при применении е -метода к конкретным условиям значение показателя экспоненты п зависит не только от реальных условий обтекания, но и от метода расчета коэффициентов усиления. Использование пространственной или временной теории устойчивости, учет или пренебрежение непараллельностью течения, аппроксимация средних профилей скорости автомодельными или точный расчет пограничного слоя и т.д. могут существенным образом сказаться на величине п. [c.94] Успех корреляции экспериментальных данных по переходу е -ме-тодом (п = 9—10) отражает определяющую роль линейной зоны развития возмущений в процессе перехода, подсказывает наличие некоторого универсального критерия разрушения ламинарного течения, связанного с амплитудой волны Толлмина — Шлихтинга, и свидетельствует о том, что начальный состав возмущений в проведенных экспериментах по переходу, в частности в современных малотурбулентных аэродинамических трубах и при летных испытаниях, примерно одинаков, хотя источники возмущений могут быть различными. [c.94] Вернуться к основной статье