Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Статьи Рисунки Таблицы О сайте English
Система содержит единственный параметр — число Рейнольдса, и возможность упрощения этой нелинейной, сложной для решения системы связана с предельными переходами по этому параметру при Ке О и Ке оо. В этом разделе ищется решение задачи о продольном обтекании плоской пластины в случае Ке оо, когда моделируется жидкость с исчезающей вязкостью . Последний термин не следует понимать буквально — как обоснование возможности пренебрежения членом Ке АН и перехода к системе уравнений для идеальной жидкости. Математически проблема осложняется тем, что малый параметр Ке стоит здесь перед членом со старшими производными. Отбрасывание этого члена меняет порядок и тип уравнения. При этом решение системы при Ке О совсем не обязательно будет стремиться к решению системы при Ке = 0. Здесь имеет место сингулярное возмущение [38]. Кроме того, ясно из физических соображений, что идеальная жидкость не может удовлетворить условию прилипания на поверхности обтекаемого тела. В действительности тангенциальная скорость меняется от нуля на границе тела до скорости невозмущенного потока при удалении от него.

ПОИСК





Продольное обтекание плоской пластины. Пограничный слой

из "Химическая гидродинамика"

Система содержит единственный параметр — число Рейнольдса, и возможность упрощения этой нелинейной, сложной для решения системы связана с предельными переходами по этому параметру при Ке О и Ке оо. В этом разделе ищется решение задачи о продольном обтекании плоской пластины в случае Ке оо, когда моделируется жидкость с исчезающей вязкостью . Последний термин не следует понимать буквально — как обоснование возможности пренебрежения членом Ке АН и перехода к системе уравнений для идеальной жидкости. Математически проблема осложняется тем, что малый параметр Ке стоит здесь перед членом со старшими производными. Отбрасывание этого члена меняет порядок и тип уравнения. При этом решение системы при Ке О совсем не обязательно будет стремиться к решению системы при Ке = 0. Здесь имеет место сингулярное возмущение [38]. Кроме того, ясно из физических соображений, что идеальная жидкость не может удовлетворить условию прилипания на поверхности обтекаемого тела. В действительности тангенциальная скорость меняется от нуля на границе тела до скорости невозмущенного потока при удалении от него. [c.36]
Для маловязких жидкостей такое изменение скорости происходит на протяжении тонкого, примыкающего к поверхности тела слоя жидкости. Л. Прандтль назвал этот слой пограничным слоем. Величина Ау в этом слое является очень значительной. Таким образом, несмотря на малость параметра Ке , величиной Ке Аи в пограничном слое пренебрегать нельзя. Тем не менее, неравноправность продольной и поперечной координаты в пограничном слое позволяет упростить систему уравнений. Формальная оценка членов во втором уравнении (1.6.1) для этой цели описана в монографиях [100, 103, 184]. [c.36]
Уравнения (1.6.2) записаны в размерной форме, что связано с некоторой трудностью введения масштаба длины, поскольку задача не имеет никакого собственного характерного линейного размера. [c.37]
Формула (1.6.8) известна как закон Блазиуса для сопротивления продольно обтекаемой пластины. Она применима в области ламинарного течения, т.е. при Ке 3,5 10 . [c.38]
Решение Блазиуса свидетельствует, что профили продольной скорости для всех сечений пограничного слоя являются аффинно подобными. [c.38]
Следует отметить, что тщательная экспериментальная проверка выводов теории Блазиуса, проведенная Никурадзе, подтвердила их справедливость как в отношении профилей скорости, так и в отношении коэффициентов трения [184]. [c.38]
Эта задача также решена численно, и функция /(г/) затабулирована в [296]. Следует отметить, что в этом случае решение отличается от со-ответствуюш,его решения задачи Блазиуса. Таким образом, несмотря на кажуш,уюся возможность физического обраш,ения течения, решение показывает, что математически такое обраш,ение невозможно, что является следствием нелинейности задач (1.6.5) и (1.6.11). [c.39]
Это выражение показывает, что с удалением от плоскости колебания жидкости убывают по амплитуде и все более отстают по фазе. [c.40]


Вернуться к основной статье


© 2026 chem21.info Реклама на сайте