Развитие пограничного слоя вдоль плоской пластины

РАЗВИТИЕ ПОГРАНИЧНОГО СЛОЯ ВДОЛЬ ПЛОСКОЙ ПЛАСТИНЫ [c.340]

На фиг. 11.1 показано течение взвеси вдоль плоской пластины. Обычное развитие пограничного слоя тормозится, так как частицы не в точности следуют за замедлением жидкости вблизи стенки. Этот эффект [c.340]

Как и в других сходных ситуациях, понимание динамики развития этого типа трехмерного взаимодействия существенно облегчается при использовании упрощенных геометрий, которые позволяют детально исследовать основные механизмы течения. При этом конструктивные особенности реальных входных устройств, как правило, не моделируются. Такие конфигурации обычно состоят из генератора скачка, например, острого или затупленного клина (киля), установленного на плоской пластине. Взаимодействие скачка уплотнения, генерируемого клином, с турбулентным пограничным слоем, формирующимся на пластине, приводит к трехмерной структуре. Определяющими параметрами, характеризующими структуру такого течения, являются число Рейнольдса, число Маха, угол отклонения клина (либо число Маха по нормали к скачку или к первичной линии стекания), а также свойства исходного пограничного слоя. В зависимости от значений этих параметров взаимодействие может быть достаточно сильным, вплоть до образования отрыва пограничного слоя. Основной особенностью таких течений является формирование вихревой структуры, обнаруженной как экспериментальными, так и расчетными исследованиями. Доминирующее движение вихря характеризуется его вращением против часовой стрелки, если смотреть вдоль оси вихря из точки пересечения передней кромки расположенного слева от наблюдателя клина и плоской пластины. [c.310]

Что касается формирования пограничного слоя на фюзеляже (рис. 4.11), то по крайней мере вдоль верхней образующей <р = О ) характер его развития (1) весьма слабо отличается от случая обтекания плоской пластины (2). [c.224]

Геометрия с двумя клиньями (килями), симметрично (или несимметрично) установленными на плоской пластине, является естественным развитием отмеченной выше модельной конфигурации. Скачок уплотнения, генерируемый каждым клином, интенсивность которого зависит от угла отклонения последнего, взаимодействует с пограничным слоем плоской пластины. Дополнительными определяющими параметрами, кроме перечисленных выше, являются углы отклонения клиньев (или интенсивности скачков) и отношение расстояния между клиньями в направлении размаха к толщине пограничного слоя в области расположения передних кромок клиньев. Отличительной особенностью течения в такой конфигурации является формирование двух вихревых структур противоположного направления вращения слева и справа от оси симметрии модели, если смотреть вдоль оси каждого из вихрей из соответствующей точки пересечения передней кромки клина с плоской пластиной. По этой причине подобная геометрическая конфигурация может быть успешно использована для изучения фундаментальных явлений динамики жидкости, в частности, процесса взаимодействия двух вихревых структур, генерируемых двумя отдельными клиньями, а также процесса формирования трехмерного отрыва в окрестности плоскости симметрии. [c.310]

Иной путь заполнения частотного спектра пульсаций в нелинейной области перехода, помимо резонансного усиления субгармоники, представляет собой комбинационные взаимодействия спектральных компонент пакета колебаний, усиленного на предшествующем этапе линейного развития возмущений. Возможность данного сценария известна из результатов экспериментальных исследований других сдвиговых течений пограничного слоя на плоской пластине [Качанов и др., 19786] и следа за тонкой пластиной, расположенной вдоль потока [Sato, 1970 Miksad et al., 1983]. В указанных работах при возбуждении колебаний двух частот Д и Д на нелинейной стадии перехода наблюдалась генерация спектральных компонент на частотах m/j лД, следуя данным [Качанов и др., 19786], и л(Д Д), согласно [Sato, 1970], где т, п — целые числа. Переход течения к стохастическому состоянию заключается в этом случае в постепенном заполнении частотного спектра пульсаций, приводящем при несоизмеримых частотах колебаний к сплошному турбулентному спектральному распределению. [c.251]

Очень тонкий ламинарный слой, непосредственно примыкающий к стенке, обычно называют ламинарным подслоем, так как в этой области преобладаю вязкие силы. К этому подслою примыкает область с сильно развитым турбулентным течением, называемая переходным слоем, в котором средняя скороси. в осевом направлении быстро увеличивается с расстоянием от стенки. Третья область — основной поток — отличается от двух предыдущих тем, что в пей преобладают инерционные силы, а изменения скорости с расстоянием от стенки относительно малы. В переходном слое развивается интенсивная мелкомасштабная турбулентность, в то время как в основном потоке существует крупномасштабная турбулентность. На самом деле большинство вихрей образуется, конечно, на стенке и перемещается затем в основной ноток, где они затухают. Они зарождаются в виде мелких вихрей, имеющих высокие скорости, и затухают в виде крупных вихрей, имеющих низкие скорости. Пограничньп слой очень тонок на входе в канал или на передней кромке плоской пластины и утолщается с расстоянием вниз но потоку вдоль стенки, по мере того как силы сопротивления замедляют все большую массу жидкости. Эффект утолще ния пограничного слоя показан на рис. 3.6 и 3.7 [16, 17]. [c.46]