* Данный текст распознан в автоматическом режиме, поэтому может содержать ошибки

869 ТЕОРИЯ ПОДОБИЯ 870 ности у т в е р ж д е н и я , ч т о к о э ф и ц и е н т С—одно­ з н а ч н а я ф у н к ц и я от к р и т е р и я -Re. Определение к о э ф - т а ? с в о д и т с я а н а л о г и ч ­ ным о б р а з о м к и з м е р е н и ю р а з н о с т и с т а т и ч . давлений в двух сечениях трубы п р и разных скоростях течения жидкости. Н а фиг. 2 пред- t I 0 1 iQ& 10 г ю 3 Фиг. 1. явлений, характеризующихся тем ж е значе­ н и е м к р и т е р и я Re. Е с л и в о з н и к а е т в о п р о с о з а ­ к о н а х сопротивления в некотором конкретном случае (напр. движение определенного тела в о п р е д е л е н н о й ж е с р е д е ) , т о вовсе н е т н е о б х о д и ­ мости и с с л е д о в а т ь и м е н н о этот с л у ч а й . Д о с т а ­ точно и с с л е д о в а т ь м о д е л ь я в л е н и я , т . е . и з у ­ чить движение тела, геометрически подобного (в п р о и з в о л ь н о и з м е н е н н о м м а с ш т а б е ) в л ю б о й среде о д и н а к о в ы м з н а ч е н и я м Re в о б р а з ц е , и модели будут отвечать одинаковые значения коэф-тов сопротивления и качественно т о ж д е ­ ственные к а р т и н ы течения. П у с т ь н а п р . п о ­ ставлена задача изучить н а модели распределе­ ние сопротивления и к а р т и н у д в и ж е н и я д л я к о т л а , м о д е л ь к - р о г о в Vis н а т у р а л ь н о й в е л и ч и ­ н ы п р е д с т а в л е н а н а ф и г . 3. К о л и ч е с т в е н н ы е т р е б о в а н и я , о б е с п е ч и в а ю щ и е подобие- с в о д я т ­ ся к условию г> // т-. / v)"d" v)&d& Re" = Re , и л и — — = — г - » / с т а в л е н а к р и в а я з а в и с и м о с т и ? о т Re. И з д е с ь с п о л н о й очевидностью о б н а р у ж и в а е т с я о д н о ­ з н а ч н о с т ь р а с с м а т р и в а е м о й с в я з и . Особого внимания заслуживает перелом к р и в о й , свиде­ тельствующий о резком изменении закона со­ п р о т и в л е н и я п р и Re = 2 300. Это и з м е н е н и е обу­ словлено реконструкцией потока—переходом от л а м и н а р н о й ф о р м ы т е ч е н и я к т у р б у л е н т н о й (см. Ламинарное и турбулент­ ное движение еоды и Турбулентное движение). З н а ч е н и е Re = 2 300, п р е д с т а в л я ю щ е е собой г р а н и ц у областей у с т о й ч и в о с т и л а м и н а р н о г о и турбулентного движения, называется к р и т и ­ ч е с к и м . В п о л н о м соответствии с в ы в о д а м и Т . п . критич. значение остается неизменным не­ з а в и с и м о от ф и з и ч . с в о й с т в ж и д к о с т и , д и а м . трубы и других индивидуальных признаков я в л е н и я ; п р и Re < 2 300 в с я к о е в о з м у щ е н и е потока затухает, и он приобретает ламинарный х а р а к т е р , п р и Re>2 300 р а з в о з н и к ш е е в о з м у ­ щение н а р а с т а е т и т у р б у л и з и р у е т п о т о к . И з 0,090 0,080 Ц070 0,060 0,050 0.040 где з н а ч к а м и & и " отмечены в е л и ч и н ы , о т н о с я ­ щ и е с я к моде­ ли и образцу. Рабочей жид­ костью м о д е л и служит вода. Масштаб выб­ ран ~ . Таким образом усло­ в и е Re" = Re& служит для выбора скоро­ сти в о д ы в модели. Дан­ ные д л я обра­ зца: скорость г а з о в и>&= 13,0 м/ск; опреде­ ляющий раз­ м е р (в к а ч е с т ­ ве характерно­ го р а з м е р а вы¬ брано рассто­ я н и е от в е р х н е г о к р а я п е р е г о р о д к и , р а з д е л я ю ­ щей первый и второй дымоходы, до барабана) d& = 1,72ж; к о э ф . к и н е м а т и ч . в я з к о с т и ( г а з ы п р и t° 1 065°) v&= 1 7 5 - Ю м*/ск, - 6 оо&зб 0,032 0,028 0,024 0,020. Й ч 3 °а <э> о о S «j ч 5 5 ёЗ. * J ?> Г I V 3*1 "•X Re& 13,6 • 1,72 1 3 3 5 0 0 1 7 5 - К Й = - Данные д л я модели Re ^ to 55 ?» Е» d" = .*•-?- = 0,115 м, v" = 1,23- Ю - 6 м /ск, 1,43 м/ск. 2 Фиг. 2. рассмотрения фиг. 1 выясняется, что в услови­ я х в н е ш н е й з а д а ч и такясе п р о и с х о д и т в н е з а п ­ ное и з м е н е н и е з а к о н а с о п р о т и в л е н и я п р и Re = ~ 2,5-10 . И здесь п р и ч и н о й и з м е н е н и я я в л я е т ­ с я р е к о н с т р у к ц и я п о т о к а — п е р е м е щ е н и е места отрыва струй и сужение вихревой области (см. Турбулентное движение). С у щ е с т в е н н о , ч т о р е ­ конструкция происходит при определенном зна­ чении Re н е з а в и с и м о от свойств ж и д к о с т и и р а з ­ м е р о в обтекаемого т е л а . К р и в ы е с о п р о т и в л е н и я в р а в н о й мере от­ н о с я т с я к о всем г е о м е т р и ч е с к и п о д о б н ы м м е ­ ж д у собой т е л а м п р и д в и ж е н и и ж и д к о с т и с л ю ­ б ы м и ф и з и ч . свойствами. К а ж д о е я в л е н и е , и с ­ с л е д о в а н и е к о т о р о г о дает э к с п е р и м е н т а л ь н у ю т о ч к у н а к р и в о й , есть м о д е л ь в с е х д р у г и х 5 Т. о. д л я воспроизведения картины движения газов н а модели необходимо осуществить такой р а с х о д в о д ы , чтобы с к о р о с т ь ее в соответствен­ н о м сечении р а в н я л а с ь 1,43 м/ск. С у щ е с т в е н н о , что с к о р о с т ь в м о д е л и с о с т а в л я е т т о л ь к о о к . ^ скорости в образце; это значительно облег­ чает н е п о с р е д с т в е н н о е н а б л ю д е н и е . В п р о т и в о ­ п о л о ж н о с т ь этому п е р е п а д ы д а в л е н и я в м о д е л и з н а ч и т е л ь н о б о л ь ш е , чем в о б р а з ц е . Д е й с т в и ­ тельно из условия Ей" получается )" Др" Др _ Q" tw" * = Ей&, и л и 4 ^ i = 4^: p *28