* Данный текст распознан в автоматическом режиме, поэтому может содержать ошибки
Эти соотношения являются достаточ ными условиями механического подобия двух течений жидкости, если, конечно, граничные условия также будут по добны. Пусть / — характерный для данного движения размер, v — характерная ско рость, например скорость набегающего потока. Положим, что внешней массовой силой является сила тяжести, и движение установившееся. Рассмотрим два числа: R e = * (число Рейнольдса)
тельно определено, считая, что поверх ность тела обтекается потенциальным потоком. Граничные условия для написанных выше уравнений:
VУ
0 при у
—
0;
U
при у = о.
где Ь — толщина пограничного слоя; U — скорость набегающего потока. Напряжение силы трения C на стенке, толщина пограничного слоя Ъ и коэффиa 0
Fr
—
-г-
(число
Фруда).
Фиг. 21.
Два течения вязкой несжимаемой жидкости, находящейся под действием с н ш тяжести, обладающие одинаковыми числами Рейнольдса и Фруда, являются подобными, если граничные условия в обоих течениях также подобны. П о г р а н и ч н ы й е д о й . Часть общего аэродинамического сопротивления ( с о противление трения) вычисляется по методам теории, пограничного слоя. Для вычисления сопротивления трения достаточно учесть вязкость лишь в тон ком слое, прилегающем к поверхности обтекаемого тела, где скорость частиц жидкости быстро меняется от нуля до скорости внешнего потока. Этот тонкий слой называется пограничным слоем. Пограничный слой может быть лами нарным и турбулентным. В ламинарном пограничном слое те чение имеет слоистый характер, без перемешивания. Наоборот, для течения в турбулентном пограничном сдое ха рактерно наличие перемешивания частиц ЖИДКОСТИ. Уравнения установившегося движе ния ЖИДКОСТИ В ламинарном погра ничном слое пластинки и слабо искри вленных поверхностей можно записать (фиг. 2 1 ) : dv * öx
x
циент сопротивления трения пластинки C находятся по формулам:
xx
х - 1,328
0
V^lP-)=\
V
X
2Х
"Хл
с
U2S
FplP
где Re —
Ul
число
Рейнольдса;
/—
длина пластинки; X—полная сила со противления; F— площадь пластинки. Приведенный коэффициент C хорошо
xx
согласуется с опытом, если Re не пре восходит 3 - I O . При числах Re, превосходящих 3-10*, пограничный слой становится турбулент5
/!аминарный слои
, dv
dv, * dy dv
+
y
1 p
dp дх dp dy
+
v
. dty дуг
Турбулентный слои Фиг. 22.
x ;
я
x
~ЛГ
~dy~
0.
ным. Для турбулентного пограничного слоя C вычисляют по приближенной
xx
формуле 0,455 (IgRe)
2,58 *
О с ь Ox направлена вдоль пластинки, ось Oy — по нормали к пластинке. Для решения уравнений вограничного слоя давление должно быть предвари
Если же пограничный слой смешанный (фиг. 2 2 ) , то, принимая!, что переход