Când un fluid vâscos curge în jurul unei suprafețe, se formează un strat frontal din punctul critic. În primul rând, stratul este laminar, crește grosimea acestuia, curentul pierde stabilitatea, iar stratul limită își schimbă cursul. Schimbarea are loc în anumite zone. Adesea, pentru simplitate, se crede că tranziția are loc într-un punct.
pentru că coeficientul de rezistență la suprafață pentru un strat de graniță laminar și turbulent diferă semnificativ în ceea ce privește magnitudinea, schimbă condițiile de schimb de căldură. Stabilirea limitelor tranziției este de o mare importanță practică. Există metode teoretice și experimentale pentru determinarea limitei de tranziție. În metodele teoretice, este studiată stabilitatea fluxului unui strat de graniță laminară și punctul de pierdere a stabilității este luat dincolo de limita de tranziție. Metodele experimentale se bazează pe măsurarea distribuțiilor vitezei sau a efortului de frecare de suprafață. La punctul de tranziție, frecarea fluxului față de perete crește brusc.
Dacă microtubulul se deplasează de-a lungul suprafeței raționalizate la aceeași distanță de acesta, atunci când microtubulul se scufundă în stratul limită laminar, valoarea vitezei pe care o va arăta cu creșterea x va scădea. La începutul tranziției stratului de graniță laminară la profilul vitezei turbulente (xcr1), începe să se reconstruiască - devine mai aglomerat - se apasă pe placă, astfel încât viteza crește. La x> xcr2 microtubulul este deja scufundat în stratul limită turbulent și, prin urmare, viteza va scădea. Punctul de tranziție este considerat a fi valoarea lui x, la care viteza atinge un minim. Pentru a determina limita tranziției, utilizați:
Rata de schimbare a fluxului extern poate influența semnificativ poziția xcr.
În zona de confuzie, i. Când fluxul extern este accelerat, tranziția este întârziată, adică zona laminară crește.
În regiunea difuzorului, stratul de graniță laminară pierde mai devreme stabilitatea, astfel că xcr scade. Motivele pentru schimbarea regimului sunt următoarele:
- perturbări care sunt introduse în stratul de frontieră din fluxul extern (fluxul extern este turbulent)
- perturbațiile emise de suprafață (rugozitate, joncțiuni de suprafață)
Să luăm în considerare influența turbulenței fluxului extern. Dacă gradul de turbulență al fluxului extern este mai mic de 0,1%, atunci perturbația nu afectează:
Dacă, atunci cu creșterea ε, xcr1 și xcr2 scade. Influența rugozității duce la o schimbare anterioară a regimurilor.
Să luăm în considerare influența cantității U. Cu cât mai mare este U. mai puțin xkp.
În regim turbulent, există întotdeauna o regiune în apropierea suprafeței lichidului laminar care curge, o substrat vâscos a cărui grosime este de la δ. Distribuția vitezei în substratul vâscos este liniară și este descrisă de ecuația:
Într-un miez turbulent, distribuția vitezei poate fi descrisă printr-un profil logaritmic universal de distribuție:
Între substrat și nucleu, este adesea selectată o regiune tampon în care vâscozitatea fizică și critică este de aceeași ordine. Prin urmare, Eq. (2) dă o discrepanță cu datele experimentale din regiunea tampon și la limita exterioară a stratului de graniță, unde fluxul interacționează cu un flux ne-turbulent.
pentru că În cazul unui strat de graniță turbulent, coeficientul de rezistență este mult mai mare, apoi pentru a reduce rezistența generală a corpurilor bine aerodinate (aripă, placă, vas), este necesar să se strângă tranziția, adică mărește lungimea secțiunii laminare a stratului frontal. Pentru corpurile slab raționalizate (cilindru, sferă), rezistența este determinată în primul rând de rezistența formei (presiune). Rezistența la frecare este de mică importanță. Rezistența formei depinde de zona de separare a fluxului. Cu cât suprafața de separare este mai mare, cu atât este mai mare rezistența. La rate scăzute de debut (Re La Re> Recr pe cilindru, se formează mai întâi un strat de graniță laminară, care este transformat într-un strat de graniță turbulent, care se rupe la un unghi de 140 °. Stratul limită turbulent schimbă energia mai bine cu debitul extern decât cel laminar. O creștere a rezervelor de energie din stratul de graniță turbulentă duce la o strângere a punctului de separare la 140 ° și zona de separare dincolo de cilindru scade brusc, ca și cum ar fi apropiată de ideal, coeficientul de rezistență scade brusc. Acest fenomen este numit criza fluxului în jurul unor corpuri slab raționalizate. div> .uk-panoul ">" data-uk-grid-margin "
Trimiteți-le prietenilor: