Вулис Л.А., Кашкаров В.П. Теория струй вязкой жидкости

Подождите немного. Документ загружается.

\r'

jt.

A. BьrЛиС

и L]'

П. I(.,\ШI{APOB

TEOPI4я

CTPУI,I

Bя3кoИ }I{ИtкoCTИ

и3ДAтEЛьоTвo

(нAУItA))

глAвIlAя

РЕдAкц1Iя

Фl,I3III{o.мATЕMAтllчЕс}toи

литЕPATУPы

}tocквA

i965

t32

I]t]

Удlt

532*522

oг.ЦABлЕIIиE

прeдвслoDse

.t5

2в

r00

!00

103

108

П5

115

12з

134

tzr0

140

143

161

160

106

111

173

180

185

189

r04

201

:]05

2tl

216

219

223

22:r

2J5

255

2ь2

265

2ris

270

27L

279

283

глaвa

14.1.

14.2.

|ц

'3.

11.4.

глaвa

15.1

15.2.

15.3.

15.4.

15.5.

15.ь.

281

287

290

296

299

306

8.t.

вrrи'Iппtt ctкпмаeMoс]п

в.i. o пcpcpаc"рЬдeliniйi,

"',.,p"i'u

,, ,u."t,'1u'.',,,,in

nд'nЬn",*o"ni,*

tloтoi{0х

8'3. Плoскaя cгpy'l llс'|'rлlllllI{. ||lх!oбрn|!oвtllllI0

^. ^.

flol)o/lппlli,IIIд

8.1r. Perлerrue

yllс'|oм

,l'0||Jlо't.I,l

,|.Рolltl'I

8.5. PeпIeвиo в tIeРeIlelIEЬIх P.

Mцзeоa

8.0. смeпleЕио oдЕopoдIlьlх пoтol{oв с}t{Illlаcп{olo га3a

. .

8.7.

ПoлуoгpaElrчeпIlaя га3oBая стpyя

Часть III

Typбyлсrrтiьre

сщуII

яlrЦIioст'r lr газа

Гда

вa 9.

Pаспpoстраltоншr' тypбyл(.ttтIlьtх стpуii

9.| . oбщпс J0кoIloмll

гlIIо.1,Il

9.2.

пtllкгoсr'pуl(1),1rir

т.v1rl,iуllоllrlll.lх сrдyii

9.3.

Уравпcппя т5'1lбу.'tсптtroгo Ilol])ilпllчuoгo сJroя

глaвa 10.

Tуpбулсrlтrrьrii

IIсроцoс rtпtп}rльса It тcплa B

стpyflr( lreсжп.

DlаeltoIl

ilill,lliol'тl!

10.1.

O кoэффццttсIlTAх тypбyJовтпolo

oбмeпa

l0.2. сooбpaтtrпIlя

pnзмсpлoстп

l0.3.

J'ooбра30вaнlt,l

;l]tгon'oЛnльUoс].rl

д.rя

туpбу'leятвшх стpyi

|0.i. o туpбулoвтпоM

llIIс',In

Illзпдт.rя

г л а в a tl.

AглoмoдедьIlьlt,

,гyрбyлorт,tьrо

cтpyп

lrесяillмае}roil

я.(ltд-

кoсти

o мo]'oдаx

pacчoта

PeаульTатьr

leцrollЛя

для

сsoбoЛ

ых

стрyй

CмoпIеЕцo

оцyтцьIх ц вcтрoчвыx пoтol(oв

12. lloлyoгparrцчсllrlалтурбyJreцтrlал

стpy,l

(';хnм;l

ItoлyoгPаяич!'llIloii

с1,рУll

уpoyJIlrrInlцI,I

Ill)llо1LtIlll()гo

IIl)ll)illllllllloгo сJIoл

l'aс'tс,t, lкr.llуtlгIllrllп.lr.lllIrlli r'

гlr}

l3. AIrгolroдсльпьtrlтvрб)']tl.П'|'|IьIl'с,lр)'lll'il:til

мохirlllti!мо TyрбYлoIIlIl{)гo l|(.l)(.мl'lltIlltilIlItЛ ll гnJn\

oб

yltиutlрса;rьllьlх

lrlхх!ll''|'|х

l)l.j

дI)\.l.lII

|!l'.lltчltIl

(:oo6|liln(о|ltlЛ

Ilil:Intl.lllltlсl

Рlсчl"гtr;rll схnм;r ll''lofitlл

.,,,,

o проoб1'u:roll:r lrл ll

уlliIIlIll.IlI!li

l'JlilIiд

li.1 .

||з.2

16.3.

16.4.

глaвa

11 .1.

.2.

-3.

17 .4.

I'J|аDа

l8.l .

18.2.

r 8.3.

18.4.

13.5.

18.(i.

f1.7.

349

З49

351

3sL

356

361

363

з69

381

306

315

320

330

З44

з81

336

389

392

396

399

407

!tl2

414

430

tt.1.

11.2.

11.3.

главa

12.1.

12.2.

12,З

глaвa

13.1.

13.2.

13.3.

13.4.

13.5.

224

228

2з1

244

/\()l|(l.lIlll'IIltt'

!|l}|l rn)l)l)()]i'|уlх|

. iп r1'Iir

ryl)ll

(

llIlIсl)|i

oсrlortIlьl-\ oбoiIl

lil.l

('l

Ilt

ПPl]llис.ЦoB1IE

Пpeдлaгасмая Rlllt}IaII]|Io чnTa1.сJlЯ

lltllttlгpit(ltlll lloсIt,Ill((lIiil

рC-

зУльTаTам

I,tсс;reдoваrltlii

обlltltрIror'сl ],l tlс{:|'[til

pit

{'11p0сr.]]а IlсIIIIolo

клaссa

дI]IlilirнЦfi

вltзкoй 1iсс'irlIIiiс}Ioii

niIIlllioсTIl ]l

сi|i

|]!1аetrtoго

газa

ЛaпIIIIlаpньrпI lI тypбy'шепT}tым

сTрy'Iм. Bсe rrзлolrtевиe

вe-

дeTсЯ

IIpи}rcrIIITслЬнo I{ сTaц!{oEаpЦыIrt'

бeзyдарrrым

дBll}I{eEцям

cплoIllEoii сpeды.

Интeрес, пpoЯBляeмьIii к

cтруйныlt

тeченllЯlt'

oбъясtlяетоя

больпrпм значeIIиrм

длЯ

самых

paзlIooбpaзrrшх

oTpaсJ]еii

TсxниItII.

paкeтах,

сaмoлeтaх

ДBIlгaTeЛяхl

l туpбltпах II I{ol.лilх'

I{aмe-

pax

сгopaEпя' тoпкаx

Пcчах' B гl|/lpo].сxlllltieсlillх

соopy?IieEIIях'

хЦI{ичeских

и TexEoЛогIlчeсt{t,tх аППtrpаlах' l]еItтIIJlяцIIoпIlьIх

yст-

poiiсTDaх,

пpибoрaх стpyi'iпoй аBToIIaTIIItIl

(пlrевмoпики)

т. п.

всTрeчaIoтся стpyйпыe

тeчeния

;I(rlдIioсTIl II гaза. }tак пpавило,

oEц

Beсь}Iа сyщeсTBcllПI'I' a

tачaстyю имeют oпрeдrлЯющee зEачe-

ниe

дЛЯ

l{rlTrucификaцIlи

paбoчeго

пpoцeсса

или высoкoй

eгo aкo-

Еo]!ltlчнoсTII.

Hаpядy с этим стpуiiпьIe

двп?I{eнI{я

зaЕIllIaloт вllдЕoe

местo в

.tсopeTпчccltoii

I{' oсoб0нно' в пpltrrлaднoй мехaЦиIte вязкoй

жид.

кости. Литеpатурa' пoсDящсrtнaЯ Itм, oбпIIrpна It

paзrtooбрaзяа.

Cильнo

вoзpослo

.rrtслo

пубlrltнацlrii

пo ]loПpoсаl{ стp1'iirrых

дви-

lкeний в Сoвeтскoм Сoюзe u за

pyбо;rtoм

I] пoследEие

дIlа-TpIt дeся-

тIIЛетия. Cpeди

paбoт

пo

сTpуЯм имeюТсЯ спeциaлЬныe мoпoгpа.

фпlr

пo тeopип и

peзyЛьTaтaм

экспepимeЕта'

oбзopнъIe

pаздeЛьI

Р}.Ii()Dоl(сTвах

IIo гидpo- I{ гa3oдIrЕaмикe,

больпroe чцслo сTaтeir.

Извoс,t.лoо ]l

pol]стalЛelll]

e oб

oтoм

дaeт

спIIсoк ЛItтepатypы' IIри-

псt]l.lltI|'Ilt lt Iil)llIl0

1itIllгI|.

Iitl.llt,ltloс

1llt:lttrlrl61litl;tltr

lt п|'(\ll/(l. lt r.'tр1'iiltt,tlt

ltl'II;IiсПlIям

хa.

pаr(T0l)|I()

llJl'l

]|ссJl('/к)]iаIlll]I' |}ljl]l()JIIi('llll|,lх

l}il]lJllI'||lЬ|мll

ilRTopамII.

Hеtitl'l.tlpl,tll

l!:t llttх

J)aсс]|lа1.pIlIlа|()1.

liil,Ililllv

Il чl|(.|rl Tсoрc.l.llчeсI{oм

пЛаIIеl

]ll)\'l.llo

.|l)J|ЬIto

l! )]lсlIt'Illl]\|olI1ilJll'lIl)]\l'

х().l''l Il() мEoгIlх

paбoTaх

oбil

:l'l'II

асllсIiTa сoче'lа|(|1с'l tr

'trlii

tt.tltt

ltttrlii стeпeни.

одulх

pitбtt't.itх а|l1'()pln

oгl)аltltr]llllil]()1'(.'l ll('(!t(!l()lrlrltttсlrt

тyр6улeвт-

Еых сTpуii' il

l)0/Ic,I'aDЛяIoщI'

х пpЯ]tloс Ilрilli,liltIс(l({)(t

illlаr]cIIIle'

дpy-

гих

IIр0]

lcсTBeIIнo

ЛаIlIlItaР|lьIх' l)Il It

l)ili()UЦtxся

I]а сТpогиe

ypaвEelrия

гl|'IlpoдиlraмиI(rt.

пPEдислoвиE

B связlr с этпм

слeдyeт кpaTкo oстаЕoвиться

Eа пpиЕяToм в

ЕасToящей кЕигe пoдходe

к исcЛeдoвaвию

стрyйЕых

двин(eEий.

oсцoввoй

цrлью

т{ЕигIl являются

пoслe,IloвaTeльноe ц

cисTеlttаТI4.

чeсfioe

paссмoTрeпиe

с eдцЕol:i, пo Boзмо}ItЕoсTI{'

Toчки зpeния тeo-

pI{It

сTрyйпых

двиrкeпий

Еa егo осEoBe

pa3вцтIle paсчeTEых

мe-

тoдoB

пpимeнитeЛьEo

I{ пpal{Tичeски

вaнiЕым тlrпам тeчeний. Глав-

Eoe знaчeEиe

дЛЯ

IIpаI{тцки

имeют' кoнeqЕo'

тyрбyлeнTEыe сTpyи.

oднaкo,

кaк I{ в

дpyrих

paздeЛaх

мexaвики BЯзI(oй

)кIIдI(oстII,

Teo-

peтипeскoй

МoдeЛью тypбyлeнTtrьIх

струй в извeстЕoй мeрe мoгут

слy}кить

закoEoмeрEoсти paспрoстpaЦelrllя

ЛaмnнapEых сТpyй.

Paссмoтpепиe их' пpeдсTaBляющee

тaкжe самoстоятельцый ивтe.

peс'

цeЛесooбразЕo

нaчIIIIaTь с aнaЛиза

рeIпений'

полyчeнЕьlх Ila

oсЕoвe

ToчIlых

урaвEeEий

тIтдpoдlrнalшI{и вязкoй

н{идкoстIl

ypавнeнпli

Hавьe -

Cтoкса.

Пplr

eTo}r

Удаeтся

yсTаEoвить

pЯд

пalttllьIх

oбпцllх

споiiств стpуйпыx

двихreний,

сущeсTBeIIEых Ee

то.rl|,l{()

/(Л'|

Il ссJ|сДo]tаIIиЯ JIa}tиtlарIJI'Ix

стpyfr метoдамц

тeoрии

IIoг-

pанttчrioгo

сJloЯ'

tl()

lt,цJI'I 3адаrI o тyрбу;lснтвьIх

сТpyЯх. Pelпeниe

IIoслeдEих,

такlrм

oбpазoм, Bс3дc'

г;lс

эTo ol{a3ьп]аеТся

вoзмo,I{Еым'

oЦиpаeTоя

IIa качecTвeнЕyю кapтиEy

TеЧeIIия' пoЛyчelrEyю l]peд-

BаpllтeльЕo Itз aЕалпзa сooTBeтствyющeгo

JlaмIlЕapEoгo

дви)кeЕия.

Bмeстo

с Teм

peпIaющeo

знaqeпиe

для

исслeДoBаЕIrя

тУpбyлesт-

Eыx сTpyй имеIoT

peзyлЬтaTьI

IlpяМoгo

экспepиIrteEта. Имeнно oнп

слy}I{aт oтпpaвEoй тoчкoй

длЯ

сoздаEля

pастетнoй

схeмьr кoнкрeт.

вoгo

двд7I{e8I]tя

! I{pllTepEeм

пpагoдЕoсти этoй

схelel Еa кoвeчвoй

cTадlll{ исслeдoBaния. Пpимeняeмыe B ЕaсToящee

вpeмя B Teopии

турбyлeЕтEыx стpyй мeToдьI

paсчeта'

oсEoвaпныe

Еа тaк EaзьI-

ваeмьIх lloлyэlrtпцpпчeских

тeoриях' Eе явлЯются

yEивeрсаЛьЕымII.

Этo

oэнaнaeт, чтo

pelпeниe

Eeкoтoръlх 3адaч

с пpимepЕo oдпцaко.

вoй тoчEoстЬю мoя{ет быTЬ пoлyчeнo' исхoдя из

paзЛичпых

пpeд.

ставлeний

мeхaпиtмe TуpбулeЕтEoгo пepeнoса, а бoЛьшeй часTЬю

пpoстo c пoмoщьIo

рatEьIх расчeтЕых

схeм' Hаpядy о эTIIм

дJIя

сlltе}t(IlьIх

3адaч

BeсI,мa чaсTo

Е!l

oДна Il3 аTих схelt Eе

яBJIЯeTся

дoс1.aToчIt()

llффeкшr

Irtloii. I{оYrrrl персaл r'rt ьl Illl

oIiазьIBаIoтся Taк}кe

ll ilillllll(:,l'Il()ItlllIllьI(l

ll:t

l)IIЬl.l.it

)IlIll!l)l|ЧссIill(! кoПс.l.аIiTьI'

oтpaя{aющиe

l}Jtt|,lIlIl0

])illtJl!|чi!ьI-х'

rltttttlii

фtlрItlо

нr

yчI'ITыBaeмьIх

фактoрoв

(в

часTпoсTI{'

мrlПpoс1.l)yкl'yру TyрбyлсIrтIroгo пoтoкa). It сo}калeEию'

нauбoлee

пepсцrкTllBцoe B oбщeм пЛaIJe статIlстичeскoe цацpaвлe.

нIIe в

теopиll турбулeптпoсти пol{a ещe нe llpивeЛo к

peзyЛьTатам'

сyщeстBeнньIlt в

прaI{TIIчeскoм oтЕolп0llии

дJIя

тeopип и

pacчeта

стpyй. floэтoмy пpилoя{etrця cTaтI{сTItчcскoй тeopии тypбУлeнT-

постп

к стрyйны}f

двиE(eниЯI{

в эToй I{нпгe Еe oбсy}кдаюTся.

FIеобхoдимоcть prIIIeЕия

рaзличEьIх

зaдaч' вcтprчaющцхся

инЛteЕeрных

пpIlлo,I{etrиЯх' зaсTаBЛяeт вкЛючItTЬ B пoлe зpeния в

этoji

кElrгe Ee oдЕtl ToльI(o стaBIlIIe' пo)fiалуй' классtlческимII

мe.

тoды

тeopllп туpбулeштпoгo пoгpaвшlвoгo сЛoя. IIаpядy c

нимп

пPЕдислoвиЕ

3асJly}rirtBaloт

Bпимaния

рaзJIичEыe

пoЛу- tl пpoстO эllпllplrчeс}irlc

расrleтпIne

пplleмы' a инoгдa oдIIп

тoльI{o

pе3уJ|ь1'атьI

экспepl!-

мeIlTа. этo IIрIrвoДIrт

к знaчитeлЬнoмy

paсIllиpellxЮ

кpyгa аадач'

Пoддaloщllхся IIрeдBapитeлЬнoмy IIрПбJrи}I(c}l1lo]|,ly

paсtlетy'

ш к

наl{oIIJIeнllю матrрllaJla

дЛя

l1oсЛcдующих

oбoбщelltii.

слo,rtнoм lr

далекo

IIe зalioEчelilloм пpoцeссe исслeдoBанUя с,|.l)уrtllых тeчeЕиIl

нель3я счIlтaть oпpaвданrroй ЕIr

oдпy rrз

кpaiiносr.еii.

I{rr

yхoд

oт

IIpаI(тIlчeскll Eу}I{Illtlх задаЧ в

(чrlстyюD

oбласl.t, tt tt а.l II тшчeскliх

pertreний,

Еlt oтказ oт обoбщeнltя

закoItolreplroсr.сii' ltЬlT('tiаIoщих Itз

oтдeльЕых oIIытoв' пpoBeдeЕных ]l I(ollкрeтlil,Iх \'сJI{|ЛI|'lх'

Пс

мо.

гyт пpltвecтш It сoзданltю

Дoстатoчll()

пtItр<lкoii,

у7цlll.'lоr.lroряющeй

прaктrlчeским тpeбоllaнrtrlм

тeoplrIt.

Этrr

oбщue

соoбра;ltettttя,

а так;ttс вьtбoр lrtа'l,cl)ttil.'lа,Jl.lt,l t{нI|ги

Rсe ee пoсTpoeнIle oTpа)liaюT наyчuoе

llапрal.lсttllс аш,t.opoв. llpи

Ir3лoя(elillи

aвToры стрclrrltлltсь к

болес пoЛпonrу аrrалllзу

физrrяe-

скoй сущнoстп

явлeнIIй,

к oблeгчeнltю ltспoл Ьзoваtlllя мaтepПaЛs

It в связll с этIiм I{

дoBeдeниIo

eгo

дo

pасчeтных

pe3уЛьTaтoв

Il ил.

люстpацltfi.

Этoй ;lie

цeлп

слy,tiaт пoдpoбпыe

свoдItьIс таблицы

peшeпий paзJIIftIEых

задav.

,(ля

сor(РапlсlllItл объе:tIа ltltltгrt нeкo.

TopЬIe BoIIpoсьI,

дeта'цьнo

pазо6раtlltьItl

ll()с,l.!'r]Il()ii

I||rlpoкoмy

чllтатeЛю

лIrтeратypс'

ll:tлo)liellli п |illllf(! сiliа.l.o' il ll1l()l}lа ll oпy-

щeпы.

Пoдpoбrreе' чсit Il

,tlрyгrlх

nrостах'

расс}ll)'].реtlЬI рc:iуJlьтатьI'

пoJlyчсrlrrьlе аI}тoРаlrllt. B

pазде,rах,

пoсIlящсннЬIх т1.pб1.;lеuтныlr

сTр}',lIl'

д.ц'l

сраr]lleнllя с

pe3у.1ll,тата}!ll

расчета

IIрlIBeдeЕьI

дoсTатoчIlо

rroдpобнше

oпьIтЕьIe

дaнные.

B бoлl,lпItltствe свoeм

olitt 3ац]!1сTRoBаны

rrз

pабoт,

BыпoJIIieнньIх пoд

pуI{oBoдcTBoм

oдIloгo Itз

аI]TopoR I} 1951-1963 гг. л тeплофизlпlс.сliIlх

лабopа-

TоprIях г. Aлмa.Aтьl.

Пplrвeдeм I{pатI{llc

свeдelt]|я

o сtr,llсP?|iаil]lIt IiIiItI||'

{)1сьlЛая за

дeталяlvllr

}i oгЛавЛellItIo.

B пepвofi vaстш

пoдpoбпo o6су;ti;1ilкlr.сlr

Pеltl(Чl]l,I

стpyiillых

зaдач Еa

()снoBе

тoчных

yравнeпrIii

Haвьe - Стortса

дJlя

Ilсс)ItиIrtаe.

Ittol.t

}I{Ilдкoсти. B

качeствe

oсIloвнoгo в этоji частll

рассмaтpl,tва.

cTся rl3BестIIоe

иссЛeдoвalllle Л..Ц. Ландаy, пoсliящеIrнoe

иtyчe.

Цltк) l!цl{oiloilepЕoстеlt

распpoстрaнeнlIя

затoпЛeliIIou oсeсIlммeT-

prt.ttttlii

t:'t'руtt

ttя:llttlii ;tlll71tioстlt, ttсr.eкающeii lt:t

't'сlttltоii

трубrill.

Iltl;11ltlбttrl rr6с1,;tg1;tt',l't'л

Iiill)T!tllil

1.(Л|{.Itl!'l ll с1.l)y('. lIoIх.I|()сit Тсlt.ца

(II.'rtt

llt.lt1t'с,t'tr:t),

\'Iiil:Ii||l|,t

()('l|',lltlln|.rrr.rlril.ItttrlсtlI

l(l.tt;tlt.tlttrl.

Pас-

сnti),t.l}сIl|'l ].i||;,lio

/'{l!|lilnlllIt(l(]Iiil,|

{

I l

.. I

I l i l

| (/(.'l,|

ll;l:t.llt.lIlьlх

гpа.

нlI'lttьlх

1'с.'lrllrtlii)

:rа;1а.ttt

()

pnсlIi)()(.1.||iI

tIl.Il |! ll lil{.l)|lЬtх r.тр1'ii.

flля

тali

ltаltl,llritоlttllii

<tllt.цьttoiil

с'l'J|}'!t

(хlI

ll(t.1.llJ|('lI lt('llt.х('l li

peпIe-

ЦI|Ю It

рil]\lIiilх

1t.()l)|Ill JlаltlиlIаplI()L() l I

(

, i l l l I I

I I l

(

) l

(

) с.ц1),|.

I]цlpttя

.rittl't.t,

|(tIttгlI сoдор}Ill|1' tlrц1;lrlбltt,tii ilIIil.Цll:] меToдаl,tl{

Tеopttlt Il()гl)ilI|||lIl|{|г()

сJloя лalrllIl]|l||IЬIх t.l,l,}.iilrl.lх

'te.tt'tlltii

пeснirr-

мaемoii ;liltl(ttосr.ll ll

гa3а. Haряду tltl

tltttlбt'lttl,tltlt

с,l.py,l[IIi'

Ilстcliа-

пPЕдисЛoBиE

ющllмIt

Л нeпoдвll)tiвyю

сprдy илII B

oдЕopoдпьIй спутный

пoтoк,

pассмoтpeЕы

(пoлyoгрaнItчеЕЕъ{eD

стрyи

(pаспpoстpаняющпeся

Bдoль

твepдoй

стeнкx).

Пpи

рeIпeIIии

aадач'

I{aк

диIIaмичсских'

тalt It

тellлonых'

IIспoлЬзoI]аIl' r{ак

и Bo Iiсей I{вUгe,

метод aсимп.

тoтIrчeсI{oгo

пoграEичнolo слoя. Значптeльнoe

вI'Uманrle

удeлeEo

стpуяll

cх{Irмae}loгo

гaза.

Tpeтья

vасть пoсвящеIlа

туpбулeнтвым

стpyям

}кI'дкoстn Il га3а.

B нeii пoдpoбпo

pассмoтpelrы

aвтoмoдeЛьrilJе

рelпeнIrя

для

стpyfi.

истoчЕItкoв

Еeс)tillмacмoit ,кllдкoстIt, нак свoбoдннх,

Та}i rt пoлуoг-

paЕичeЕEьIх. Hа oснoвe

гппoTезIn

o пoдoбttи пpoфилefi

nJlol.Еости

пoтoкa

Iiмпульca

дalro

oбoбщeнIte

дaнI'ьlх

по свoбoдньtм

cтруям

c)I(имаelr{oгo

Iа3a.

БoльIДoe внIrманIle

yдeлelro

меToду

at(вивалeнт.

нoй задачи теoplrll

тeплoпрoвoднoстlr'

пosвoляющеlt{у пoдpобпo

I,tсолсlДoвать

задачII o

pаспрoстpaнeнIiи

стpyfr

aiJlд}ioстIl n Iаза,

l|с'l.cl(аlotl(tlх

rrз Ilаса/llioli iioпeчнolo

размepа

с пpoU3вoлЬllo 3aдaц.

ньti'

llaчаJlI'lЬIllt rt

рtlфlt.'tt'lrt

сltopoстlt.

те}tпeРатJlpы

дp.

Пpllвeдeнo

сoIl()с.l.ltllJ|сI|]!o

I)(lз\..'|l',i.it'l,()Л l)асчс.Iil

с 3liсперIlllleвтoll.

tIeтвepтая

чaс.i.l, пoсIl'lulсI|а llсl(tl'l.()I)ьIпl вoпрoсам

Teopllи

aкспepl'мeнтa в обласTIl струiiныx rе,tсrtlIii,

ЯI]Jl'Iloщltхся пo

тeм

или иЕъIм пpllчIlнам

дoпoлЕrlтeльвъIмt'l

к oсIioвнoмУ матeриалУ

t{нllгш.

B чIIслo Ilx Bxoдltт ripaткBfi oбзop яeкотopых

сno}IiEьIх тyp.

бyлeвтных

стpуfiвых

r'eleнrrii

(встpevrrьle

струIr Ir струirвoe

oбтe.

каЕIle тeл). Teopпя такпх

двIt,IieпI|й

пoliа eщe IIoчти нe

PазBIIта.

Пoaтoму в 16-й lлaвe B oснoBЕoм сoдeр iaтся oIIьIтвыe

давныe

пoпьlтк1l пepвItчпoгo llх oбобщеЕIrя, пoЛeзЕoгo в связIt с пpиклад.

вьInr зlIачeЕIIeIvt такIrх

течeнпй. Cлeдующая,

17.я,

глaвa пpeдстaB-

ляет сoбoii, B пpoтIlBoпoлo}liнoстЬ прeдыдyщeii, пprrмер

yспelпнoгo

Ilрlt}leпeния тeopиI! ламинapных rt туpбyлeнтных

стpyii

I( сIIеци.

аЛЬIlolty вoпрoсу

pасreту

дпффyзиollнoгo

гaзoвolo

факeла.

oт.

пeсclIIIe ee

к тeтвеpтoii частIt I{Еltгtl

связaвo

с тeм' чTo бo.'Iee

пoл-

lloc lt3.'roxiсIitle

тeopпп

фаIteла

(гolloгeнпoгo,

rrеп1lяl'toсr.p1.iiнoгo

/(.),

а таllлic

ЛoПрoсоп' спеl1ltфrlвltt'lх

,ILJ|л

тeoгltlt

г(|ренuяt

нe

lt)i('\|t.'|() ||:ra71lt,llt:tlrrii tiltIIгlt. ]lаlitлtt'll. П()с.rlo/Цl,t'l l..цаt!il

сoдepяtItт

I i l .

(

)

i I

(

| l l l l

|lltli(l.|l||||nх

('1.ll}'IlIl|'х

:Ji|.](ilil

llil].lII|тIioll гl|дpoдIrнa}-lи.

l.iIl.

llll1.(,ll(\.ltillх

tI ll('ll||\,П)

(|lIсI)с/ll,

1'('nl'

i|1])

otiII IlIoгуT быть

paс-

сiI()'l'l)(lI|ьl

,r'cмlt

'i('

Irс1,l)?l(illlI|1

чтtl lt trбьrчцt,tc

стpуII нспрoBoдящeй

B'tзriоii )IiиJtI(oстIl.

Пoueщeпвый

B liolrцe кЕигIl llepеЧerlь Jl}lтepaТypьI пo стpуям

вя3ltoii iшдrioстIt

нe яI]Ляoтся

IIсчeрпIJBaIoщItltt.

B негo в}iЛIoчeЕьI

IIрe}I{дe всeгo иссЛедoвавIlя, I'сtloл Ьзо Bа lt r| IrIс B тeкстo

часТEo.

cirI, пpивeдeпa пoдpoбная бrrблиoгpафlIя

pабoт

aлмa-aтitнских

.lоп;tофuзикoв,

oпyбликованвых

большlсii

rIастьIo

в маxopacПpoсT_

paнсI|uьIx peспyбликaнских

изданиях). Hapядy

этIlIt{ B пeprчeЕь

l|l{JIIoчeПы oбзopныe

pабoты

rr пзвcстныe автopa}t IсследoBаEIlЯ

стpyfiньIх

тeueвий, знакoмсTвo с l{oтopьIllll существeЕEo

дЛя

IIPE'цисJIoвиЕ

цeльЕогo

пpeдставЛeпия o сoвperДeнEoм

сoстoяEиIl вollpoсa.

БoЛee

пoлЕo oтрa}fieEьI

paбoты,

вышeдIпиe

дo

1963

г', кolдa

pyltoпись

кЕиги

былa

oснoвных чeртax taкoпчeЕa. B

кoпцe каrкдoй главы пpи.

вeдeIIы свoдЕыe оcъIлI(и

ЛитepaTypу' oTIIoсящуIoся

к этoй rлaвe.

,(ля

yдoбcтвa

в кEигe IIрпEятa

сплolпЕaЯ пyмepaцIlя

глaB и

двoйнaя

пapaгpaфoв'

pисyнI(oв'

тaблиц

фoрмy;r

(шcpвая

цифpa

yltаtываeт

Iлавy'

втoрая'

ЕаIrpимep'

фopt'ryлy

вяутри

главы).

He всe вoпpoсы, paссмoтpeшEьIe

в ltнпгel I,Io)I{t]to

считатЬ B

paв-

нoй мepe завepIIIeЕньII{и.

oтдeльныe и3 Еих Еу}I{l(аIoTся B теoрe.

тшIeскoм или эксIIeримeETалЬнoм

pаBBитtllr.

oспoпlrьtм напpав.

'Лeциeм elo

дoлlкны

быть

pасIlJиpeIIпe

Itpуга IIpаI{TиЧсски

зЕaчи-

мьIх задаtI'

пoддающиxся

расseтy

мeтoдами Teоpии

стpyй вязкoй

1l{идIloсTI{'

paзBиTиe

этих

l,{етoдoв'

yтoчIIeнI{e

гpaIIиц их пpимe.

Еимoстп и т. п.

Aвтoры

блaтoдapньI Toвapищa}f пo

paбoтe,

oкatавшим пoмощь

в пoдбope

мaтepиaла' oсoбeппo К.

Е.

,{яtауrаптинy

и Л. П. Яpинy,

пpиEявIlIим

ysaсTиo

в EaIIиcaнии

сooTBeтствeЕЕo

18-й и 17.й глaв.

C бoльшoй

призЕaтeлЬEoсTьIо

aвтoрьт

oтмечaIoT

иEтeрeсEьIe

дисItyссиIl

с Г. H. AбpaмoвиЧeм пo

pядy

вoПрoсoB'

pассмoTpeнЕьIх

в кEигe. г' H. Aбpaмoвитy и Г.

Ю.

CтeпапoBy

аBTopьI

благoдapны

sа

сдeJIaEЕьIe

IIмu

зaмeчaЕия пo

pyкoписIl.

Bпимaтeльпая

paбoia

B. З. Паpтoнa

спoсoбствoвалa cвeд6питo к миЕимylt{y

peДal{циoЕ-

I{ьIx

ЕeIIoсTаTItoв.

Bсe аaмeтапия, EaпpaвЛeнньIe

Еa

yстpанeЕиe

ЕeдocтaTкoв кsи.

ти, бyдут

IIpпEяты

aвтopalull

с блaгoдapнocтью.

Л. Bулuс, B. Itаulхаpoв

BBEДЕIIиE

0.1.

Cтpyя.иотolвпк

Cтpyйнъle

дви'+(eЕия

вязкoй жидкoсти и lазa мoгут бъlть вeсь-

мa

рaзнooбрaзпыми

пo

формe

TeчeЕия'

poду

}l{идкoсти в стpyо и

окpуlItarощеii

сpeдe иЛIr пo

/lpyгJrм

пpизнакaм. Itрaткая систeмa-

тикa

Tаких

дBия{eEиji

IIpиDIeIIrITеJIьIio It сoдep,fiaпПIo нaстoящeй

квиги пpивeдeнa вo

Bтoром pазд(eЛe

вBrдeния. Пpeдпoшлeм ей

Eel(oтopътe свeдeния

oбщero хapaктepа.

Кaк и

в любoй

дpуroй

Teopии, B Teopии стpуй имeются свoи

эЛeмeнтapЕыe мoдeли

и схeмы' ПpeдвapительЕoe вIIaкoмсTвo с

вими oблeгчаeт

исслeдoвaЕиe болee слolкпых тeчeпий и прeдстав-

ЛяeT таItE(e

извeстный

сaмoстoятeльный

иЕтepec.

,(ля

анaлиза

отpуйных

двиlкеппй

вязкoй яrидкoсти вa}цEoe знasеEиe' в чaстEo.

оти'

пpиoбpелo IlpeдстaвлeЕпe oб oдинoYнoй cтpye.истoчЕикe.

Mнolиe

aпaлитпчrские

peIIIeЕия

зaдач o

paспpостpaпeЕии

стpУйl

пo

сyщecтBу' oтЕoсятся к

дBиE(eEиям'

сo3даBaeмьIм стpуeй-исToч.

никoм. Taк oбстoит

деЛo,

ЕаIIримep' сo

значитeльнoй

частьIo тaк

trааываrl{ых

(автoмoдeльEъIxD

peшeпий (ивoгдa

встpeтающихся

литераType пoд traзвaЕием

<подoбвых,l).

дви;rteвиrо,

сoздaЕнoмy

oтруerl-истovникoм, блпзкo подхo-

,Illlт

рса.пt,пoe

Teчeниe B сTрye

Irа бoЛI,lltoм

УдаЛеЕии

oт

Eасадкa' из

Itl)'lt)ll()г(l

оIlа ]lЬt'].сttас,|..

f(pугoii

тruлсзrroit сr'pуiiпoiI схeмoй мoжeт

(lJlv)l{'!1'l)

l.0ч0|llI0

]t lt()]l0 с!1t]]l|0iIll't ПoЛvбeсконrчнoгo плoскoцa-

paЛJleJll,lloгo

Ilо,l.oкil с

tlкрyлtаIoщeй

срeдoй. Близким к

нeмy бyдeт

двIlя{eEио

в плocкой

uJIu

oсeсимметpиlной стpye

вблизи насaдкa

*).

Пepeд тeм

I(ак

paсомoTpeTЬ

oсoбerтнoсти

двия{eIIия

?itидкoсти

струe-иоToчEикe'

EeoдtroItратЕo исIIoЛьзyeмыe Еи,жe, oбpатимся

rr качeствeнной I{aртnЕe струц

вязкoй

жидкoсти.

Пoслeднюro

paсcмoTpиI{

Еа чacтЕolt

пpимeрe стaциoнаpнoй плoскoй

или

oсe-

сltммотpиlвoй

стрyц

)IlиДкoсTи'

вытeкaющeй в бeзгpaниvпyю

3амoтпм,

чтo в IIрeддo}I{eЕEoй Г. н. A6рамoEЕчeм

[1'a]

paспpoстpaвeп-

вoй

схoмc тypбулeвтвoй стp}т oблaстд тeqeд!я

стpye

ЕеDoсрeдотвеЕEoй

бливoстЕ It lJaсaдкy ц вдаJIeкe oт Еelo

пpIIцятo

Ea8ывaт5 сooтDeтствeвЕo

(Еа.

чaлБпы!lD

(oсЕoвщIl!l}

]пIaсткамп

0тpуи.

BBEДЕIIIiЕ

flellojlви'liнуIо сpeду.

lцля

сpeды Tех

,кe

физическIrх

сBoйстBt

чтo и

лiItдI{oстII

стрye'

paспpoсTpaEeнIle

стрyi{ свoдиTся' IIo сyщeсTBy'

I{ пoстeпеIIIIoму въlравIlIlвапиIo

llачаЛьнoгo прoфIrля

сl{opoстl[' как

aTo пolla3аIlо сxeматичeсI{и Ira

рис.

0.1. Bслeдствие

зявкoсти

(мo-

лeкулrlрrlой It

IлaвIIым oбpaзoм

TуPбулeнTнoii)

сTру,I

BoвлrI{aeT

ДBи}|ielrиe

ol{рy}кaющyю

}IiидI{oсTь'

пepeдaвая eii'lilсTь EaчaЛь.

нoгo ItмПуЛьса. Прrr

этoм скopoсть lra

oси струn Il ll пoперeчEых

сeчcrIIIяx' eсTeсTBeннo'

IIадаeТ.

l,I'с,

(|l'

схсi{a сloбoдIrых

стpтй,

n) стрyя llullсчt{oгo

piзмеpа'

ли|]ии тoliа

и l||'l'qn''|п

i'|]oрo.тД

p:raлиqllьlх с.чеIll'лх

Il't|''

.).трyя.и"тocпиll;

oт.

llllсит.JIll'Il]|ii

пI'oфиЛь

сl{оloстп

D струс I(оIlcчtlоr.0

pnзn'сра (мaсптабьt:

д..1я

сIi(Ц)0сr'rr

сIlоpoстЬ яст0чox,1Л 1?пi

для

п{JпсIrlltll|оl' IlooрдивaтьI

рaдItyс

nасrдI(a

/0);

?) oтнoсliтсЛr,Пьrti пpофиль сxopoстя l| стI'yс.пстс'чпиIlс

(п1аclln.а

бы: Л]|,l

.liolIoсти

_сIioрlс.l.ь

tlil

l)си

стJl}}t 1l,л; кLlol):(lIцaтьr

эпaчсIlItc

It!,n

|ft'тUl'

Стpoгoe

рeшепие

заДasи

распpoсTpalеIr

и сТpУП пoTpeбoвaЛo

бьr, oтовиднo, интетpирoвавrtя ypaвпениri

дBItяieEия

и нepазpъIв.

uостlr

(71,ltя

npосToтьI

peчь

ltдeT

пeсltпмаeмoй жtидкoстrl)

пpп

за-

ДaItll()]tl

ltаIioI|с

llIrуTРеIl1Icгo

TpеIiIrя

(мoлекуДяprroй илIt

l\loJIЯрнoй'

тyPб},..tсll'llrr'ii Ilrtзrioс'l'rt)

lt заДаIJIlЬ]х 1.раllIIr]ньIx

).сJt()Itl|Ях.

Пo-

(';](t,I(lItIC

,l(().ll'lillЬl

liliJll()ча'].I,

]l ссбЯ \'с.Ц()]lltя

lt(''l0tIcIIIt,I

({)()Pпlу Bы-

х('ui()г()

(IIljсl)(.1]l,l

lIасll.IlIiil ]t

]Iсli'].()р]t()с It(}.tIo

('Ii(l])l'с'].ll

rlil 1iьlхoдe),

а ]'ai.ij'lio l,с'l|('!ilt,I l! oб"'tас1.]| lI0]tl)ltnt\'ll1сtlllllii ;l;ll;цtrlс1.I|

(.tt'opeтиче-

скlt

ltа

б('('h.('l(,ltttoсrrt)

rt, Ilil]((}ltl]l(!

)'сЛ(|]lll't

сltll]\l(t,]'l)|lll

JUl,r

теrIc.

нпii с п;tсrtlttoii tt.lltl tlссIlоii

сl|lиМс,].l)lloil.

B 'r.аrioii oбtr1t'ii п()с']'аl|оI}Iiс

аl,t.it.t,l,'....'l..'.']l(.llIl.IlII0

itil'I{ач1I'

кaк

пpавriЛо' сп't:]:lIlo со itI]aчlITелЬI]Ii]tIl|.гp}'l(|l{)()1.,I}!I|'

xoтя

Ill\,leIIEo

oЕo

рЯдr

прaIiTtlltoсlill l}а'i}lьtх

с.l|\'ltit|.ll

(llапрttмсp,

фаrreльЕoе

гopeпПо)

пpeдсТаr!..lЛс1.

сoбоii пartбо..tt,lttttii

ttпr,epeс.

ввЕдЕIlиЕ

ЭкспeprIмeвтaльныe

нaблюдeaия'

а тaкEte теоpе,rItчeскиe

сooб-

pa7fielrlrя

пoкаtывaют'

чTo зaкoEoмeрEocтц

тeчeErlЯ

}Ia 3ЕaчитeЛь-

Еoм

yдаЛeEиц

Eасадl{а IlplloбpeTaloT сBoeгo

poдa

Ун'tвеpсaльEый

хapaктep.

Teчeвrre

в cToit oбЛаcTrl пpaкTичeскII нe tаBI{cиT

yc-

лoвий

истeчeния

(будем

пазьtвaть rlх

дaльпeйrшeм

(IlaчальIIьI}rи

yсЛoBIIЯмu)).

Taкoe тeчeниe

вд{aЛи oT нaсaдI{а

мo'I{нo

paс.

сI{aтpивaTь'

абстpагиpyЯcЬ

oT ltoЕI(peTных IIaчальЕых

yслoBufr'

кali

рetультaт

дeйсTBия

ТoчeчIioгo

(для

oсeсимlreтpllчцoil стpyП,

илI{ лIlЕefiEoгo

длЯ

пЛoскo]i) пстosliикa ll}rпyльсa' opI{eETп-

poвацEoгo

B EaпpaBлeIIиII oсп сIIм}reтРIItI. Этo

двпltcнrre

бyдelr

нaзыBaTЬ сTруeп.I{стoчЕIlкoм.

дЛя

aЕаЛIIтичecкoгo

pcшellllЯ

3aдarlll o сTрye-ис,l.otlltrlкe

BЗa-

Мeli

дeTаЛьньIх

EarIaЛЬньIx

услoBиri

дoclатoчt{o

IrETeгpа Л IJtIoгo

yс-

JIoBlIЯ!

роль

кoTopoгo oбьгrнo иrрaeт tадапIle

хaрaliТеpllсTllчeскoii

вeЛIIчIIЕы

EaчаЛьЕoгo

зЕaчeЕия

пoлЕoгo IIoToI(а имI]Ульсa ,-/x

(в

прtlскцtltr па oсь сltммeтprrи oz):

.,/^

\ оrr! r1s.

Iде

пЛoTEoсть }кидк0сTII' l,:!0 - oсeвaя кo}IIIoнeIITа

вeктopa

скopocTll

B вьIхoДЕoll

сeчeвllи s

рeальIloil

cтрyll'

за

,rеняeмoii

эф-

фeктивньIм

tIсToчЦIlI{ом.

Лeгкo видeть, чTo пoпятиe о сTpус-иcтoчнI{кe oбpeтаeт Ir тeo.

pпIr

с1.pyц

Еeкoтopoe

сaмoстoятeльЕoe зEaчeЕиe; cгo мo}Iiнo

paс-

смaTРltltirTl, бeз

уleтa

кorrrtpетпoй

фopмы

насaдка Il IlачаJlьIlогo

пpoфlr.l,rr сt{opoстI{.

Этo

в rtаrroй-тo l{eрe

aнaJIoгIIчIIo

поIIЯTIrю

мa-

теpиаJ.Iьпoii

ToчкII в мeхаЕикe

(где

нa

paсcToянI{ях'

ЗнаrlитeЛьнo

ПpеBьItlIаIoщпх

pа3мeрI,I

тeла,

фopма

пoследЕeго It саlllt

PlзlrrpьI

Ite

(.ка3ьIllltIоТся

пa 3акoIIе

двllаieEIlя'

гpaвIlтацItoЕEonl пoJ]e'

сo3,цaвас-

}|o[t l.(|.ill)It' и

т. п.).

Хit1littirr'рltьtlr ]i|)lIltе])oм' x(lр()II|о I|з]lосTПl,l]rt tt3

()]lьIl.ilj

I\to;tit]T

(.''|),)|lIl,|'|,

1\)l.()i||('l..

Il.l'(t

(iгl))l,lt

lt('t.(tIiill{|ttlil,t rIl} Iil]ill(|)il'l']Iol'o

Tрe-

\lIl).||lIlll|'l)

/(lt\l.l)ii

(lrl;lпtt,t rlt,tltl1ltl'гttii,

tlt.7ц.,t. tlсбrl lIа

l{oсTаToчI{oi!

)/lil'rll.lIlllI

l l

' l l i

(

i |

l I

;

| | l

) i | | i I l l

(

I l l |

]'il l'. ?|t(!' ltillt lI сTрy'I lI3 крyгЛo.

(),t

tt(,t)( t lt,.

Il1litttt.lt'ttltlt;ttlt

]()ll l |()(l,l.l,

цоняTlIЯ o сl.pyr-ItсToчtlикe oпpeДeЛЯ.

(!|.(1'I

'|tl}J!

ч'l'o

с0;]/lа|IIIoс

еIo

дBrr;tieнlle

аttToмoдeльIto. Это означaeт

|t llil,r'(']\lil'lltчrсIiоil

плапe ДepeхoД oT

ypаslrеЕиfr

в частЕьrx

пpolrз.

|t('utЬ|х lt oбьrкIloltеItньIм

диффepeнциальIrыI{

ypaBнeнIlяl{l

в экс-

l|(lltl| l!l()|tTаЛ

Ьпoм - Boзl,IoiкEoсTь

oбобщeния

peзульTа1.oI]

oпьlTa

ll(!|(yl(l1'llиe

пoдoбия прoфилeй cкoрoсти

(pиc.

0,1'б).

l:'1l''{y|.,t.

UoдчeрI{нyть

oтЛIlчlle reяeниri, сoздaвaeмых с'|pyеii-

l|(il()||l|llк()llt

Bязкoй и идeальнoй

я{идкocти.

.(ля

пepвoгo из ниx

((].l.l)}',l'пс]'oчEик)

xарaкTepЕы BeктoрЕая

пpиpoда' напpaвЛeEЕoоть

у/у,tt

в вDдD нIIЕ

ЕаIlальЕoгo

rlluпyЛЬсa'

пpидающегo всeiIу

дI]rlнieнl!ю

opиeETlрo-

вaEЕъIй

хаpаltТep' сBoeoбрaзнУю

aнизoTрoIllllo Tetleния. B проти.

вoпоЛo?IiпoсTЬ

эТомy исTочЕик'

pассмaтpиваомьlй

oбынпо в тeopии

идeалЬIlo1I

)ItидкoсTIIj поpo?fiДaeT tl3oTpoпнoо

поЛe тeЧенI{я..

Чpе:lвьtuaiiнo

существeнEo'

что начальныii lloтoк цмпyльсa

сTpУи

Bлзfioй

'tIIдliостII'

pаспpoсTpaЕЯющeйся

в бcзгpанIrчнoй не.

пoдBlr;riнoй

сpeдe пpII oтсyтсlBиIl

вЕeIпEIlx сIrJt' сoxрaEяеTся пo

Beлпчllпe

ЕаI]pавЛeEию.

Этo

слeдyет ЕeпoсpедстIlеIlllo

rIз

oбщeгo

:]акoEа

соxраЦeЕия

пмпyльса

С напрaвлeннoсTьIo

Teчeliия'

создаlIIloгo сTpусii-llc'loчниIioм'

тeснo cBя3аIIo

сЛeдующ0r хapаlt,]'еpIIoе

сl]oll(1.ll()

дnU}riеEця

oграIlIIчeII}loсTь

пonя

BoзмуIl(сllrlЯ

I| IlаI]рarlJJ0l]]lU' IlopмaЛьЕoм

IlaчальIIоI{У

имIIyJtЬсу. I{аrt вItДrtо rrз pпс.

0.1, rt, tlбllасть Irзмеttе.

I{IIя

сItoрoсTII

B ПoI]cpeчrlo!r ссrlсIIrtU

сTру]t

(()].

I'tаr(сltntaЛьEoгo

зEaчеEия

сriopoстI

дo

цpaптпчeски

рaвEoгo

вулIo

Eа

yсЛoвцoй

гpанlцe

стpуrr)

сpaвЕIrтrльЕo

yзIiа;

IIoпepeчEьIe грaдиeЕтьI скopo-

стIl

мнoгo бoльпte,

тeм пpoдoльIrьIe. B

oбpaтнoм сooтEolпeЕиIl Eа-

хoдяТся

самI{

ItoмпoEeЕTы сItopoсти:

кaн пpаB}lJIol

IIoпeрeчЕьIe

кolltпoEeЕTьI

сItoрoстц зEaчитeльIlo меtrьIПe пpoЛo.Цl,ttьtх. Эти

oб.

щпe

сBoйсTвa cтрyIfпъlх

двrrlltertltii

сo:lд1аltlт б.ltа

r.tl;1apllуIo IlочBy

для

IIpиIrIeEeIlItя

lleТoдoB Tсopllll lloгpaЕIrчUоll)

(:ЛоЯ.

B тoм

слу.rас,

riогдa

сTpyЯ-ltс.l'oчllltl( пap,I/tу

IloТolio}r IrмIIyJlЬ-

сa

BнoсIlт

]} ortру1liaIощeе

пpосТJ)arrстl]o

пoToIt }tcfior.oрoгo сt]oiiсTI]а

II3быТоч1loгo

теt]JIoсo,цcpniaIi]|,Il

l(trrlцеEтpацlrIl

дp.'-

пpoцeсс

распpoсTPiltl(|IlltЯ

с].pyп сoIIpoBo?liдаcTсЯ

рaссеяЕIrelvr

этoгo

сBойсTBa

в oкpylliаIоtt{еii

cpeдe.

аToit

pассeяIlиII

oсIlовЕУю

poль

IrгpaeT

поpвItuньlii

I]Рoцссc

pассeяЕис

Ilмпульса.

fJpи этом

I{Ля

пoJreй

ItollцrнTpaцllи'

TсмIlерaтypьI

l]р.

тafi}lie

сoxPаfl,lются

I]pп сooT-

BсTстr]УIoщlrх

гpаtIllчIIInх

yсJl()l|иЯx

а I}ToмoJIt]J| Ьl] 0с1.I, тсчеrinя' xа.

pактерI|шс свoiiстtrц

ДогРаIlItчIlUгi} сJloЛ |l 1.' l.

.I[;trr

ttсс;l;ttпtасlloii

яiпдкoсTll

pсIЦсl.llс

тeп;rовoii зuДaчIr

(задачlr

lttl''tс

тelrпepат1'pы)

сTрoEтся

нa oсEoBe

IIpeдBaрI1TeЛЬIIoгo

l]еЦreнrl,I,цrluаltllчес}iolr

за-

даvл

пoлe

сrtoрoстп). B слуlae cЛitt}taеIloгo гaзa oбe

зaдаlп

ДoлtrirtьI

peЦIaTЬся

сoвмeстЕo. B oбoих слyчаях

для

)liидltости

lt гцза

- суI1(ссl't!еIltloе зEaчeнIrc имeeт сoотIloшeниe

мe;rtдy ltoэф-

фпl1tlсrt,l'itмtt

п(]l)0|loсa

и}rПуЛl,сii ltl.опла

(uлrt

всщссr'пa),

oпpеДeJrя-

ll]!|(!l'

,l,illi

Ilil:ilJIl;ll'lll,|NlIl

'ttrс.,t;rttttl

l Ilr;ltlЛt,'llя.

Мьt

tlбоy,l1ш.'lIt

itl1t.(|tl tl1il)il1.l1tl tiilIl(\|'lliotIllYl() tiilI)1.IItIy 1.счеЦI]Я

на

l!I)Itltcl)o

(]!il1(}lIJrоltltоii>

tlссt'tttttltt'l.1rtr.tttrlii

l''t;r1 lt ttс.t.tl.tIllIrtа. Cде.

;IilIIIIы0

l I i l ]\ t

(

l i l I I l | , I ll

'l.oII

lIJIll

lll|{)ll пl(.Ill'

(),l.ll{)(.Л,|l''|'

o'llIlitii()'

lll)yгlIltll

,l.()]\l

Чlt('1lс

бoлeс

слtl;ttltьtt'l

фtl1llrаItr

t'.r;r1'iitrшх

двulrlсrrttii

влlllttlii

lti ltдtttltlL'tl .

f{;tя

пoс'лсдrlltх' 0с.Iсс:I.Jr('IlIl(),

I|tj.t'оPПсBaeT

и3-

-*1

";l.й,'*,й,iiD

]lpliпятo пaзьrпil,ll,

('тPуIo,

1!l'|l1Iiil|l)llLvl() ll пPoстpalIств(]'

3цl]oЛllс|l||()() iIilЧцio(rтью

тох }I{c

(l)lliIltll('l.lill1

l'l|(|l!('1,Ill

'lт(}

и Л{и/(Iioсть

стDvо.

},teнеItlle II тeoмeтpическая

формa

стpуи-истoвникa.

Hapядy

с тo.

чeчEы}t

исl.oчЦIlкoм'

сoздающим

oсесии}lетpиsвylo

стpуIo'

рeчь

мo)ItcT

идти

о пЛoсl{o}I сTрye.истoчEиI{e,

рaдиaЛьEoй

(или

вeep.

нoй' 1. e. сТpye' выTer(aющeй

из

щеЛи

Мe}I{ду

Двyмя

дисrraми),

кoль.

цeвoи

стрye'

выTeкаIoщс}l

и3

щeлп

мe)кдy

двy}'я

сo-

oсEымII

цилiEдpa}lи

1lл11

кoEyсамII' п т. п.

oдин

из

!римepoв

- вeepнaя

стрyя

- lloI{азaII

Ilа

pис.0.2.

кaк

rт в

то'Iеч-

Eoм истoчЕиIte' Teчeния'

сoздaЕпьIe I{сToчtrIII{aмl{

разнooбpaзнoй фopмы,

бyдy'г хaраliTeрп3oваTЬ-

ся

иIITcгРа.цьtlьIмII

харaктeрIIстикaмЦ

пoтoкoм

иi[IIyЛЬсa'

пoToI{oli

ТсuлoсOl{cр)iiаПll'I ll

.l..

П.

llpeлrдe vсм

lrрr]:iтn к

пoдробнoму

аIrалIlзy

кoЕItpeтЕых

зaдas'

цeлeсooбpaзнo

I(раткo

сисTeмаTизиpoI]аTЬ

пoслeдЕиr.

0.2.

Стpyйпьre тeleвпя

Пoпытaeмся

дo

некoтoрой

стeпeпи классифицEpoвaть

paзEo_

oбpa3пыe

стрyйные TeчeнIiя. Признакoв,

пo кoтopый

слeдyeT pаз.

Jlrrtlаl.ь paзЕыe

стpyII' вeсьмa r,шoгo.

oтмeтпм ToЛЬкo

EaибoЛеr

оy-

цсс,l]}cllllьIe

из Eиx.

(JсIroBЦЬIм

B пЛанe эToй

кEити явЛяrтcя paвличиo

мeхаЕизмe

рacпpострaЕeEпЯ

стpyп' т.

e. в I{exaндзмe

пeрeЕoсa

импyлЬсa'

эIIсргrrи

II BeщесTBa.

B этoм

oтнoIпeниII

сJleдyeт

рaзлIrчalь'

i{aк

,!сorДа' ламIlЕаpныe

тypбyлeнTlrъIr

стpУи.

,{ля

пeрвых

из них

lIl)ltl)(),/{а'rBлсt{пI]

пеpеносa

мoЛeкyлярIloгo

Tрeния'

тeпЛoпpo.

{ |

(

I t

71л(ltll1':rrllr

- хoPo]Ilo иlIt}сс'trlа.

/{ля

лтopr,rх

- l] пaстo.

,ll||'l'l.

lll|(|]\|,l l!|U|

()'lll\.'ltl'l'lt\'(l1,

) l l l l l

(

I i l |

(]1,iх)га'I

зilntlilIyта'I

сиоTe-

ttt;t

у1r;rtrtlr'ltltii

7ц.rtlt

,l'у;lб1'.rtr'lt,ttt()l.()

ll|!||?li1||lIt'l.

.lастItсrстlr,

вpяд

JlII lllIlii| {|ll((l

l|():ilt(ltIiIl()

('Il('1(l]\til1.||ll(!(ltt()(l

l!ссJIсl{оI]аЕlle

тypбyлспт.

IIInх

{1,ll'},l!

(

( (

i '

I l lI I,]|:lil ll;l

l,(.uUIlс

сoltрсIleIlнou

статltстIrчeскoй

'tr.tl1ltltt 't.у

1tбy.tt

сrt.lrt ttс't.tt .

()l.до,.rьнInc

Пollьlтl{и

пpIIмеЕeЕIIя

статисти-

l|(.()кltх

пРсдстаЛJIсtllrii

к тeoрии

расчeTy

тypбyЛeптных

стрyй

(ltапpltмоp,

Il"u]

дp.)

свoдЯтся'

B сyщнoстlr'

к Teм

,I{e эirпI;Ipичe-

(:ltltм

Пpuе}Iaм.

I{аrt

oтмeqалoсь в

прeдrtолoBиц'

дальнейrпeм

pа_

бrl,гl,t

эl'oгo

Eаl]pавлeltия

пe

paссмaтрllвaloTся.

llз

общeгo

класса

cтрyйEЬIх течeIIий

мo,кEo BыдeЛить

дBи)liе-

||tI(l lIсс)I(имaeI{oй

я{идкocти,

пoЕимая IIoд

этим' кaк

oбычпo'

Eе

]l)Jr||lto

сTpyI{ I(aпельEых

я{идкoстeй'

Еo ]r сTpyи

гaза пpI{ oTнo-

(]lll.eJrЬнo

lvrалol{

пзмeЕeEпп IIлoтЕoстш.

Пoслeднee

бyдeт rrмeть

вЕдЕ Il

'IE

;p.

Pвс.

0'2. схeха

вeepsoй

стpyи.

lti

вa1lдiiIlIlD

мeстo

пРIt сlioрoстIr

дBI!?IicIlIt'|'

маJofr Пo сpaBнeЕnlo,сo сI{opoстЬIo

звyкa' а таIi;lic

пpll мaЛых псpoцirдaх TeItпеpаTypьI (пo сpaвЕeнIlЮ

с aбс()JIIOтEьIм

3качeнlte}r) lr'

ItаI(oЕrц'

пpи бЛIr3oсти зEaчеЕufi

llo-

Лel{y.lяpцoto

aeсa гa3а

сTРyо и в ol{рy?каIoш'eй

сpeдe.

Pазyrreeтся, тeчeпЕя

газа прЦ

= сonst мoгуT быть пoлyвeны

паlt

.rlстrrьrii

сЛyчаfi

тeчeнllя с'Illtмae}loгo газа. oднаllo

IiаI{ пo ме-

тo'цy

pcцlеEllя'

ТаIi lI пo самoстoятeльEoмy

3ЕaqeншIo сTpyш Еe-

сairtltаerIoii nilIдt(oстII зaслy2IiIIвalот

EeзаBПсп}roгo

pассlvtoTрeЕпя.

oт"'Iпчttтс"rьнoii oоoбeцпoстьrо

тeчeнпя пpII

сorist,

ylie

oTмe-

verlltoii

выпle, яBЛяeтся

IIc3аl}llсlI]|{oс1't,

дItrrампveскoй

зaдaчи oT

TeпЛoItoii, чTo сyщcсT|]orttlo

yпрoщae1

ltссЛcl(oBаЕIle.

PПс. 0.3. сxеl'а

распрo{]тI'ilпсtlи'l

стpуи

пoтolic.

спfтllыll п0гoк; б) встpeчвыi пoтoк.

rlтtl

ttaсacтсlr

струfi

оrкпмaeмoгo га3а' тo сpeди ЕIIх слeдуeт

pазЛllчitTЬ IIpoя8jlcнllя с}Itиllae]!IoсTtI' свяЗaЕЕьIe с влIIяЕие}l oдвoгo

ItЛll IlссI(0ЛЬttllх oдBoвремcHЕo

действyющшx

фактopoв

с?l{ltмаe-

мостtI

бoльrпoir скopoсти

дBrr}I{eнlIя'

зaмeTЕoгo

paзЛичпя

в тrЬr-

псpа].ype плII сoстaI]e

газa Il сTlyc

R ot(рy}IiаInщeii сpедe.

ft llтolrу }кс trpизнaкy

(с;ttlrмaсмoстп) l.eсEo ПpIrмыIiaeт пoД-

раздe.цeЦцe

стpyii нa oдIIopoдIIЬIo

IrO сocTaIty

(гaз

rrли яrидкость)

I{ нeoдriopoДЕьre. Пoследнио

]}

оaolo

oчepо;lЬ бшвaют

paзлиutrыми

Itак пo своiicTвaм

rrecyщой срeды' тalt п пo

рoдy

lpимeсeй

(гaа,

)I(идl(oсть

ДЛи TBсpдыe тaстицы).

Tаким oбpазoм' B стpyйнoм

дви}кeнии

в тoм

иЛII ItнoM вIlдe

мoili(''I'

yчaсTBoBатЬ

BeщeсTвo П тpeх aгpeгaTньIх сoстoянrrях.

Hapя-

дy

o :l,l'I|}t B Пl)сJtcJlЕl|o гoдЬl

BЕItмавиe rrсслeдoпатслеfi cталп

прlt]t.ltсIiаTь с'|.pyIt

ltЛil:}]\tьl -tIcTвcрTоr.()

аr.pега,l.IIoгo сoстoяIiия

']оIll0с.].|]tt.

lIoдpаз,це.'lсltItо

стpyii по

rIlltti]lIаIiy

(;'ti

lt nlаe}t()с,1.It иЛи aгpeгaT.

Itoгo

сoстoяItI|я

yЧIiтыBаeт!

IrO суIl(с(]тtt}.l

с()cтo'!IlIlo Пrщeствa кaк

стpуe'

тaN

l] olipyiliающeм

пpoсTpаIrстltс.

B тolr lкe плаЕr

взalr.

lroДeiiсТBllЯ

стрylr с oкpy {aющeй

сpедrlii

r1елссooбразнo

paccмoт.

peTЬ

eще

дBa

пpизЕaкa

ycЛoBl{я

двия(cния

сpeды

II ee геoмотpию.

llo

первoмy

из Еиx слoдyeт

paалtlчать

расПрocTpаIIoEиe

стpy!

нeшoдвпrквoй иЛи

дDи)кyщeйcя

сpедe'

B частEoм сЛyч&e

B o,цEo-

poдцo}l

сп}iтнonl' встpeчЕoм

илIr opиeEтIlpoBаЕЕolll

пoд

углolr

(сlt.

схe}lьI Eа pпс.0.3)

пoтoкe. l(

атoй

ite

гpyппe

зaдач пpиlttьIкаeт

тeчo.

IrIIs

сTрyйнoм пoграничEoм

сЛoе'

вoallикaющеe

вcлeдсTвиe

нeус-

тoйчивoстц

тангeЦцIlаЛЬнoгo

раарьIвa

мe)кдy

дByмя

дBtl}кущиlll,rся

I l|'

l:N'l||tl'пI

|l'l'||lt|Il'l t|''l':' |,1.л|'

l'ш.', |l,l. t:\l'r\l|'|

|lllr|U6oдt|ых

стovй.

llxl!'lilill г1l)}ll'

lk Iljeч||ll(|

lIl{'nll|'

ltr

l,i'lI|ч'1Illoп

I!loстpаIiствe;

').oъ.

.''*'"

Ъ;lъ,"ff#*'

,IФ

oбтeкаEвe

тelo

(спyTнo

пЛп

встpeчнo

clrt.

pпс.

0.4)

oдllopoдпыми

пoлyбecкoнo.r-

ны}lи пoтoкамя.

Чтo кaсаeтся гeo}leтpии

пpoстpaнствai

кoтoрoe

IIpoцсхoдIrT

пстeчeнпe'

тo

здeсь слeдуeт выдeЛI!ть

pаcцpoстpапelrlte

стpyи

пpактпяeскu

бeсI(oЕeчнold цpoсTpанствe

При

oTc}ЦствIlIt каких.лпбo

твepдъIх тe.rl,

BзaиIrtoдoйстByющих

сo стpyeй,

такиo

тoчсEпя

нaаы.

вaют

овoбoднымIr

cтpyЯми. Hapядyо

этим

cлeдyeт

pаалпчaTЬ

(цoЛy-

oграЕI{tIеEEъIeD

стpyи'

двп)Ityщцrся

вдoль

твepдoii

пoвepxЕocтп;

.'r.

д. вулu", в. П'

tiiшкJpoв.

вBDдЕниE