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

Подождите немного. Документ загружается.

зЗ8

РАСчDTьI

и сoт1oстAвЛЕ1lиЕ

с oпЬlToItI

[гл.

oсЕсиммЕтPичIlAя

IA3OBAя

t]TPУя

спУтIlol!

ПoтoliЕ

339

tr !u

IleпocpедcTBенIlo

пoкa3allo'

чтo

ПрIl

дoс'TаToчнoм

уpoBне

ТурбyЛeнT.

Eoсти

Пapa}teTр

пpакTичeскlI

Еe

вЛиЯeT Ea

ПpoфиЛI{

ПЛ0r.нoсTII

Пoтoка

иl1пyльсa

и избьlToчнoгo

TeI]J]oс

oДeра{а tIиi

в rазoвьlх"'l.1,yяx

PtIс, 15,26. прoфIrлIr

з'а''снпi1

p.A"

рnJr,-

A" в

спyтЕoil

сT!!е

(ll

0,17'

4'2

t""'ls])'

o o o

оllытьl;

!асчст

по

метoдy э]iDпвai]снтпоll

]alaчц.

(Bo

Bсякoп1

сnyчаe B ПpeдeЛaх

ToчIloсTи

изпreреrrrtIi).

B.raстнсloтlr,

усЛoBиЯх

coBПaдrния

всeх

ЦриBЬIхl

e. пpи rroвr,rшеянofi

rrача.цьнoii

Typбу".IеIrTнocTI,I,

aBTo}IoдeJIьньlх

учасTках

сTpyfi.{LIx TcтicцIIfr

иI{еeт

т'reстo

пoдoбиe

пpoфи..rer'r

pu(u.-

ш-)

puсo(1i

- T.)

\ нe l{nreсT,

a/d

I,lrc.

15'27,

ПрoфlJlx

значrrrпit

сtlop*',,

.-д.

-]-]a

теIlпrDат}рьI

'|у

,,,

1',ю

.||yгнol.1

'тг}о,

_ _

l,'

'l7,

l,2з:

-nj

0'!7.

'.:

iN'

lФi,

(jlDнrllt

pасчст uo fiсTo;(y

зiiвиtlаЛевтIioil эадаirlr,)

1,6

0,8

0,83,2

l';tr

l3:

tli

t,0

4,8

4,6

4,4

11,2

3(0

PAсчEтЬl

сoпoсTAвЛBfiип

с oпЬтToм

tгл.

cлeдoBaTeJIьIlo' мeста

пoдoбиe

скopocTI,I

избыToчEoй

Trn,rпepагypш

в oтде.i]ъttoсTи

в струяx

пpи

зEaчeIrиI{

(t)'

за}IeтЕo

oTJIичEo}l

oT eди-

EлцIn.

bo.J.lee тоIo'

для

этцх

aвтoltoдeЛьEых

участIioв

зtraчellиe

аI{llпрIrчeскoй

пocToяEЕoй

a бyдeт

oдEим

те}I

хte. Пpoплllшстри-

pyeм

всe этo Ea

oпьITEъlx

дaнEьIх

(вЕачaЛe

дЛя

TeчeниЯ

с тyрбу-

ЛItзаTopollt).

Hа

pпс.

15.25

B кaчeотвe

Лpиllepa

rroказаны

пpoфпли

oтнoси-

тrльEInх вeЛIIчEE pu(u

u*) lt puс,'(T

- Z-)

oсrr

с'pyи lr

Iloпeрeчцых

сeчeЕIIях

дЛЯ

pа3trьIх

аначeниil

п oДEoIо

знarle-

EEя с0. L,IIлoI]IЕьIe

лиЕIIи пpoвcдспьl

пo

pc3уЛьтатаIl

perrlеЦIIЛ

ypаBIrеIIlIя

Tипa

тeпЛolrpoBoДтioсTlr.

llа pпс.

15.26

15.27 пoказаньr

t5.5I oсEси}IмDтPичIiАя гAtoвAя сTPУя

в спУTI{oпт

пoToliЕ

З41

иЛи

цaЛичии туpбу.ппзатopа

сTрye.

PeчЬ oб эToп1

п]лa вьlrrlс.

Eа

эTих

pисункax

спЛoIIIlIьIe

Л!I}l]llt -

paсIIeT IIo }teтoду эI{вIIBaJIеEт-

нoli

задави.

Taкиlr oбра:lo,lr,

IIрп

paзвиTоii туpбyлeнтпoсти

(lauАu)n

IIрoфиЛи

тeх

нte вeлIl.

tlIIп

(тoяки

- опьrтьl,

линии

paсчeT

по ме-

Toдy экBивалeEтEoй

зa-

даuи)

и избытouнoй

cкo.

poсTп

и Te}II]еpатyрIn.

Cpавпeниe

их

trозBoЛяeT

yсTaEoBиТь

зaкoEoмeр-

EOсTII измeEeE]Iя

aTих.

вeличгlll'

усЛoBЦьIe

гpa-

IIIIцЬI сTpуи' oIIpeДeЛe}I.

нЬIe

Пo

pa3нъInl

пpи3нa-

кaм'

п т.

п. 3aмeтиlr,

ч,Io

пoсЛеДEцй

вoПpoс

пpедcтaaJIЯeT зцaчnTeЛЬ-

IIЬIIi иЕтepeс. B

связи

этиnI

Ца pшс.

15.28

дJЯ

'цBУх

знaчel{ии /tz

lI Пpи}tepEо oдиEакo-

I]ЬIx Знaчellцi

tloкa-

taпTtl

3aвIIси}I0сTII

yсЛoвнoЙ

(пoJlyшIIpIIIIЬI)

сTруII (T.

e. oр'циttаTln

тoчl{и' IlJe

3llaчeниe' Еaпpи}rоp' pu\Ll

uс.)

paBнo

пoлoBинe }laксц.

маЛT,нoгo

зIIaчeЕия этoй iкe вeлп.rиrrьт

даtlIIo}I

пoIIepeчЕoDI сeчe-

нии)

oт

длпны.

Пpивeдeннъrй

pIrсуIIoк

ItаIЛядIlo

пoкaЗьIвaеT' кaк

peзкo

oтЛичaются

дpуI

дpугa

paзвьrм

oбpaзоll

oпрeдeJIeцПI,Ie

зпaчeЕIIя

иtl.

и цaскoЛЬкo

сЛo;li}Iа I{ нeчeтка

их

3аBI{сцltIостЬ

паpaмeTpoB

задaяи,

oсобeннo в

IlачаЛe

стpуи.

Чтo кaсaeTся

пoJI-

Еoй

yо.'Ioвнoй

IпиpIIEьI

стpуrт

(t.Iaпрпмeр

oрдцEаTЬI

Уr

rщ

ДР.),

тo' кaк вIlдIlo

lтз

pис.

15.26

ш t5.27. oпpeделeЕпe

ee пo любolry из

прIIзЕаlioB

бът.цo

бьr вeсьма ЕeToчIlo.

Этlтм,

пo-видIlмoму, oбъЯс-

вяeтся

paзнoбoй

B вollpoсe

o вЛIтяIIIIII паpallreтрa со Ea

гpaцпцьI

стpyl. II в elo тpaктoвкe paзньtмIt

автopамII.

,{ва

последующих

pисуIlка

- 15.29

п 15.30 - пoсвящeны

сpавнeнцю

oцInTEьIх

даЦ-

EьIх'

IlojIJДIeEньIx

oдEцх и

Teх

iltc

ycлoвI{яx'

нo IIpп

oтcyтcTвцI{

Pис. 15':lj.

завпсrмoсть,cJroвЕoй

(пoлушIrрltныD

стlrуи.oт

ц|llllL'.

oлpPJс.rPяЕая пo

pаJличвьl!'

п3Ilfl r\lот

ра|ц,

'lLl'

0'17' o

4'l5;

_ _

fl: 0. o:4.1.

11а

Pис' t5.29.

пDoфпли 3начeпltя

Гu

дu

нa oсп спyr|tых

.тpуfi.

слeва

бсз тyр6y.

,';а""р"'.""p'й_

фpбу:тлззтoрoу'

m..- 0.

iлll 0.l i6): 0'l7

(0);

l.2

(oo)l

(;

+);

A )i

{

(.,]

lФ|'Бl'

тoч'lп

oпыты;

р:rсчет

гlo

метoдy

а}iвItваЛeIiтlrofi

3адаqп.

.)ъ

-ьъ

уEивeрсальEoм

пpoфилe

Pu(u

uф')

(спpавa),

и цpи сеПaPацпп

иаoтepмпчeоких

кривЬIx

(сЛeBа Еa

pис. 15.29

и 15.30)

paоqeт

м2

PАсчЕтьI

сoпoстAвлEнI{Е

с oпьIтo}I

,t5.5l

0CвсиммETPичIIAя

гAзoвAя

стPУя

cпУтнolД

пoтoкE

м3

ца

plrс. 15.26. Пo

свoeму впдy

II oтEomeнию

[/l7

эти

l{pивыe

oTЛичaюTсЯ,

oт

мпoтoчисЛeцEьIх

пpивeдeIIEьIх

paEee.

Успerшнoe

IIpиlreяeЕиe

}teToдa

эквивaЛeцтlroir

зaдаqи к

даItIiшlI

пo

IазoвьIIrl сПyTвым стpуям

дaeT

oсIIoвaEIIя

дЛя

испoль3oвaЦия

rlх

вьIчисЛeEия

пo

фopмyлaм,

пpиBeдеIi}IьI[I

в paздrЛr

74.4,

pac-

пpe,цeлelrllя

кaсаTeльIl01.o Еal]pя)+ieEия

трeция.

I)eзv.lrьтатьI

такoгo

Pис. 15.31. зависиltocть

(])

Ет

(9)

oт

rrool1дшнатьl х rля сllутнoц

qтI'yи'

(lп

U'l7.

1'2

t|бJ).

I)асчeтa

д.ця

сTрyl{' Bытeкaющеli

в цeПoдвЛ'*rныil

вoздУx, пptr

двух

зllаr[eEltях паpanteтpa

с'l

(изoтeplrиueскaя п Пpe.Jeльнo'

,цля

этпх

оtrьIToв'

пo/1orрстая

cTрyя) пoI{aзаIlьI

цa

р,1с.

15.32. Изобpаrrteнпьlo

пa

aтo}t pllсyнкlэ

крIIвЬIе

l(JIя

Tpех

3нaч0ltIIII

pассTo,rIlи'I oT rIасаi(кa yкii|]ЬIBaюT'

как llаlt

Dprдстав"-lяется' нa pсaJIьtryю

Boз}loifiЦoсTЬ

вrJчIIсЛellия нaпpя-

}}{еIlия тperlllЯ I1 ПoсЛel(yющeи

сlrcTollаTllзallЦll

дaнItьlх

пo

pазЛичньl}I

стpуilвьIlt тeчеEияlr нa oсlloвc

}Ieтoда

акBцBалоI{т-

нoii

задави. Paзуltеется'

paсчeT

эToT

'|'B]!Яе.|cЯ

эltI]иpичeским.

Близкиr.I.

нo

оущесTвeнIto

мeвce тoчпьtii

pезулЬтат

даeт

Пpo-

стоe <oбpащeпие>

уpав'нeниii

noгPаIltt'tнoгo

сЛoя -

вьlчисЛe-

Itиe

с их Itомoщью ]IpoQиЛя llaпpя}rle}rl!я TpeIIIlя I]o

ЗаданЕьllu

(из

аксIrеpиrreнта)

пpoфиляlt pи'

др.

oднaкo

знаllrтeльнo

бoлec Irpoстoe

oI]ре'цe.llellиe

вeJIичиЦЬl тpения (тaкнre ПoToкa TeП-

пpп

сooт8cTстByющe11

IIpавIlЛЬtlo

trepeдaeT

||uс;

IJD

(взятoй

из

oпыта)

зависимoсти

[

дeфop}taцlIю

лpoфилeй

плoтtioс,ти

"o)

[гл. t5

E('J

пoToкa

-'t

(р".)',

20..25

P'lс,

l5'з0'

пpoф,tлп

зяaqeяEя pliсрA?Еs

oоц

сгyтпых

стpyй

t|-j'

(oбo.

зпачеIiия

сlД.

p!rс.

t5.20.)

т(

,*""""]iJ'1.-"o"iтft';"

Daсчст

пo

мeтoдy

!1!-пyльса

тeплoсoдep?IiaEия

вo

всeм

oпъIтЕоnr

диatra3oЕe измe-

EeIIия

IIарамeтрoB

Ц nl.

кaчeствe

пpимepа

р"".

15.31

oonu-

ааEьI

зависимoстп

€

Ет

ДIIЯ

"ny."ot

Ё'pу',."p"д"iu""o.',o,i

аld

PAсчЕтьI

I,I сoПoстдвлЕllllE

с OI]ьIToм

0,25

0,5

0,75

t,?t

Pпс.

l5.з2.

pасчствьle

пo мeтoдy

аt{вивалeвтrroй

задачIr

прoфплп

тypбу.

II elo

oт".lllчцe

рaltнпх

}toдIlфtl

riаI\llii, ll

B пepвylo oчсpе;lЬ oт

Ilсхoдtrоfi

схe}tы

г. Pafiхapдтa.

С.qабьlм

lrестolI rroсЛeднеii,

rlontttrro

нeoбoснoвarrцoстIl

oсtioBпoтo

yравlleнIlя, Лa.|яются

(и этo

oтrle-

ча.цoсь B

ЛIlTepатуpе; сnI.'

цarrpц}lеp,

кнlrг1. ll.

ХItllttc

lg.'nl)

лпtrоа-

plt3аццЯ

ypaвненrtli пolpaпцчнoгo сЛoя'

oтo;tiдсствJIеulte

3атoп..teЦ.

iloii lr спyтнoй стрyЁ

(:.rя

избытoqньtх

веltItчlttt) lt

r''

'1.

фlrзltвe-

скofi

пдоскоcти

течeIIиЯ. Этo

пpltвoдит

к пpяnlо}I}r

t|poтrrвopcчиЮ

с oПыTolt

и иг}toрIIpoваIlию

факTцчeск}lх

oсooеIltloсTсlt

pа3"'IItrI-

ньrх

задaЧ.

B пpотивoпoлoiriuoстЬ

этolty

llотoд экBIIвaЛeflтIlojl

зililitчI{ сo.

хpаItяeT

peaЛьItьI}r'

EсЛlllte].ltlЬlit

Teчeltцe}l

всe eгo ocобоtrrIoсти

yчl,tТInваeт

иx

пpп вьIбope

I{3

'ксПlэpимeнта

paсчeтногo

(к.цюtlа)

пepeхoднoii 3авцси}'oотtl

!i эффcкTlIвЦo}ry

прoсTpaнстBУ'

в I(отopoll

TcчеЕие с ItзBестIIЬIiI

пpиб.rпaietrrrоlt

мoяteт

бьrть oписаЦo

JrllttеiittьIм

уpaвEециelt

TиПа

}'PaDIieнIIя

Tсп.lIoltpoвoдностп.ГIpи

tTo}r oднo

Il тo ;*ie

peIпеEIte

аТoгo

ypавIteЕIlя oTBcllаст

бoЛЬUloltty

числy

peаЛь}lьIх течe-

ниii в

фrrзиuескoii

llдoскoстrr,

свяl заrrtloii

с аффeктrrвнofi

сooтвeтствую-

щими

pавсttстваnrlt - в

IrpoсTсltlllс}l сJIyЧаc

o/(ни]v[

тoлЬI(o вьIpа-

;кeниelr

Е(,).

Любaя

oсoбоllrroсть

pоальuoй

зaда.rп

фopltа

начаЛьIloгo

пpoфилЯ,

BI(Лючaя сIoда

сBoшсTaа

сIIyтItoго

пoToкa'

(IlстopпяD

тeчeцIIя' т. e.

фopмa

насадка'

IlаJпчиe

тyрбулпзатopoв

и т.

д.,-

Bсe этo

в кoEeчEoIl cчeTe

oтpа7*aeтся

aксцep

llnteнтaЛ ь-

нoii

связи

п r. B

часTпoстп'

B газoBыx

стpyях

пplr вoзBpатe

оT

aффeнтuвпoй

IIлoскoстц B

фЦ3ичeскyю

сI(aзьIBаeTся

таtlilie

вааIlnlo.

сBя3ь впerxEe

фopмальнo

Еeзавпсимых

уpавЕeниl"l

д]rя дllllа}tllче_

скoil

rr тeплoвol"r задar.

oтмeтцrr

дaЛeе,

чTo

EaЛичIIe

набopа кpивых

Е(с)'

так}lie

Ет

Ет(z)

дЛя

paзIrых TeчeниIi

цoзвoЛяет' !l

такll€ ПoпInТкш

}')iie

имrются в

циTIIpoBaItных

paбoтаx, IIpп opиeЕтирoвoчIlo}l

IrrtтepпoЛяциoltцo}t

расчeтe

IrспoльtoвaTь

}teтoд экBIrваJlсtlтIloir

3адaчI{

д"rIя

пpeдBьIчио.цеция

т. e.

дЛя

цoстpoения

pасчсTнЬI}l пу_

тeм, бeз пpямoтo экспepIllttентa

пpиблпжieнньtх

riаpтllц TeчонItя

.JЛя

нeпзyчeцных стpyйпых

двrt;lieнпй.

Heсoшrrопнo.

lITo

эта Boз_

}to;illoсTь

бyдeт

вoзpaстать

пo

nIеpc наI{oпЛellия

o]tьITllЬlх

Дaнпьlх.

oяa

нe

дoлпiна'

oдцакo,

созДаairTь

иJlJIIoзIlIo

rrвссобщtloстrr,l

:ttc-

тoдa, oсoбсннo в еro

пpoстеiitllсlt

ttIt,'1о.

l} pя/{c с.iIyчitсв слoililtЬlх

Te.rеЦItй

ПoJIyoгРаничeнПьтc

сTрyи'

BсTp€tlIrЬtе стpуlr'

пpoявJIo-

}IIIe

динамичeсI{иx

эффeктoв,

lIplIl}оl('tцIIх к сЛияIlиIo

паpаJIлe,ць-

нЬIх

стpyЙ' их

(ПpIIЛппaнию.)

}i ]lot]сРхrloсTl{

тBcрI(Inх тcJ]

т.

д.-

ПpoстoI.I BаpItаltт

}teToдa

(инвttplturtтrtoоть liоopдиЕатI'I

nIo;кст

даTЬ

тoлькo IlачестBeнную

кaрTItlIy

тeчсIilIя.

l{ля

IIo.цуseвllя

кo;rIIчeствeвпor:i сЛeдУeT

yвe.itltчltть обl'еlt эltrIиpпвeскoI.r

rrнфoрrIа-

ции.

Пpи

этolI

цeлeсooбpазнoсть

да.цьнeйшeтo

paсlttltpeпIIя

oб;laстп пprrlteпеЕця

}leтoда

3}|

а чIlте.'l Ьп ofr стеIIеtlIl заltIlсит

oт

тoгo' нaйдyтся Лц

paцIloЕальнI,rо

фopьrьI

дJIя

эToгo.

B lloItотopьrх

[гЛ' t5

нЕtioToPьIЕ

зAlIDчAнrIя

3!5

::l''11i.'9.-l:,]i]iч

пoдpoбных

oПьlтEьIх

.дaЕЕьlх

пolroщью

дBy-

::].1'}.l]:

ф"J.1yл

eтo,цa

эквпвaлeнтноfi

"uдuo'

nnn,o*й.po.,,,-

TIIIo

oo..leо

пoл}lЬlх

прeдстав.'lенltii

за кoнo]rrеpltoстя

х ,."p"oo""

?,t02

лcllтпогo

пaпpя}ReнIIя

тDcвrtя

"o;'

".рyu

0 {_

-i7;т

ItoпepечЕых'сeqeЕItях

oсссItм]!tетl)пч.

t',.i). l.

i-l;з.

f,:о;з,

f,:r:

:у.!9y']::1l1"-

гаtoвl'x

стpyях.

Этa

задala

отнoсIlТся

oбласти

.]a.1ЬнeишI,tх

иссЛcдoвarirt

ii.

l5.6.

HeкoтopьIe

зaмeчaIlIIЯ

Пoдвcдeм

нокоTopl,Iе

иToIи.

оамeTим'

t]pc}I{дe

всeгo'

lтo

пpивeдeнный

paзноoбразньtii

энспc-

lelrтальныii

]|lатepиа.ц

eгo

обpабoткa

r''eЪoдoll

э^ви"aлe"т,,orl

зaдачII

свI{дeтeJlьствyюT

Цолecooбpазнo"'"

nр,,o,"nu"''

o,",oдu

к pазЛиtIIIьIIlt

стpyliнr'Irr

задачаlt

к pасчeту

т1.pбулeнтпьlх

пло.

ских-'-oсcспмшeTричЕьIх

II пpoстpапствeнвьr.

",pj',i

затoIlJ.еIlЕыx

тl

сIIутIIшх'

rlplt

пoстoяIIцoI.l

и пeperreннoй

o,o'',o""",

nj"

,,poo.-

:.::^":.:i_ф:t""

IlачальЕыx

прoфliлeй

" '.

д.

Ь;ъ;;;oiui..,u,oo't

ДIaтepl'аЛ

IIoясняeт

тaк}кe

цзлorriertЕoe

palleе

oбoсн6ваниe

otетoдa

з||i

PAсчEтЬI

и сoпoсTдBЛЕ.ниЕ

с oПЬlтoм

[гл't3

t5.61

ItЕкoтoPьIB

з,{}IEчAItия 341

1,0

ц5

:"}."l:]

эффективпым

бyдот,

видимo,

пepeхoд

кoopдиIrатaм

('.)'

ф.

гдe r|.-

фyнriпuл

тoка.

.tJrpoятвo.

в pаЗлЛчных

кoнrrретных

с.r1заях

pаавым

бyдeт

саllo

цollятиe

paциoпaльнoй

фopмы

pас'reта,

т. Ь.

соoтшu,цеция

Ireiliдy

в3ятыiIи

иа

oпыта

иа тeopеTичecкolo

prшения

дaIiEIrI}Iи.

l{ак

былo'пoказаIlo

вьIIUe'

вo всex

изyчeнEых

сlJryчaЯх

tнaЧelille

отItoшIeЕия g/

6т

oказьrBалoсь

мel]ьIue

eдиницы

Ir пpимepEo

пoрядкa

0,8.. Этo

зEaчпT'

ме}кду

пpoчиIlr'

чTo

рaсчeT

пo

ll'eтoдy

экBивалeнT-

Еoц

задачи ПpивoдиT'

сoгЛaсиIl

oПInтo}I'

бoлеe

быстDoлrv

пe.

рeн'oсy

T€IIла'

чeм

и]llllyЛьса.

Пoслeднеe

oзначaeт'

чТo

в ltЕ;eгpaль-

IIo.адиаoаTичвс}tих

гa30вых

стpУЯx

Пpoисхoдит

IrrестЕoe

IIеDeDас-

пpeдeJIeЕиe

пoлпoй

энтальпии.

Хаpaктep,'o"o

p"сop"дuiuo,,"

I{aчеотвeвЕo

сooтвeTсTвyeT

с.l

yчаIo,

когдa vtlслo

paндтлЪ

lreн

ьrшe

eдиЕпцьI:

бoлеe

быстoыe

Сущeствeннo,

чTo в

IrpoвepellвьIх

в oпЫтaх

ПpеДeлах

pазличиe

мe)яд.y бetразмepньIмE

;рoф;Лямц

веJII.IчиII

pш(u

- uф)

p!!

lp.il-

u"Ъu*u

""з"u''''eльпo.

B кaчeстве

llpll}tepa

рпc.

15.33

дЛя

EeцзoTeрмичeскoй

стpуи сoIIoсTaвлeEьI

кР,IBЬre

ooeих

хaрaк-

тopиотI,Iк

p"Tш

дpu?. кa"

пoказInвaeт

cраBнеrrиe'

paзличиe

мe?кдy

Еи}rlr

(oсoбeнно в

IIoдoгpeTьIх

сTpyяx)

Лr7I{ит

нa гpаIlll

'o',oЪ'"

э*спepи.'"нта.

Tакиir

oбpазol'I'

сtlt{тая

обpабoткy

пo

pиAш пpIIIlципIlaлЬIlo

бoлеe

шpaвильнoй,

а пнoгда,

нaцpцllep

"Ьp'щ""'факeлe,

paспpoсTpaняющeмся

B сцУтнollt

пoтotrс

(см.

главу

17),

eдинствеttнo

сoравeдЛцBoЙ,

Ee сЛeдyeт

oткaзыBаTься

IIрaктическIl

удo6нoгo

пpиблиrкeнltoго

пpиeмa.

l1pивeдeпныe

oпьlтньte

данflЬIe

oтЕoсяTся

дo3ByкoBым

гаl]oвьIм

стpyям.

Пo-видIllrrollуl

llетoд эквиваЛeEтEoй

заДачи

Ilpцгoдeн

дй

paс'eтa oбласти

сшettlения

в бьlстpьIх

(в тoм uислe свepxзBy-

кoвых)

стpyяx.

Это

пoдтвepяrдacтоя

oTдеJIьIlыми

oIlъIтEыIrIи

дaЕ.

ЕымI{

пo

IазoвьI}I

стpуям'

укaзанIrЬlIrtи

циTиpoваIIIIoи

ЛитepaтУpe'

тaкlт(e

пeдавнo

oпуб.тllкoвaннoli

pаботoй

пo стpyям

пepeгpeтoгo

паpа

[,sl

дp.

СистeматIlrreскаЯ

llрoвepка

п oбoбщeниe

в такoм

trЛaнe oI]ыTEых

даЕнInх

tlo сBepxзBукoвIn}l

гaзoвым

сTpУям

пoка

eще

Ee BыполнеIIьI.

Зalreтцм

так)fie,

чтo B

цитиpoBаЕньIх

paбoтaх пo

пpIIменeнlIю

IrleToдa эItBиBaЛeнтпofi

задalи

улуqшиЛaсь

мeтoдика

расчeтa

цo

уpaвнeЕию

тI{пa

TeплoцрoBoд'oсiи.

пepвых

pабoтaх

{0a'

ragl

oснoвgьп,rи

paсчeтIlьIмц

сpeдстBaми

бьrли

rащe

Bсeгo

иETeгpатopы

рaвЛI{чЕoгo

poдa. HeсlIoтpя

нa

IIагЛядIloсTь

IIoсЛrдЕих'

пoвыIIIe-

Eиe

ToчEoстI{

эIiспepIIмeнтa

пpцвeЛо

вeoбxoдимoсти

yтoчI{eltия и

paсчeтa. Известную

ПpаI(TIrчeскyю

пo}!oщЬ

в пoсTpoeEIIп

peuIеЕий

для

oсeсиIlr}reтpиlнoii

за;1а.tи

lloгyт oка3aть

ццтиpoвaЕныe

BьIшe

тaблицы [,6aJ.

чacтпoсти,

eсли

pасчeT ввeсти

фaкти.lсский

нa.laльЕЬIй

пDoфиЛЬ

pиr (в

общeм

сЛyчae

EeoдIlopoДЕыiO

дp.'

To,цa}!tc

yчеT

сpав.и'eль"o.

вeбoльrпих

oткJIoIIeIiиI"I,

нaцplIIIеp,

oт

ПpЯ}!oyгoЛь.

пЪгo

opoфпля,

как

пoкa3аJ

B. Е.

Кape"rпн

[00'

ll5i,

}'Лyчшaeт

сxo-

димocть рeзyЛьтaToB

pacчеrа с

эксtйрrrlrентоll

(осoбeннo

вблизи

наоaдка).

цeлoм

мeтoд эквIIBa'rIеЕтцoй

зa,ца.Iи,

Ilо явJIяяcЬ'

кolleчнo'

yItиBepсаЛЬцьIм'

Eeсo}tItеtIlto,

oбладает

и3вcстньIми

преимyщe.

стBaмц

пeрeд

дpyги}rlI

пo.цyэI{пиричecкц}tl,l

расчeTЕы}lЕ

сxeмамц.

Этo

вe Ъз"ачie",

кoЕечEo'

чтo

для

pяЛa

paсqeтoв'

ве тpeбyющих

зEaEия

дeтaJIьIlых

сItopoстIIьIх

I,I

Te}lllеpатуpЕшх

тIрофиЛеir

(и

их

ввпpepьrвпoй

дeфoplrациlt

УсЛoBиях

IIeаBTо}IoдeЛьЕых

стpуй).'

пe iлЪдyeт

цoльзoBaTься

дpylимц

pасчeTными cxeмaми.

R этoй

сBяsц

нapядy

IЦIIpoкo

paспpоcтpаEeЕЕыlrlи

}teтoдaмп

paсчeTа'

pаавптымп

Г.

H. Aбpамoвичем

[1'],

зaсдy)t(Ilвaeт

вциМаI]ия

пpи.

йeне"пe

тeopии

туpбyлентЕыx

cтpyl.I

расчeтa

пo

мeтoдy

сЛoя

сTpуйки

эIIepгI'eII

oбоraщаются

за счeт

бoлee

мeдЛeEЕьlx.

Примcpы

та-

кoгo

рaспpeдeлeния

быдrr

пoкa3aЕьI

pанeе.

Замeтlr:ш,

чтo

B ПpeДьIз

дущих

ра3l{eлaх

испoЛьзo-

ваны

два

тrpиеlrа

oбpaбoт-

ItIl

oПыТIlьIx

даEЦьtx

пo

плоTЕoсти

пoToка

и}rпyль.

са

для

стpyи'

рaспpo-

стpaнЯющсIicя

спyтнo}I

IIoтoке.

llpп

oбpaботкe

oпытoв

Е.

}tаpeлина

(pио.

15.25-

15.32)

кa.

чecTBе

oснoвtioй

хаpaктe.

pистI,Iки

вeз.цe

фигypиpoва-

ла

веЛIlчиI{а

pu(u

uq).

акoII

вЬtbop

являeTся

riаи-

oo"'Iee

пpaвиЛьЕЬII{,

тaк

r.o

-u

Pпс'

|5,3;],

сpавяcяис

прoфплей

d7оr,

и аpu_'

пoперeчнoм

сeчeЕIш

стрyri

(m:0'r:

o:2:

д 1''.;1

кa}t

llмeннo

olla

вхoдI{T

в IIIIтeгpальI'Ioe

yслoвиe

сoхраIleEIIя

sидe

)

ои

(и - и*)

сonst,

кoTopoe

BыBoдится

ЕeцocрeдсTBeEЕo

иt ypаBнrEIlя

тиIIa

Tеплo.

1l91щo"""

(Дyтeм

J,rЕTeгpиpoвaEIIя

eгo

пoпepeк

стpуи).

бoлee

раEIlих

oцьrтах (и.

Ь.

llaЛатEикa

дpугих)

взамеi

pиAи

oб-

pаоотI{y

вводI{ласЬ

вeЛичllпа

Ьpш2

puz

(pи")-.

ХЪтя

этo

не-

стpoгo (для

Apи2

нeльзя

нaIIисаTЬ

уc,o'иe

сoip"нЬIrия)'

Eо

yДoб-

Еo

с пpaктичeскoй

стopoны'

тaк

кaк

oпpедeлeвпe

oпытe

-Дpи,

цe'сBязаEo

с кaкпlrг-нибудЬ

дoпo"lЕптeльньI}lцl кpo}te

BeлцчttI{ьI

рll.'

IlзмeDеEl{ями.

-'т

--_pш

)

(

3,18

PАсчЕTьI

и сoпoстАвлЕilпЕ

с ortьIтol!

(гл.

ЧAсTЬ

IIЕкoTOPЬIE

спЕцl,IAЛЬtIЬIЕ

3AДAчII

3aк..rючцтe.пьнaя

чаcть кццгц

сoдep,+iцT

цз.lIoiNeIIпе

lrcliоToplnх

сyщeстBeЦнInх

воIIpoсoB

Teopип стpуii

вязкoй ?riиllкoстll

гаlJа п

ее

пprrлoяlенпii.

Boпрoсьr

эти

тeсflo связаЕьI

paсс}loтрeIl}lы-

IltII B

lpeдыдyщих

частях, oдEaкo

ЕасToящсc вpе}lя

}leнee

pа3.

тaбoтаrrы.

oбсy;ндаются'

B частlloсTIt

(пpсIruyществcнпo

в ariсцcpIi[teн-

тaЛьItolt п,цaвe)'

oTдeЛьЦInс'

IrpакTlrчссI{It

вссь]tIа DаiliньIe сJ-Io;кltьte

стpyr.iные

тeчeния

встpeчElne стpуlr

lt стpyiiнoc

oбтcкаllrre тe..r.

N[eтoдьr

тeopeтичeскoгo

pеltlcнп'r сoсrTRe'гствyЮnцltх

за,цаtI

eщ0

IleдoсTатoчIlo

pа3Bиты.

11oэтoмy

в IIoсB'lщcllll(|it

,t[t

г"ltавe

сoдeр-

lкатся

глaвныlI

oбpaзoш

oпытпыe

дaнЕыe

rr их oбoбщеtlItе.

oтдельвая

глава

цooвЯщeпа

дltффyзиoпнoмy

тopl]tlиIo

Iа3а.

3дссь

мoтoды

тeopl{и стpyй

пpимеIlЯются

расчeTy;lа}tllllapнoгo

и тypбулeнтпoгo

гopeния

пpeдварцтe.ltьIIо

нe цepr}lеrrlаItIlьlx

l.азoB.

lloкaзаиo,

чтo

ПpиMelteниr

метoдa экaиваЛeнтЕol"t

за,цачtl

теoриll

тeплоЦpoBoдЕocтп'

развЕтoтo

пРедьIдУщeii

чaстIl кЕItгIt'

сyщ{J.

сTBeнlro

paсцrиpяeT

pасчeTцыe

вo3}lo'+iнoстп

в oдIioм

цt осItoBIlъIх

pа3дe.цoB гaзoдuЦaмикI{

t.oprltия -

теopии

тypбулeнтнoгo

факeлa

3ан;lю.rtlтeльrtая

гЛаBа сoдep;+illT

ПoПьrTliy

сцcтe}taтIlзацlllt

Рe-

Пreнцii

pядa

зaдач

paсIlpoстpаЕeншIt сTрУл

эЛскTpo'Пpoaoдящel[

,ttпдIioсTll'

взaимoдeI.icтвyющеfi

}taIяrtтяl'l]\t

Пo.'lсj\l. llрll

tloЛнolt

oтсyTствцII

эксцеpиltcнтaЛьнoгo

}tатepIlа.-lа

pсtJlcuIIo

TаtiIIx 3адац

пмeeт в oсEoвIIonl

IlleToдичсскoе зtlачеIIIlсl

Таlt l{аl{

уt(aЗьIBаoт

cпeцrrфикy

lilагцItтoгазoдиItaпIичoс!i()гo

paссi! o'гpеlIIl't

с oдttoii

стo.

pollIrI. Il eгo свяаь с

oбщеfi

теoрIleii сr'p1.ii.

;tpугoii.

ГлABA

нЕttoToPЬIЕ

сЛo]ItIlЬIЕ

сTPУilпЬIЕ

TЕчЕEия

16.l. Пpeдвapптexьньre

зaмeчalttlя

B пpeдыдyщиx

чacт'tх

кнI{гп

pассnlатpивaЛиcь

пpoстeiiшпe

пдrаnизшpoвaEEыe

стpуiiныo

течeEия

BЯзкofr

7+(IIдк0сTII

га3a.

Taкoгo

poда

аадачи

paсПpoстраЕellии стpyй.исToчHи}toB

ЦJIo.

скI{х'

вeepЕьIx II oсecп}lметpичнI,Ix,

сBoбoдflых

ПoJIуoгpаIrцчeнныs

:^"-,.,.:.1,.уi

TOJIпUIIiьI.

Этoт

пyть

рaсвстa

туpбy.reEтIrых

стpJ,Il,

свя-

3аIIllьIIt

11рIIBЛечeEиеIrr

lrвтсrpал^ьншх

;;й";;;;,

..,Ё",.дo"u-

тrJЬнo

pа3Bиваeтся

Daбoтax

Г,lн

"вс

кo"o-

liЪ]io';.

'fr.

,,o""1"д-

пIIc

гo/lьI

C. Гинeвский

пpцмониJI

lteтoд

интelрaлЬнInх

0ooTнo-

:1..o]1,]i'

Рerxeнцю

бoльшolo

чпсла

,uд^'

o pu.opЪ".рuii".,

.uo-

l."f,xfi'r#."i:::Tныx

изoтepltIIчo"nn*,,'"o.o,ф"iii"Ъ*tй

."py,i

IIспользyя

IlзвeстЕьre

IlllтeгpaЛьЕьIe

сooтнoпleЕия

I'oлy-

0eва.

с. Лeйбeнзoва

JtD. п

aПIrpoксимиpуя

пpoфплп

скopocTп

:rj.t.'I1р.11}lры

(или

напpяжeнпя

тpeEия

и rroтoкa

тeпЛa,

см.

pаздeл

4.2

jjj:.-]:Y,"

"рn".х

стp yй)'

шo;t"пo.

пpи

"u"дuo""

_"Ъiй."'Ёi

y,oщ,*

;},'JJ*Т".xx;,:;r"J""#lx^loi::ти--i.pядeслyrа""-"-yдЬu""'"op'-

сЯ'

Пolrим

ynu

"o'u

o"o

й":i1"##f:JJ*;.;fi

illxl"*x Нff;:

]llуЛI)r

для

касaтслЬIIoIo

папpя?I{еЕия

тpе,.I|Я

pР(ц)2

стpуII

с?Itимaeмoгo

raаа.

Bместe

"""^YT9|"

","u,p,,

u"u,}"""6o,нoшeний,

так

)Jie

каI{

и paсчeтьI'

oclloвaЕЦыe

па

пpяi,olr

задaпп-i.п.joEплe,i

с.кopoсти

п т.

п.'

с пpаI{тпчeской

стоpовьI

iдeo'',Ьil'

".o

,f,i"o.,',o,"

нeскoльlto

yвcлIIчIlТь

чIlс']o

Iloдllающихсяpасчeтy.

3адaчтroрIIIrтуpбyлeвтныхстрyй,

"тnrЕрат}та

"1'9.l

ll.

2.|",

??.:::'',2s'

3l.3з'-3i.-^3-J.3^q.30.

i0,4t,58'

6l.64

jisihfr

дi

11Ё

''33:

*:1i;'

iъ,j'

iвв:

iт'

iill

ll::,'

ili"l|*|ki;'

|;i:

350 IIЕIioToPьIЕ

сJloя{I{ЬtЕ

стPУ{tIlьID'l.EtrEIII{fI

[гл. tь

встPЕчIIьIЕ

стPУII

з5l

16.:

и т.

д'-

пpеl(ставляюT

сoбoй

oснoвy

длЯ

ивучelrия

peaльЦьrх

стрyйныx

Teчurий.

3пачитeльнoe

рaсIxпpeниe

*py'u

.uio,,

noд.

..1y.1r1*

Teoрeтичecl(oмy

анaЛизy'

пpoЪoдиrroйу

"д',,'*

,o-

зllцt1и'

дoсTиIaeтся

IIpи

учeтe

кoнeчrloгo

pазмeрa

свoбoдныx

стpyй,

нeПрeрьIвЕoii

дeфopмации прouзвoльны1

начальныx'

пpoфилЬt'

рaсПpoсTpaЕеE-ия. сTpуд

спyтнoм

Пoтoкe

слoвoм'

всeгo

тoгo'

чтo

пpинoсllт

собoй

мeтoд

эквивалентвoli

""дu"'.

oд""no

llрII

эToм

за

pаlIкaми

исслeдoBaния

oстаeтся

мЕo*ieствo

ПpактIrчески

ва,ItIiьIx

и вeсьма

pазнooбpaзньlx

стpyйных

тeчeниfi.

pааЛичЕыx

oбластях

T€XI{иI{I{

встpeчаются

свoeoбpазвыe

:I^"I1"-"T

иссЛeдоваEиЯ

стpyйIrых'u'"",,il,

;;;;;;o;;;

",p"y,o

oчeрeДь

с Taкими

олo)ItIlы}lI

riадрдIrrep:

l I{ мaлol{зyчeнны

д вoпpoсa}tп'

кaк'

закol{oмеpEoсти

pаспpoстpaпeния

стpyri

B пoToкe'

пpoизвoль.

нo

opиeДтлрoBаЦIloil

oтtloсительпo

стpуи;

оoударeниe

I{ BзаIlмнoe.

пeрeсevЬнпе

стpуir;

9i l:::!::]o"l"I{иe

стрyrt

oIpaЕичeннoil

пpoсTpaнствe;

zr,,

pасI]рoстраEeЕие

си.тьIlo

зaкpyчевньIх

cтpyй

свoбoдньrх

olpаgичeEEьlx

.(напpимep'

циклoнпoir к"мepe

.[',.,'o,1

oo.,.

-^^b].::.1i."4"*твие

стp.yй

с тBepдымц

тeJамIr,

B часTнoстЦ,

стpyй-

цoе

ooтeкаIlI{e

тeл'

воздeйствиe

стpyц

нa

пpeграду

ц }tEoгoe

дpyгoe.

llзунeвиe

этIlх

вoПpoсoв

пpeдставJIяет

3ачастуЮ

пpЯмoй

пpак.

тичeский

I{нтeрес.

3тo

oбъясняет

вIlll}lаIille,

}ЦeлЯeuoe

сJIo)l{ЕыItt

:.-p.li:зl,

TeчeЦияIrr

в лr'Teратурc

Пo

прIlк;IадЕoIi

газoдиIlа}!Itкe

илЕ

в iloнoIрaФIrях

стaTЬях'

I]oсвящeцЕьIх

кoЕкpeтЕым

тeхничeскпIrt

устpolrсТBаIrI.

.[tак

пpaвплo'

рeчЬ

иДeт

oб

экспepимепта.rr

ьHoм

из}дIeЕид

Boпpo-

сal EакoпЛеEии

oI]ЬIтIlых

даIlЕых

в тo}l

II.ци

IrЦont

диапазoн" иамe-

Eeния

pе)l{uмЕьlх

дрyIих

Пapaметpов.

tlтo

кaсаeтся

oбoбщeпия

ollыTlloгo

маTrрцaЛа

сисTe}taтизaциE

пo..IyqеннЬIx

рetyЛьTaToв'

oEи

являюTся

зцaчитeльнoii

меpe

задаlеfi

o1'дyщeio.

"Пuo'o*y,

:]:1.i.

чиTатeЛя

к oбшиpным

эксПeptl}reЕтаJьItьIll

дaЕЕыnr' сo.

дeр?I(ащиIl|ся.Iraпpltrteр.

pабoтаx.I\l.

Г.rrtниoва

l.,],'Ю. B.

ивa.

нoва-lrФ.ц1],.(.

Ляхoвскoгo.

[t36_1{1] ,

дp..

u_'un'1u*.

,oдpoо-

нoй

библlroгpафии,

привeдelrЕoй

,'"'.

p,86."*

'"Ь"'"o

uo".

прoи3вeдellнoI.I

пeрeчEe

ЛитepатyрьI

кo"цe

кн,й),

o"puu"ou"""

:3:.:.:"i

кpаткиIrr

рассltoтpeЕиeм

"oлькo

некoтфu,*.op"n,"pou

слoЛitlых

стpyriвых

тeчевий.

качeствe

Пoc..IeдIIиx

"'б"p""i

o'дu,u.

пьIe

aктуaЛьньIe

,I Blteстe

с тellt

хapактeрEыe

вoopoсы,

вхoдящIIe

B.I{pу.г.исс.]Icдoвaниrl,

пpoвeдeнвЬIх

пoд

РyкoBoдi"вoм.

oднo.o

из

ll]:рou.

Jдeсь

иIrreIoTся

в BlIдy

pаспрoсТpаIreние

сTрyц

uЬ'u".pе*-

::y..tro-тoкe

течeЕI{e

слeдe

зa тeлоll,

oбтеltаeмъiм

oд,opoд"ым

пoтoltoм

или

стpyefi.

dти

зlцq.чI{.'-

как

б1цeт

вIrдllo

IIз

дaльнel.iшeгo,

тeонo

свЯзанIiI

шerкдy

сoбoй.

Хoтя

тeopeтинeскoe

peшeЕиe

rrх (теми

}lt€

Iloлуаlrпи.

pичeскимц

мeтoдalIu)

IIe пoJlучeнo'

oбщеe

rlpeдстaвлeние

кaчe-

iтвeннoй

стpyктypе

Teчeltпя

llo)ttнo

IloЛучиTь'

иcпoльзyя

rpyбo

пpиблиrкeнныe

IIpиeмы

(кoпстpyиpoваI{Ilя) течeIIIIя

.(методoм

сy-

IIeрпo3иции

струй,

сЛoi{ieнIrя

диЦаIllичeскxх,цаBЛeqиц

дpyгц!lц'

сToJIь

}кe

нестpoги}Iц

для дви)I{eнIlя

вя3lioll

;IiидкoстII

качeствeн-

ньtмrr

пpиeмами).

Чтo касаeтся

дpyгих'

Пpaктичeски

Ite llоrteе

ва7iiliьIх сЛуqaeB

сЛoil{IIьIх

стpуiIныi

Teчeнпй,

тo в сooтвеTствItlr

oбщсl.I

нaпpав.

J,IeннoсTью

кIlигI{

otlll

pассltaтpl{BаTься

здесь

не бyдут.

\[ьl

uе б5';еlt

касaться

так}кe

вoпpoса

двyxфaзвъtх

стpуЯx'

пepeнoсe

стр5.eit

твepдьIх

или rки,цкrri

чaстиц

[30'з7'206'2oul

lt;tп

дpyгих

спецIIа.rtьtlьIх

"адi..

тeop,.,

туpбулeнтпых

сTpyfi

II ее

pазнooбpaзньtх

пprl;Io_

нreнrrй.

l6.2.

Bстpс.lшьtо

tlтp1'tI

Haгляднoe

качссТвеtlцoc

пpe;lс

lirB,ц olr

lrе o хаpaкTepe

'цBtr?i{eнIIя'

вoзнIrкающегo

ПрIt

IlсTeчcЦllII

сTрyl'l

ItаBстРечу

oдIiopoдЕo}Iy

пoтoкy'

}!o7*iнo

пoдучlIть,

если

пpибегнуть

(IreзакolrЦoii

,цЛя

тe.

чeвияЪязкoй

хtидкoiти)

супepпoзltцпи

дви;хeнпй.

fIoслeдпюю

пpaк-

тI!чeскIl

мo)кнo

вInIIoлIlIlTь

paзJIIlчЦo,

Eацpимep

пyтeш сЛo?кeEия

функuпir

тoка

для

cтpyи

Iloтoкa'

цЛIl,

чтo' в сyщцoсTд'

тo Eie'

iеol,tетpи.reскиlr

слo'fieниelrt

скopocтeй

oбoих

yслoвнo EeBaBисIlьIыx

тeчeпиI.l.

Hакoнeц,

нeскoлЬкo

Л).s[Iиe

(тaкж(e

кaчeстBeIIEыe)

pe-

зуЛьтатьI

дaeт

нa.'lo;кеEиe

дцIlaмиqeскEх

дaвлeЕиц.

Эти

пpиeшьt

(кollcTруItтиBнoгo))

пoстpoeЕия

сЛo)ItЦъIх

тeчeЕиI.I

дpvгиr,6лизкtlе

rt ни]rr

lllо,цифItкaции,

кaк

цpавилo'

вePЕo

пe-

Deд;ют

оснosнЬIе

спецкфичeскиe

oсo6eнпoсти

сЛo)I{нoгo

TeчеEIIя'

""пpп"ep

oбpaзoванlre

peцIrр I{УЛяцI{oEEofi

зoвы

цpII

oтpьIвEolrr

обтeкавиlt

теЛа IIЛll

встpelноti стp

yI'-истoчEIt ка.

tlаIIollЕиnl

B сBяtlt

этиIu'

чтo

pяд

ре}кItмoв

тeчeЕия

дJIя

задaчц

o с}leшеIIIlI{

дByx

iu,',.up,n,u,o""i

',o'o*o,

бьIл

пoлуueн

paEee

peшeIIIlя зaда.rп

[51|

l,'етoдoiI

пa,о*nния |t'r |.

Tаким oбpазoпt,

peчь IIДeт o

ПoлучеIll1ll

пpcдвapиTe,rIЬIIoц

кap.

тиItы сJIo?t{нolo

TечeIiIIЯ.

r]тo

кaсается сoЛoсTав.цeEIIЯ

с оIlытIIьIllи

дaнEыltII'

тo

дJlя

paссIllатpиBaeмьIx

здось

задач

(встpeвпыe

стpyи)

ввeдelllle oднoй

эмпllpиvеcкor.I

кoнстаIIтьI

дoсTaтoчЕо

тoЛькo

дJ-lя

пpuблиrrteнпoгo

oПисаEиЯ зaконo:tтеpпoстсir

течeния

пo oси

с'l.РуIt.

[ля

пoлнoгo сooтвeтсTBия

pасчrтIroй

каpтIlнш

тeчeIIиЯ с

дeйствп-

тeЛЬнЬIIrt

Двия{erlriell!

пoнaдoбилoсь

бы

увe..rrrвeние

чисЛa

эlIпцpпчe.

скltx

пoстoянных, зaи}!сTBoванЕьIх

IIз oПьIта.

Tо ;кe самoe,

по су-

щeствy'

oтEoсrrтся

ПprlменeЦию

мeTo,ца

эквивалeцтЦoи

зaдasи

тeoDии

тel]ЛoIrD oB oдн

oстll.

УcпеIпнoe

uрll}reвеЕиe

этoгo

}'етoда

к вi'pe'"ым

стpyяlr

тpeбyeт

перeхoдa

к б.oлеe слoжtпым

,фopмyлам

rIpeoбpазoвaния

пеpeмeнных

вItдa

:Е(I),

тl

:Ц(y)

(иЛи

дa}I(e

I{ЕкoтoPьIЕ

слo}I(IIьIЕ

стPУftIlыЕ тЕчЕЕия

[гn. t6

буди"ro

в сBoe вpeмя к

духa

вo вcтрeчEoм

Еe-

024A0tt

Рпc.

16.3.

црoфвлs сIiopocпl в

давлeвв'

в п.roскoЁ стpуe'

р-асцpogгDаяяющefrcя

вo

встpечrroм дoтol{е пpu m:--{)'i

tсl.'

[l'l).

Из

частньtх

pcзyЛьTaтоB иссЛeдoBаЕия oTмeтllм пpoпoрциo-

I{аЛьЕoсть

loTпoсптcJIьноiI

д"'II{цьт

зoньI

oбpaтвшх тoкo"}o""o.

.";

пJeEпю

-l

есJ]и

и0

скopocть

исTeчeЕия

стpyI{.

ГIoслeдEee'

вПрo-

чeм' сЛeдyeT

trз сooбРа.

)I{eEпй

pa3шepнoсTII.

Исcлeдуeмolty

двп-

;кeц!Iю

(сTруЯ

вo всTpeч.

Еolt пoтoкe'

вcтpeчЦьrc

cтpyl{) пpисyщи

Bс".Icд-

ствиe

IipиBолицeiiнoстlI

тpаекTopип

зaмeтEoо

и3.

мeEeпцe

дaBдeния

и' B

r6.21

(pис. 16.2'

б).

oчeвидцo.

встPEчIlъIЕ стPУп

С качcствeвпoli

стopollьI

сooTвcтстBЕe

peзульTaтoв

впдa

Е(z)'

Ц(с'

y)).

Paаpa6oткa

эффeктивпoгo

мe.

тoдa

paсчoтa вcтpочЕьIх

стpyй,

тaким

oбpaаoм, oщe Еe

зaвeрIпeпa.

Мe;Itдy тelr тaкая

8aдaчa

вeсьмa

актyaлЬЕa

для

тoпouвoй'

пeтнoй

Pдc.

l8.l.

пpoфEлE

сIlopotтE

цoпeрcч|ul|t

сcчeEEй

oсeсдшмeгpEtlEoд

стpув'

pаспpoстpаяяющeoся

вo

вcц)eчrto

пoтoкe

['пJ.

и т'

д.

тoхнпItпl

tIастнoстE.

свя3и

с прoблeмot.r

стpyйвoй

ста.

oдлцзацпи

пламeЕп

быстpolt

пoтoкe.

Этo

oбстoятeльствo

ц псi-

)-l--......,l=......l.=псс]re.loBаaпювстpeч.

l l- .-:::,- цLtY .тnr.n Ilr{I

l : :#r,iF=--

Hа

рпс.

lti.1 пpeд-

+ '_Еl=-=#-.J

".u"."u'i'

дЛя

пplllreра

-l

щ.=*-:-

oпЬlтныe

дaвaыe

пo

pас-

-l

: !рoстpаseвtrю

oсeсE}r-

l :

E::l-F=

мeтpичнoЙ

стрyII вoз.

I€ffiiffi

Pпс.

16'2. пoстnorнre

кAрmвы

тrtleЕвя

дJlя стDУ|Д

вo

скoРостlt (ш

0) и вy-

вcтрeчвoм

пmoкс

(пo

дaшlш

pпс.

i6.t)' o)

сЛoйеfiве

лeвая

JLrяI|я тoкa

сriopoстсй.

6, слorкeвпo

сriopoствыi

Ha pис.

|6.2

для"n""""*'Т,Т;'-.o"P'1lJ;"."'o

кapTиI'IьI

,i/Й

L!!!]

0Д!!м

oгрaнIIчeEIIo}I

пoтoкe.

'r/eQ!{!a

ng!Йт't

Пoмимo

сI{opoсTнЬIx пpo-

TeчeЕия

дЛя

ycлoвпй

oпъIтa нa pис.

16.1,

пoстpoeпЕьIo пyтeм

с.r]oаielIПя

скopocтeй

(pпс.

16.2'

с) и

cкopoстпых

дaвлeппr.r

pu2

oтдeльIlьIх

]rчастItах'

сo.

""";"1*'oъ.3ii*i

i'""ii''"J;n"1ТЁ*Tf"1i'#il,f,3iil"*

измepимoсTЬ

ЦpoдoJ]Ь-

гroй Ь пorrеpevвoй

кoмпoнoпт

сI(opoсTи.

Эти особeuнoсти

дeлаroт,

вooбщe тoвopя,

услoвItъIм

trpцмrнeниe

It BстрrчIlInIl

стpyя}l

rreтo-

]r'

д. вyлпс,

B. п.

кашrrарoв

I Jt I

т t

I J

I {

;'E"у

I1ЕI(oтoPыE слolI(EЬIЕ стPУtIlьIЕ твчEIlия

[гл.

дoв

тeopии IloтpаЕпttЕoгo сЛoя.

B Црoтцвolloлo)I(Eocть

этoмy бoлee

(сцoкoйЕoeD

слo,I{Eoe

тeчeEцe -

pаcпpoстpаЕeЕиe

отpyи в

сцyт-

Eoм пoтoкe

BпoЛEs

yдoBЛeтBopЕтeЛьEo

ltoличeотвeцЕo' a Еe

тoЛькo качeстBeEEo oцисывaeTся

мeтoдамц

(Еалo,кeцияDl

pаBEo

как и l{eтo.iloм экBиBaЛентEoй зaлaчи'

гlаиooЛee troдpooЕo

аI(сПepимeEтaЛЬнo

иаyчeЕo

дви,I{eнцe

trpи

pacпpoсTpаEeпии

lIJIoскoй

сTрyи

вo вотpeчIloм

oдIlopoднo}r

пoToкo

paбoTе

T. П. Лeoвтьeвoй и Б. П. Устимeнкo

[1'?]'

из кoтоpoй

вaпмсTвoвaя

привeдeнный вышe

pио.

16.3.

Aнaлoгrчпъrм пpиемoм

(Eaлo}кeпия)

Iiroя{Ilo вoспoЛьзoваться

для

пocтрoeния ItaчecтBeEЕoй

кapтпEьI

тeчeЦия'

cозl{aццolo

дB]rndя

встp€чEьI}rи плoски}lи

сTpyямп

(paвяых

нaвальных пмпyльсoв),

Irлц

}кe

дЛя

oсeсиммeтpичEolo тeчeЕIlя'

сotдaвae}loгo схoдящейся

вeepпoй

стpуeй. cхeмaтдчeски

такая

каpтиtIа изo6parrteна на

puc.

76.4.

Иауueвиe тaких

стpyй, их

взaпмoдeйcтвия (Eaпpимep,

вoздeй-

сTвиЯ

Еa

свoбoдную

cтpyю

пoпepeчпых

стpyeк и т. п.) пpeдотав.

Ляeт

зIIaчдтeлЬEr'rй пpактиveскиI.I иEтepeс' в

oсoбeнвoсти

для

Iа3o.

выx стpyй.

16.3.

Cxемa тeч€циЯ B сЛеДе аa теJIoII

Хopoшo

шзвестнo' чтo

двцiкeниe

сЛeдe

3а

rIлoхo oбтeкаемыrrr

тeлoм вдаЛц

IIoслeдIiеIo

l{}teeт BьlраEieнный

стpyliпый хapaк-

тep

(для

лaDtинарIloгo и туpбyлeнтнoтo

тeueпий)

пoддаeтся

paс.

чeтy мeToдol{ малыx

вoзl{УщeЕий. Hе

пpивoдя

здeсь эТIIх

рelIIевIll.I,

rroдpoбнo

иЕлo'кeнE]nx

вo

мЕoIих

мoнотpaфиях ([ll'

rз0, 1?4, 194, 2!2

дp'])'

oбрaтимся It тeчeIIию

в сЛeдe в нeIIoсрeдсTвeIIЕoй

близости

к п,'Ioxo oбтeкaемoму

телу.

UхeмаTическаЯ I{apTиIIа TаI{oтo

TeчeEIrЯ

бъIЛa пoстрoeнa мeтo-

дoм

(Eалох{еция>

фпктивнoгo

турбyлентuoгo

стoкa

rllмпyльса

oдIlopoдEolo

пoтoкa

[6E].

}tак впднo из pис.

16.5,

д.ця

TeчeEIrя

хаpaктepнa

зoпa oбpaтных Toкoв

с TeмII

н{e oгpaничI{Baк,щцмц

поBepхEoстя}tи

0 и z

.(ля

oблaсти

paзвпToгo

туpбyлeптнoтo

тe'reвия (upш

зEaчeEIlп

vислa

Peйнoльдсa

пopядкa Re

Э 10a -+_ 105) pао.leт

уItaзaпqьIlrt

выIIIe мeToдoм

lloзвoЛяeт

oцrlrитЬ

длцEу

зoЕы oбpaTных тoкoB

пptl

oбTекalrии тeJI paзЛIIчнoй

фopмr'r

oднopoднIn}!

пoтoкo}I. Рeзyльтaтъr

paсчeTa

кaчeствetrнo

coглacyloтcя

o oпъIтoII'

a пpII ввeДeIrиц

oдЕol.t

oпI'IтEoй пoстoяннoй

дaют

II ltoл]IчeсTвeЕнoe

сoвпадeЕIle.

l{Ля

пЛoскolo

т€чeния приведeEЕaя

длиIIa

зoшы oбpaтпыx тoкoв

рaвЕа

#:*с'

Iдe

кoзффlщпевт

сoпpoтивлeЕия'

а =

0'35.

Эти

фopмyлы

I{aчecтвeнEo

пpавиЛьIto-

oтpa}каIoT

BЛияIIиe

Iеo-

мeтpпveскoй

фopмы

тeлa

Ea хaрaкTep

oбтоrtаlия

ц' B

чaсTЦoсTI{'

на

дл"нy

зoнш

oбpатEьIx

тoкoв.

HaпpимepJ

дЛ,t

TeЛ с,

Цлaвнымп

oбвoдaмй

(пoпepeтпo oбтeкaeмый

циЛиIIдpl

(

=э 1'0

7,2, тl шap'

(

0,5)

длина

зoEы

cooтBeтствeвEo

pаBпa;= t

'3л

}

1'2.

B слyтаe

кpизисa

пptr

oбтeкaнии

ци.lиш,l(J)а

utapа

IIадeIIиe

кoэффициerrтa

соopo'и,,e""я

BInзываrт'

как эТo следУeT

Itз

фop.

,(ля

oсeсиммeтpиtlЕьIх

тeд

мyл' сooтBeтствyющеe

умeIIЬ-

IЦeЕиe

paамepoв

зoнш

oбpaт.

цых

ToкoB.

.{ля

тeл с oстpь]мц

кpo}t.

кaми (пoпepruIto

oбTeкаемая

плаcтинa'

Е=

2'()' и

дIIск,

,t)

oтнoclrтeЛьIlая

дJlинa

зoEы

сooтвeтсTBeII}Io

pавIlа

l=2

в ПepBo}r слyчae

i,'

t,g -

вo Bтopol{'

т. е.

зIlачцтeJIЬЕo

бoльlrre,

чenr

дЛ'I

тeл

ПflaвuьI}rп

oб-

вoдaпIи.

}taчествеrrrrос

ltollrвсp?riiile.

rll{c пoЛуч]IJI1I

Taк}liс BЬIвoдьI

oб aвтolroдeльнoстl't

oсрeднcЕ-

EoIo

TeqeнIIя'

Ее

завIIсIпtocTll

paз}Iеpoв

зotrьr

о6pатrlьlх

тo.

кoв oT скopoсTIl

шaбсгаroщeго

16.31

сxЕlДl

тЕчЕIlия в сЛЕдE зA

тЕлo!(

.,i|A

PlIс. tс'5, схсNl:i

о6рaJoваяия

цпpIrYЛяциoIIяof,

зUньt аа

1сJloм, d)

lUин{ение

(турбyлcttтвoY

cTolirD; 6)

двиnrоIlttc

зll тсJroпl, пlrдTlrpfeмrnм

тotiсчДt,lм стоlloDr

r'ilпyЛьса.

Iloтoкa II

l{P.'

ЧTo llpяIro BЬrTcItаЛo

I{з Dаочeтoв.

3a"'e""м'

чтo

IIa ПcpвЬIх пopaх )tlr

pc3yJlьтаTш'

свцдeтeЛьсTByю-

щиe

peтyляpнocтIl oсpeднeнIloгo

TyрбyJloЦTllогo

llвцяieпия

в сЛe.

дe

зa тeЛolr'

пpoTIlBopeчили

paсllp0сТpдцcЦIIoмУ

pаsee

BзIлядy

цoлнoй якoбш

хaoтичнoсTи эTогo

дBиirtcЦuя.

Aнaлoгичпaя cxeмa

быда

исI]oJ]ьзoBаrla

И. Исaтaeвым

1112'193]

дЛя

пocтpoellця

кapTинIn

Terlcrtlrя

Пpи oбтeкавип

тeлa

стpyeй.

Былo' в

uаcтнoсти,

цoIraзаIIo'

trTo

ДЛиЕa

зoны

oбpaтIrых

тoкoB в пЛoскoм

II oсесиllмeTpl{чItolrt

дBIl?ItеIlIIи

пpoпopццoI{аJIьIIа

paссToЯIlию

oт

IIoЛIосa

".pyи

дo

пJloxo oбтeкaeмотo

телa

[rrв].

B пpeдeлe,

кoтда атo

pacстoяEиe ЦеoгpaнцчeЕЕo

BoвpастаJIor

цoЛ]пIeEEыo

фopмулш

цrрeхoдIIЛII

B пpиBeдeEЕьIe

BыIIIe выpaжe.

IIця

дЛя

o6тertапия

тeл ЕeolpaничeнЕым

oдЕopoдEьIl{

цoтoкoll,l.

23r

IlЕкoтoPЬIЕ слo}I(I{ьIЕ стPyлвЬIв тЕчЕния

[гл.

Бoлoe тoгo' этoт

вeслolкный pасчeт IIoзBoлиЛ

пpeдyгадaтЬ eщe

oдЕy

хаpаI(тepЕyю

oooбeвпocть стpyйпoгo oбтeканпя

плoхo

oбтe.

каeмыx т€Л

вotмo}I(Eoсть вo3EикнoBeЕия

(pа8ol!кЕyтoгoD

pe-

,*iцмa тeчeв!Я пpп

бeoкoпevнo

бoльшoй

длI!Еe

зoltlrl oбpатrrr'rх

тo-

кoв. Этoт аффeкт

дeйствитeльвo

пaблloдаeтся

тeл

остpыIl,п

кроlrкaмп прш

oбтeкaнвa пх cтpyeй.

.{ля

тeл

шлaвньrип

oбвoдa.

ми' B прoтивoпoлo)IсIoсть атoмy' иа

paсчeтa

cлeдoвaлa п

пoдтвop-

дплaсь

Еa oпытe

(сш. ни)(r)

Boзмo,кEoсть llЛaвЕoтo' пpактшIecкП

бeзoтpыввoгo

oбтeкaнпя

их тypбyлeнтвoй

cтрyeй.

a2 36

b/t

Paс.

i6.6. заввcвмocт'

чъii""xт'gl"iT3:'o.lтeчeвяя

oт

pасстоявEя

сг

;

_,"x,."'Y'

}

nnu""*"'

:ffi*'}

для

rrpyглoгo

цвлEsдрs'

3aвисимoсть

длпньI

аoEЬI

oбpатных тoкoв

oт

pасстoяция

мe,*(дy

шлoxo

oбтeкдeмьIм

тrлoм

и стpyйншм Еaсадкoм

для

IIЛaстпEIn It

цпЛиЕдpa

пoкaзаЕa вa

pпc.

16.6.

oсoбeнностц

стpyйнoгo oбтeкaкия тeл ЕaстoльIto

свoeoбpaанш

п пpaктичecки зIIaчиIuьI'

чтo

зaсЛy}кивают бoлee

дeтальнoгo

oбсyrк-

дeЕия

Еа

oсЕoBe

poаyльTaтoв

oIIьIтa.

16.4. Стpyйпoe

oбтeкaпие тeд

Пpпвeдcм

вкpaтцe

кaибoлee

сyщecтBeЕныe peаультaты

oбшиp-

яoгo акcпepимeЕтальEoгo

псcЛeдoваЕпя' вьIпoлEeЕЕoгo

C, И. Иca-

таевым

[1r2l,

пo из}п]eEию oбтeкaнця плoхo

oбтeкaeмых тeл

oдЦo-

loдEыlr

цoтol{oм

туpбyлeптЕымп

cтpyя}!ц.

t0.{l стPУftIloЕ oБтDкAIiиЕ тDл

}taк

пoказавo

paбoтax

[5о'rr2'lr4l!

пpи

стpyйнoм oбтокации

тeЛ

с oсTрьIмп

l{poмкaми мoIУт и}leть ]llесTo

Jlвa

xаpaктepEьIx тццa

тeчeпия

сolltкЕyтый

pазo}tкs}'тЬtii, Пepех0l{ящпe

дpyl

дpУга

356

1,0

P!rc. 16.?. oбтeкaвяс

rrpy.лoтo

цилDtцрa

oдвoDoдЕым

пoтoilolt

(дaпЕьlе

[.t.]).

пpц ивlteЕeЕпI!

ltестoпoлol*(eнця

Tела

в стpуe.

Пpш

пpиб.'rrt;хeнпп

тeЛa

вeоьмa бoльшoтo

paсстoяния (oбтeкarrиe,

как

B сJIуч-ae

oдЕo.

poдкогo пoтoкa) к стpyйвoмy

насадкy

(на pасстoяIlиII

4-5

ка-

лпбpoв

для

пЛaсTIlЕьI I{

3-4

для

диcкa)

paзlrepьr

аoны

обpатныx

тoкoв

будyт

вo3pастатЬ

вЕачaлe

плаB-

нo'

a зaтrll

cтpeмIпeЛьнo'

I]oка

lle EaстуПит

pаtol{к.

нуToc

течeниe. Пoслeднeе

сoхpаIlптся

и IIpI{

дaЛьIIeI.I-

шeм сблп;кeнии.

Пpи oбратнoм

пepelre.

щeEиц

тeлa

yдаЛeнI{l{

eгo oT

усTья

Еасaдкa

Itepeстpoйка

pа3омкЕутolo

i#f

"Ьh';"i*ilflj*3**lltr,"A"^l"?:".#

jъ.i?;;""#";li

De7I{Емa

течet{]tл Еа сolr|кЕY. пaтoкoli

(t)

ш стpyеfi

я J)

Eа

бG]ьшoll

у]n.reншrr.

iшй пpouзoйлeт

с ааl'ei-

!1Ъч

'";

.'Т

;Бт3,l:'_Ъ-

iГ"P-,;|!

_^,';:

ным

аaпoздапиeм'

т. e.

цa

бoльпlем

pасcтoяЕии

(пopядllа

7-8

калuбpoв

для

пЛaстиllьl

].l-6*

для дДскa)

oт

Eaсaдкa' чeм

тo'

Еа }ioтopoll сo]|tкнyтшii

рсаorм

течeнпя

смeEился

pазolrкпу'"'м.

Tаким

oбразоlr,

смeЕа

peяlцЬloв обтcкания

пpoиcxoд;т

оo свoeoбpaзным

(гцgтepеBцcolДD

(дЛя

yсTaпoBЛения

f,1

""-