|
41 РОССИЙСКАЯ ГО С УД А Р С ТВ ЕН Н А Я б и б л и о т е к а В 1989 г. А. Е. Зарянкин [38] на основе уравнения Прандтля провел анализ изменения силовых факторов, действующих на жидкую частицу, движущуюся в пограничном слое в диффузорном канале. Из анализа следует, что все изменения, происходящие при движении жидкости в диффузорном канале, связаны с сохранением исходного направления движения. Другими словами, стенка, вблизи которой образуется пограничный слой, тормозит соприкасающиеся с ней частицы, а внешний поток, наоборот, увлекает за собой соприкасающиеся с ним частицы пограничного слоя. Отрыв потока представляет собой его реакцию на недопустимо большое внешнее воздействие, когда внутренних ресурсов оказывается недостаточно для компенсации этих воздействий. Кроме того, отрыв потока всегда сопровождается потерей стационарности течения, что чрезвычайно важно с точки зрения появления добавочных нестационарных сил, которые неизбежно приводят к дополнительным вибрационным нагрузкам. ч Механика взаимодействия потока с отрывными зонами весьма сложна. Общую картину течения в области образования и размывания отрывной зоны в криволинейном канале можно представить в виде схемы, изображенной на рис.1.22 [39]. Сначала происходит натекание потока на жидкое препятствие (двойная штриховка), образовавшегося в результате торможения пограничного слоя под действием повышения давления в пристеночных слоях течения. Ввиду плавности этого препятствия течение на этой стадии будет осуществляться без потерь кинетической энергии. На второй стадии течения, начинающейся с сечения I, происходит диссипация энергии к которой приводит внезапное расширение потока в отрывную область, заканчивающуюся по достижению границей основного потока ограничивающей стенки (точка А). Далее пограничный слой формируется согласно условиям течения в канале, причем толщина пограничного слоя, расположенного за отрывной зоной складывается из толщины пограничного слоя до отрыва § и высоты отрывной зоны ЛЬ. Данная модель внезапного торможения и внезапного расши |
35 * Схема отрывного течения по Прандтлю Линии тот Рис.1.16 * В 1989г. А.Е:Зарянкин /53/ на основе уравнения Прандтля провел анализ изменения силовых факторов, действующих на жидкую частицу, движущуюся в пограничном слое в диффузорном канале. Из анализа следует, что все изменения, происходящие при движении жидкости в диффузорном канале, связаны с сохранением исходного направления движения. Другими словами, стенка, вблизи которой образуется пограничный слой, тормозит соприкасающиеся с ней частицы, а внешний поток, наоборот, увлекает за собой соприкасающиеся с ним частицы пограничного слоя. Отрыв потока представляет собой его реакцию на недопустимо большое внешнее I воздействие, когда внутренних ресурсов оказывается недостаточно для компенсации этих воздействий. Кроме того, отрыв потока всегда сопровождается потерей стационарности течения, что чрезвычайно важно с * точки зрения появления добавочных нестационарных сил, которые неизбежно приводят к дополнительным вибрационным нагрузкам. Механика взаимодействия потока с отрывными зонами весьма сложна. ш Общую картину течения в области образования и размывания отрывной зоны в криволинейном канале можно представить в виде схемы, изображенной на рис.1.17 /37/. Сначала происходит натекание потока на жидкое препятствие (двойная штриховка), образовавшегося в результате 1 36 торможения пограничного слоя под действием повышения давления в пристеночных слоях течения. Ввиду плавности этого препятствия течение на Ф этой стадии будет осуществляться без потерь кинетической энергии. На второй стадии течения, начинающейся с сечения I, происходит диссипация * энергии к которой приводит внезапное расширение потока в отрывную область, заканчивающуюся по достижению границей основного потока ограничивающей стенки (точка А). Далее пограничный слой формируется » согласно условиям течения в канале, причем толщина пограничного слоя, 4 расположенного за отрывной зоной,складывается из толщины пограничного * слоя до отрыва 5 и высоты отрывной зоны АЬ. Данная модель внезапного Щ торможения и внезапного расширения обеспечивает вполне адекватное* описание механизма диссипации энергии, вызванной отрывом пограничного слоя вследствие искривления и спрямления канала. Это позволяет достаточно точно определять потери энергии в каналах с криволинейными образующими. Схема течения в области отрывной зоны Рис. 1.17 Анализ исследований отрыва потока в криволинейных диффузорных каналах показывает, что явления, возникающие во внутренних течениях, I |