|
45 Возможно, что влияние старших производных скорости вблизи отрывной зоны является преувеличенным, а вероятной причиной разброса значений параметров Г 8 и ^ могут быть низкая точность измерений в этой области и, главное, характер изменения толщины потери импульса вдоль поверхности при больших положительных градиентах давления. Действительно, опытные данные, представленные на рис. 1.18, свидетельствуют, что при Г < -0,025 толщина потери импульса весьма слабо зависит от градиента давления. Другими словами, с этого момента величина параметра Г определяется в основном только значениями скорости и ее производной, а определение этих величин вблизи точки отрыва на основании измерения давления (полного и статического) является недостаточно точным, так как здесь не выполняется основное условие теории пограничного слоя дЩ ёх дЩ ёг и продольный градиент скорости становится соизмеримым с поперечным, то есть ——1« . Кроме того, в случае криволинеинои стеёх ди ёР ки, имеет место поперечный градиент давления — * 0 . Однако вся теория ёг пограничного слоя построена на предположении постоянства статического давления по высоте пограничного слоя. Таким образом, из структуры параметров Бури и Лойцянского вытекает, что их использование в качестве критериев отрыва турбулентного пограничного слоя затруднено в силу чисто физических причин. Из вышесказанного следует, что для критерия отрыва целесообразно выбирать параметр, зависящий непосредственно от формы профиля скорости в пограничном слое. В качестве такой величины может быть использован параметр, предложенный Грушвитцем (СЗтшсЬуукг Е.) [34,36,37] и равный Л= 1 О V \у5 , где \¥я** О скорость в направлении потока в точке ъ = 5 ) |
39 Гт = , 5 3 . 2 0 ^ ах^ 5 равный в точке отрыва *т 2... -3, что соответствует значению Г =-0.026...0.038. Отсюда Лойцянский делает вывод о том, что не существует единого параметра 1 ^ , определяющего отрыв. Однако, разница формпараметра ^ в точке отрыва сравнительно слабо сказывается на окончательные результаты расчета характеристик слоя в виде функции от продольной координаты в области, удаленной от точки отрыва. р Таким образом, на основании экспериментальных данных^в работах по пограничному слою часто делается вывод, что однопараметрический метод расчета потока в областях с большими положительными градиентами щ давлений оказывается несостоятельным, так как вблизи точки отрыва « существенное значение приобретают старшие производные скорости в» уравнении пограничного слоя, характеризующие предысторию потока. Однако, в тех случаях, когда распределение скорости на внешней границе пограничного слоя может быть представлено аналитической зависимостью, расчеты по 8 дают вполне приемлимое совпадение с опытными данными почти до точки отрыва/7/. Возможно, что влияние старших производных скорости вблизи отрывной зоны является преувеличенным, а вероятной причиной разброса значений параметров Г8 и ]Гт могут быть низкая точность измерений в этой щ области и, главное, характер изменения толщины потери импульса вдоль поверхности при больших положительных градиентах давления.I Действительно, опытные данные, представленные на рис. 1.13, свидетельствуют, что при Г < -0,025 толщина потери импульса весьма слабор зависит от градиента давления. Другими словами, с этого момента величина * параметра Г определяется в основном только значениями скорости и ее производной, а определение этих величин вблизи точки отрыва на основании ь 4 40 измерения давления (полного и статического) является недостаточно точным, так как , здесь не выполняется основное условие теории пограничного слоя сЩ ёх дЩ и продольный градиент скорости становится соизмеримым с поперечным, то есть дЩ ёх Э\У5 &г . Кроме того, в случае криволинеинои стенки,имеет место поперечный градиент давления ёР Ф0. Однако, вся теория пограничного слоя построена на предположении постоянства статического давления по высоте пограничного слоя. Таким образом, из структуры параметров Бури и Лойцянского вытекает, что их использование в качестве критериев отрыва турбулентного пограничного слоя затруднено в силу чисто физических причин. 4 Из вышесказанного следует, что для критерия отрыва целесообразно выбирать параметр, зависящий непосредственно от формы профиля скорости в пограничном слое. В качестве такой величины может быть 4 использован параметр, предложенный Грушвитцем (Огазсйлуйг Е.) /2,8,9/ и равный г = 1 \¥_** О ^ 5 >2 где о скорость в направлении потока в точке У г = 5 . В основных своих чертах метод Грушвитца совпадает с методом Бури. щ Как и метод Бури он представляет собой полуэмпирический метод. * Улучшение, достигаемое методом Грушвитца, состоит прежде всего в более точном определении положения точки отрыва. Между этим параметром и Ь{ Л* / ** * * \У формпараметром Н = 8 / о (где 5 = Г1-----0 \У5 ёг толщина вытеснения в / пограничном слое существует однозначная связь, подтвержденная экспериментальными данными для крылового профиля. Грушвитц |