«Отрывное течение»

течение, в котором поток газа или жидкости, обтекающий тело, отрывается от его поверхности с образованием вихревой зоны. При дозвуковом течении типичным случаем является возникновение О. т. у поверхности тела с образующими криволинейной формы, например у профиля крыла, сферы и т. п. Необходимыми условиями возникновения О. т. при этом являются наличие на поверхности тела вязкого пограничного слоя (См. Пограничный слой) и повышение давления в направлении течения. В пределах толщины пограничного слоя δ скорость течения убывает от значения ν₀ (скорость внешнего потока) на внешней границе слоя до ν =0 на поверхности тела, а давление остаётся таким же, как во внешнем потоке. Поэтому в непосредственной близости от поверхности тела, где скорость частиц близка к нулю, их кинетическая энергия оказывается недостаточной для преодоления повышающегося давления. В результате эта скорость становится равной нулю, а затем меняет направление на обратное. Возникновение возвратного течения приводит к значительному утолщению пограничного слоя и отрыву потока от стенки.

Образование областей О. т. существенно влияет на аэродинамические (или гидродинамические) характеристики тел. Например, Аэродинамическое сопротивление шара, летящего с дозвуковой скоростью, в основном определяется О. т. на поверхности задней полусферы. Турбулизация ламинарного пограничного слоя уменьшает зону О. т. и в несколько раз уменьшает силу аэродинамического сопротивления шара.

На верхней поверхности крыла самолёта при некотором угле атаки также возникает О. т., область которого с увеличением угла атаки возрастает. При этом подъемная сила крыла сначала перестаёт увеличиваться, а затем начинает уменьшаться.

При сверхзвуковых скоростях течения возникают ударные волны (См. Ударная волна), в которых давление резко возрастает. В случае, когда ударная волна образуется на поверхности с вязким пограничным слоем, возникает О. т. При сверхзвуковых течениях образование О. т. существенно влияет не только на аэродинамические характеристики тела, но и на его тепловой режим.

В большинстве случаев возникновение О. т. нежелательно. Для его предотвращения применяют отсос пограничного слоя, вдувание в пограничный слой газа с повышенной кинетической энергией и уменьшение роста давления в направлении течения путём соответствующего подбора формы поверхности обтекаемого тела. Однако при сверхзвуковых скоростях течения образование О. т. может оказаться и полезным. Например, игла, помещенная перед затупленным телом, вызывая О. т., способствует уменьшению аэродинамического сопротивления.

Лит.: Лойцянский Л. Г., Механика жидкости и газа, 3 изд., М., 1970; Чжен П., Отрывные течения, пер. с англ., т. 1, М., 1972.

М. Я. Юделович.

Рис. 3. Отрывное течение при сверхзвуковом обтекании цилиндра с остриём.

Рис. 2. а — плавное обтекание крыла; б — обтекание крыла с отрывом потока.

Рис. 1. Схема образования отрывного течения при обтекании дозвуковым потоком тела с образующими криволинейной формы.

ОТРЫВНОЕ ТЕЧЕНИЕ - течение, в котором поток газа или жидкости, обтекающий тело, отрывается от его поверхности с образованием вихревой зоны. Образование областей отрывного течения существенно влияет на аэродинамические (или гидродинамические) характеристики тела, напр. на подъемную силу крыла, аэродинамическое сопротивление и др.

ОТРЫВНОЕ ТЕЧЕНИЕ

течение, в к-ром поток газа или жидкости, обтекающий тело, отрывается от его поверхности с образованием вихревой зоны. При дозвук. течении типичным случаем явл. возникновение О. т. у поверхности тела с образующими криволинейной формы (рис. 1), напр. у профиля крыла, сферы. Необходимое условие возникновения О. т.— наличие на поверхности тела вязкого пограничного слоя и повышение давления в направлении течения. В пределах толщины 8 пограничного слоя скорость течения убывает от значения v0 (скорость внеш. потока) на внеш. границе слоя до v=0 на поверхности тела, а давление остаётся таким же, как во внеш. потоке.

Рис. 1. Схема образования отрывного течения при обтекании дозвук. потоком тела с образующими криволинейной формы.

Рис. 2. а — плавное обтекание крыла; б — обтекание крыла с отрывом потока.

Рис. 3. Отрывное течение при сверхзвук. обтекании цилиндра с остриём.

Поэтому в непосредств. близости от поверхности тела, где скорость ч-ц близка к нулю, их кинетич. энергия оказывается недостаточной для преодоления повышающегося давления. В результате эта скорость становится равной нулю, а затем меняет направление на обратное. Возникновение возвратного течения приводит к значит. утолщению пограничного слоя и отрыву потока от стенки.

Образование областей О. т. существенно влияет на аэродинамические (или гидродинамические) хар-ки тел. Напр., аэродинамическое сопротивление шара, движущегося с дозвук. скоростью, в осн. определяется О. т. на поверхности задней полусферы. Турбулизация ламинарного пограничного слоя уменьшает зону О. т. и в неск. раз уменьшает силу аэродинамич. сопротивления шара.

На верхней поверхности крыла самолёта при нек-ром угле атаки также возникает О. т. (рис. 2), область к-рого с увеличением угла атаки возрастает. При этом подъёмная сила крыла сначала перестаёт увеличиваться, а затем начинает уменьшаться.

При сверхзвук. скоростях течения возникают ударные волны, в к-рых давление резко возрастает. В случае, когда ударная волна образуется на поверхности с вязким пограничным слоем, возникает О. т. (рис. 3). При сверхзвук. течениях образование О. т. существенно влияет не только на аэродинамич. хар-ки тела, но и на его тепловой режим.

В большинстве случаев возникновение О. т. нежелательно. Для его предотвращения применяют отсос пограничного слоя, вдувание в пограничный слой газа с повышенной кинетич. энергией и уменьшение роста давления в направлении течения путём соответствующего подбора формы поверхности обтекаемого тела. Однако при сверхзвук. скоростях течения образование О. т. может оказаться и полезным. Напр., игла, помещённая перед затупленным телом (рис. 3), вызывая О. т., способствует уменьшению аэродинамич. сопротивления.

отрывно́е тече́ние

течение, в котором поток газа или жидкости, обтекающий тело, отрывается от его поверхности с образованием вихревой зоны. Образование областей отрывного течения существенно влияет на аэродинамические (или гидродинамические) характеристики тела, например на подъёмную силу крыла, аэродинамическое сопротивление и др.

* * *

ОТРЫВНО́Е ТЕЧЕ́НИЕ, течение, в котором поток газа или жидкости, обтекающий тело, отрывается от его поверхности с образованием вихревой зоны. Образование областей отрывного течения существенно влияет на аэродинамические (или гидродинамические) характеристики тела, напр. на подъемную силу крыла, аэродинамическое сопротивление и др.

течение, в к-ром поток газа или жидкости, обтекающий тело, отрывается от его поверхности с образованием вихревой зоны. Образование областей О. т. существенно влияет на аэродинамич. (или гидродинамич.) характеристики тела, напр. на подъёмную силу крыла, аэродинамич. сопротивление и др.