Возможно ли иметь ламинарный поток выше Re=107Re=107Re=10^7?

Для трубчатого течения мне попалась информация, что начало турбулентного течения происходит примерно при р е "=" 10 3 к р е "=" 10 4 , а для пограничных слоев на профиле начало происходит между р е "=" 10 5 и р е "=" 5 ⋅ 10 6 . Следовательно, поскольку начало турбулентного потока сильно варьируется, теоретически в некоторых случаях все еще возможно иметь ламинарное течение выше р е "=" 10 7 на профиле без учета ламинарного подслоя в каждом турбулентном течении над поверхностью?

Любая ссылка на книги будет высоко оценена.

Только при благоприятном градиенте давления или при всасывании для сохранения свежести пограничного слоя.

Ответы (2)

Профиль всегда начинается с ламинарного пограничного слоя; в какой-то точке поверхности профиля пограничный слой может перейти в турбулентный. В однородном набегающем потоке доминируют два режима переходов :

  • Естественный переход
  • Принудительный переход

а. Естественный переход

Естественный переход — это механизм перехода, который мы обычно связываем с числом Рейнольдса. По мере движения потока вдоль профиля локальное число Рейнольдса увеличивается, и любые начальные возмущения усиливаются. Когда усиление превышает максимальный порог, который может выдержать ламинарный пограничный слой, поток локально разделяется ( пузырь ламинарного разделения ) и снова присоединяется в виде турбулентного пограничного слоя.

На следующем графике (см. Дрела , Аэродинамика летательного аппарата) показан рост локального числа Рейнольдса ( р е θ ) и параметр нестабильности ( Н ~ ) для плоской пластины. Один раз Н ~ превышает критическое значение ( Н с р я т ), то происходит ламинарно-турбулентный переход. Обратите также внимание на то, как на точку перехода влияет число Рейнольдса набегающего потока ( р е ∞ ): чем выше число Рейнольдса в свободном потоке (о чем спрашивает ваш OP), тем раньше произойдет естественный переход.

Рост волны ТС

Ссылка на изображение: Дрела, Аэродинамика летательного аппарата

Поскольку форма аэродинамического профиля влияет на распределение давления, она также влияет на форму пограничного слоя. Вы можете изменить форму аэродинамического профиля, чтобы максимально задержать переход, чтобы минимизировать сопротивление поверхностного трения. Это цель конструкции аэродинамических профилей с естественным ламинарным потоком (NLF). Но даже на NLF-0215F при С л 0,65, например, переход происходит при хорде 61% на верхней поверхности, при числе Рейнольдса набегающего потока 5 млн.

б. Принудительный переход

Принудительный переход происходит при наличии неровностей или выступов на поверхности аэродинамического профиля. Это может быть связано с производственными допусками, загрязнением или конструкцией . Загрязнение может быть вызвано дождем, обледенением или даже столкновением с насекомыми.

Таким образом, на практике фактический переход произойдет намного раньше, чем прогнозируется посредством естественного перехода.

Число Рейнольдса — это отношение характеристической скорости к характерному размеру (не говоря уже о вязкости). Ключевым моментом является выбор характеристических величин. Таким образом, начало турбулентности около Re=2300, которое вы часто встречаете в учебниках по гидродинамике, относится только к течению в трубе, где диаметр трубы используется в качестве характерной шкалы длины.

Обтекание аэродинамических профилей принципиально отличается от течения в трубе.

Возможно ли иметь ламинарный поток выше Re=107Re=107Re=10^7?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v