podsumowanie

opisano dwa eksperymentalne badania turbulentnych warstw granicznych. Pierwszy został rozpoczęty jako część poszukiwania dokładniejszej wiedzy o strukturze i ruchu dużych ruchów wirowych, które wydają się kontrolować szybkość wciągania nie-burzliwego płynu i które mogą również odgrywać dominującą rolę w warstwie stałego stresu. Technika eksperymentalna polega na pomiarze średnich produktów różnych składowych prędkości fluktuacji w dwóch rozdzielonych punktach przepływu oraz na porównaniu pomiarów z tymi, których można się spodziewać po obecności hipotetycznych prostych struktur wirowych. W wewnętrznej warstwie o stałym naprężeniu pomiary są zgodne z nieregularnym występowaniem prawie dwuwymiarowych strumieni, skierowanych na zewnątrz od warstwy lepkiej i o stosunkowo długiej i nieokreślonej długości w kierunku średniego przepływu. W zewnętrznej części warstwy dominującym ruchem wielkoskalowym wydają się być strumienie burzliwego płynu, które mogą powstać w wyniku uwolnienia anizotropii naprężeń wywołanych ruchem ścinającym na granicy swobodnej. Omówiono związek między tymi wynikami a hipotezą podobieństwa ścian („prawo muru”).

druga część dotyczy warstwy granicznej na płaskiej płycie o skończonym współczynniku kształtu, w szczególności przepływu w bezpośrednim sąsiedztwie wolnej krawędzi równoległej do strumienia i jego wpływu na warstwę graniczną jako całość. Pomiary obejmują średnie prędkości, turbulentne natężenia i lokalne tarcie powierzchniowe. Dla przepływu w pełni turbulentnego przy efektywnych liczbach Reynoldsa powyżej miliona, występują dobrze rozwinięte wiry, których osie są równoległe do krawędzi i po jednym z każdej strony płytki. Są one spowodowane przez przepływ krzyżowy, który musi powstać, jeśli warstwa graniczna jest ograniczona swobodną krawędzią w wyniku dobrze znanej nierówności normalnych naprężeń Reynoldsa w warstwie granicznej. Pomiary przy niższych liczbach Reynoldsa pokazują, że przepływ laminarny w pobliżu krawędzi staje się niestabilny przy niższych liczbach Reynoldsa niż reszta warstwy i może stać się turbulentny, zanim pozostała część przepływu będzie w jakikolwiek sposób niestabilna. Interakcja między dwiema częściami przepływu ma kilka bardzo interesujących cech i ma nadzieję, że eksperymenty te mogą pomóc w interpretacji ostatnich pomiarów „turbulentnego” tarcia skóry na płaskich płytach przy bardzo niskich liczbach Reynoldsa.

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany.