10. Уравнение обращения воздействия для чисто геометрического воздействия в связи между скоростью и площадью.

Канал в котором скорость течения увеличивается называется конфузором (соплом), а в котором уменьшается – диффузором. Если дозвуковой поток нужно перевести в сверхзвуковой , необходимо использовать идеальное сопло (Лаваля), если течение по соплу идеальное (изоэнтропное), то критическое сечение совпадает с горлом. В сужающемся канале максимальная скорость достигается в выходном сечении сопла и равна местной скорости звука, что соответствует уравнению Гюгонио, так как скорость на выходе дозвуковая М<3, а канал продолжает сужаться, то по уравнению Гюгонио скорость должна увеличиваться, то есть она не может достигнуть максимума в промежуточном сечении

m₁=m₂

;

11. Основные понятия пограничного слоя

Прандтль выдвинул гипотезу, согласно которой влияние вязкости сосредотачивается лишь в области потока непосредственно прилегающего к поверхности тела, это область имеет малую протяжённость в направлении нормали <<1(малая толщина) и большие поперечные градиенты скорости и называется пограничным слоем.

Вне пограничного слоя течение жидкости можно считать идеальным

1 – пограничный слой

2 – внешняя граница

3 – область внешнего потенциального течения

Толщина пограничного слоя в носовой точке обтекаемого тела равно 0, а по длине постоянно возрастает. Скорость частиц жидкости на самой обтекаемой стенке равна 0, а по мере удаления от стенки скорость очень быстро нарастает. Для определения границы пограничного слоя считают: границу проводят там, где местная скорость течения отличается от W₀ на 1%, тогда толщина пограничного слоя - это расстояние от стенки, отсчитанная по нормали, на котором скорость потока составляет 99% от скорости внешнего течения

В пограничном слое происходить потеря количества движения жидкости, что определяет сопротивление, которая твердая стенка оказывает потоку или жидкость – движению стенки. Гидравлические потери существуют в пограничном слое, а за его пределами отсутствуют.

Статическое давление поперек пограничного слоя не изменяется . Если рассмотреть образование пограничного слоя на пластине обтекаемой потоком (внешняя задача) и в трубе (внутренняя задача), то заметно их сходство, но в трубе на участке стабилизированного течения толщина пограничного слоя равно радиусу трубы, а в условиях внешней задачи из-за ассимптотичности эта величина является условной.

12. Принципы расчёта пограничного слоя.

Течение в пограничном слое на стенке может быть ламинарным, переходным и турбулентным, независимо от режима течения невозмущенного потока. Характерным признаком перехода ЛПС в ТПС является резкое увеличение толщины пограничного слоя и напряжения трения на стенке. Длина переходного участка мала, поэтому в расчетах полагают, что ЛПС в сечении х_кр сразу переходит в ТПС.

Существенное влияние на переход оказывает степень турбулентности набегающего потока, продольный градиент давления dp/dx и различные возмущения. Используются несколько способов расчёта жидкости в пограничном слое: 1) Решение диф. уравнений в частных производных описывающие течение в любом участке погр. слоя. 2) Методы приближенного анализа. Здесь ограничиваются отысканием решений удовлетворяющих уравнению сохранения для пограничного слоя в целом и наиболее важным ГУ на стенке и на внешней границе пограничного слоя. При этом необходимо дополнительно задаваться профилем скорости и профилем температуры, что является недостатком метода. Преимущества метода простата, универсальность: он обеспечивает получение аналитических зависимостей и для ТПС и для ЛПС.