Пограничный слой и способы управления этим слоем Подготовил студент 190 группы:

Манютин Р.М.

поверхности до границы, где скорость отличается от скорости внешнего потока

на 1%

Пограничный слой – тонкий по сравнению с характерным линейным размером тела слой газа, прилегающий к твёрдой поверхности, в котором проявляется эффект вязкости.

Из-за того что скорость при отдалении от обтекаемой поверхности увеличивается, в пограничном слое возникают завихрения. Пограничный слой - слой завихрений.

отсутствует, есть перемешивание на молекулярном уровне;
Характерно для небольшой скорости.
Турбулентное течение:
Возникают

завихрения, давление и скорость испытывают пульсацию;
Перемешиваются не только молекулы, но и частицы.

Вихревое течение – не турбулентное!

примеру отношение длины комнаты к высоте. Т.е. меняя переменные можно

испытывать аппараты на моделях.

Характер потока жидкости или газа - ламинарный или турбулентный - определяется безразмерным числом, зависящим от скорости потока, вязкости, плотности жидкости и характерной длины элемента потока. Т.е. числом Рейнольдса (Re).

инерциальных сил потока к силе вязкого трения.
Пограничный слой, в котором

наблюдается ламинарное и турбулентное течение, называется смешанным. Переход от ламинарного течения к турбулентному происходит в точке перехода (T), при критическом числе Re*. Положение T зависит от турбулентности набегающего потока и шероховатости крыла. В авиации ламинарное течение сохраняется до Re*<3800. В основном у самолётов T находится на 35% САХ.

Воздушный поток, обтекающий тело, можно разделить на 3 чати: внешний поток, пограничный слой и спутный след. Скорость потока в спутном следу меньше скорости потока во внешнем потоке.

растёт давление и уменьшается скорость. Так как в пограничном слое

скорости малы, из-за разности давления воздух перетекает обратно, оттесняя внешний поток. Пограничный слой отрывается.
Это приводит к падению подъёмной силы и резкому увеличению сопротивления.

отрыва пограничного слоя (уменьшает скорость сваливания улучшает взлётно-посадочные характеристики самолёта);

Затягивание

перехода ламинарного пограничного слоя в турбулентный пограничный слой (сопротивление трения уменьшается в десятки раз, уменьшается нагрев обшивки).

резко увеличивается к задней кромке, что создаёт отрыв пограничного слоя,

целесообразно в области повышенного давления начать отсасывать воздух. При этом пограничный слой станет обратно прилипать к крылу.
Для толстых крыльев (максимальная толщина 10-12% хорды) отсасывать воздух лучше непосредственно перед закрылком, а для тонких (максимальная величина 8% хорды) отсасывать воздух дополнительно надо у носка крыла.

всасывания воздуха. Это увеличило подъемную силу и уменьшило посадочную скорость.

больших углах атаки струя, вытекающая из их щелей увеличивает скорость

пограничного потока и прижимает струю к верхней поверхности крыла.

Преждевременный срыв воздушного потока также можно предотвратить искусственной турбулизацией в зоне повышенного давления. Этого можно достичь установкой турбулизаторов, которые делают поток турбулентным и более устойчивым к отрыву.

профиля позволяет благодаря длительному ускорению потока сохранять ламинарный турбулентный слой.

Это очень сильно уменьшает сопротивление, однако ламинаризация происходит на небольшом диапазоне углов атаки.

Другой способ ламинаризации пограничного слоя – отсасывание воздуха. Даже при больших значениях числа Re не даёт переходить ламинарному пограничному слою в турбулентный. Для примера Northrop X-21.

аэродинамике» - КГБОУ СПО «Комсомольский-на-Амуре авиационно-технический техникум»
Отрывак из книги: http://alexandr4784.narod.ru/fabrikant/fabrikant_07_30.pdf
Советский

фильм по аэродинамике.