Альбом течений жидкости и газа - Ван-Дайк М.
Скачать (прямая ссылка):
стоянным в диапазоне чисел Рейнольдса, охватываемом этими двумя снимками. Этот коэффициент снижается позднее, когда, как показано на фото 57, пограничный слой становится турбулентным уже в месте отрыва. Фото Thomas Corke, Hassan Nagib
зз
3-839
49. Обтекание шара при Re = 25,5. Хотя это и не очевидно, но обычно верят, что при этом числе Рейнольдса поток становится отрывным в кормовой части тела в противоположность безотрывному течению на фото 27. Визуализация с помощью алюминиевого порошка, освещаемого в воде. [Taneda, 1956b]
50. Обтекание шара при Re = 26,8. При этой скорости, лишь слегка превышающей скорость течения на предыдущем снимке, поток уже явно становится отрывным в кормовой области шара; при этом образуется тонкое неподвижное вихревое кольцо. Визуализация с помощью алюминиевого порошка, освещаемого в воде. [Taneda, 1956b]
51. Обтекание шара при Re = 56,5. Как и на фото 8, стенок пренебрежимо мало. Магниевые опилки ос-здесь происходит равномерное падение шара вещаются световым ножом, отбрасывающим тень вдоль оси трубы, заполненной маслом, однако в от шара. Archives de l’Academie des Sciences de Pa-этом случае труба настолько широка, что влияние ris. [Payard, Coutanceau, 1974]
§2. Обтекание шара при Re = 104.
При таком числе Рейнольдса рециркуляционный след простирается на целый диаметр вниз по потоку, однако он полностью сохраняет свою стационарность, как и в случае кругового цилиндра на фото 44. Визуализация осуществляется тонким слоем сгущенного молока на шаре; молоко постепенно растворяется и уносится потоком воды. [Taneda, 1956b]
53. Обтекание шара при Re = 118.
В осесимметричном течении след растет медленнее, чем в плоском. Эти фотоснимки показали, что длина рециркуляционной области пропорциональна логарифму числа Рейнольдса, тогда как в случае цилиндра она растет с числом Рейнольдса линейно. Алюминиевый порошок визуализирует течение воды. [Taneda, 1956b]
54. Обтекание шара при Re = 202.
Задний край рециркуляционной области за шаром начинает медленно колебаться при числе Рейнольдса, равном примерно 130, однако поток остается все же вполне ламинарным и при этой более высокой скорости. Визуализация достигается с помощью сгущенного молока в воде. [Taneda, 1956b]
35
55. Мгновенная картина потока при обтекании шара при Re = 15000. Подкраска обнаруживает ламинарный пограничный слой, отрывающийся перед экватором, причем этот слой остается ла-
минарным на длине, почти равной радиусу. Затем слой становится неустойчивым и быстро превращается в турбулентный. Фото ONERA. [Werle,
1980]
56. Осредненный поток при обтекании шара при Re = 15000. Длительная экспозиция при съемке воздушных пузырьков в воде показывает осредненную форму линий тока в меридиональной плоскости для течения, мгновенное фото которого приведено на предыдущем снимке. Фото ONERA, сделанное Henri Werle
36
57. Мгновенная картина обтекания при Re = 30000 шара с турбулизирующей проволочкой. С помощью визуализации воздушными пузырьками в воде здесь повторен классический эксперимент Пранд-тля и Визельсбергера. Проволочный обруч, надетый на шар перед экватором, возмущает пограничный слой. Слой становится турбулентным и поэто-
му отрывается ниже по потоку, чем если бы он был ламинарным (см. фото 55). Сопротивление при этом драматически уменьшается до значения, достигаемого на гладком шаре только при числе Рейнольдса, в десять раз превышающем существующее в потоке. Фото ONERA. [Werle, 1980]
58. Осредненный поток при обтекании шара с турбулизирующей проволочкой при Re = 30 000. Осредненный во времени снимок в меридиональной плоскости того же течения, что и на предыдущем снимке. Визуализация осуществлялась с помощью воздушных пузырьков в воде. Здесь ясно видно, как уменьшается размер следа, когда пограничный слой становится турбулентным. Фото ONERA. [Werle, 1980]
37
Rc = 50, Ut/d = 0,5
Re = 50, Ut/d = 2,5
Re=500, Ut/d= 1,0
Re = 500, Ut/d =3,0
Re = 5000, Ut/d = 1,0
Re = 5000, Ut/d = 3,0
59. Внезапное начало движения кругового цилин- зателей преломления плексигласового цилиндра и дра. Фотокамера движется вместе с цилиндром, масла, внутри которого цилиндр приводится в На снимках видна только освещенная задняя по- движение. Трассирующие частицы представляют верхность цилиндра. Затемненный угол под задней собой мелкие магниевые опилки. Фото Madeleine частью цилиндра получается из-за различия пока- Coutanceau, Roger Bouard
38
60. Внезапное начало движения шахматной решетки нулась примерно на десять диаметров. Фото круговых цилиндров. Число Рейнольдса, рассчи- ONERA. [Werle, Gallon, 1973] танное по диаметру, равно 3000. Решетка продви-
61. Внезапное начало движения кругового цилиндра при Re = 1700, Ut/d = 1,92. Алюминиевый порошок в воде позволяет получить иной взгляд на то движение, которое показано на фото 59. На снимке отчетливо видны пары малых вторичных вихрей, расположенных вверх по потоку от каждого из основных. [Honji, Taneda, 1969]
