Альбом течений жидкости и газа - Ван-Дайк М.
Скачать (прямая ссылка):
1973]
к
\
*
148. Разрушение капель в воздушном потоке. Капли воды в потоке воздуха, дующем слева направо, показаны здесь соответственно через 969, 1528 и 1622 мкс после их впрыскивания в поток. Характерная зонтообразная неустойчивость возникает здесь при числе Вебера, равном 32,5. При числах Вебера, чуть меньших этого значения, зонтообраз-
ная неустойчивость заменяется корзинообразной, возникновение которой указывается символом X на третьем снимке. [Simpkins, 1971], перепечатано с разрешения из журнала: Nature: Physical Science, 233, No. 37, p. 31-33. Copyright© 1971 Macmillan Journals Limited
149. Распад жидкой пелены. Изучение образования капель в пленках показывает, что промежуточную стадию этого процесса обычно составляет образование нитей. Поэтому управление образованием нитей может стать средством регулирования размера капель. Один из подходов к этому состоит в
создании вынужденных колебаний сопла. Данный снимок показывает плоскую ламинарную пелену воды, выпускаемую из сопла с веерным распылением, колеблющегося в осевом направлении с резонансной частотой. Фото N. Dombrowski
150. Ячеистые структуры во вращающемся горизонтальном цилиндре. Полый цилиндр из плексигласа, частично заполненный жидкостью, вращается относительно горизонтальной оси так, что нижняя часть движется по направлению к наблю-
дателю. На равных расстояниях вдоль оси образуются утолщенные «пальцы» жидкости; они захватываются вверх поднимающейся стенкой и падают обратно в виде пленок, перпендикулярных оси цилиндра. [Karweit, Corrsin, 1975]
6. Турбулентность
151. Дальний турбулентный след за пулей. Пуля, выстреленная в атмосферу со сверхзвуковой скоростью, находится слева от места выстрела на удалении нескольких сот диаметров следа. Эта быстро экспонированная теневая фотография демонстрирует замечательную резкость нерегулярной
границы между сильно турбулентным следом за пулей и почти неподвижным воздухом во внешней безвихревой области. Фото сделано в Ballistic Research Laboratories, Aberdeen Proving Ground. [Corrsin, Kistler, 1954]
90
152. Порождение турбулентности решеткой. Дымовые проволочки демонстрируют прохождение однородного ламинарного потока через пластинку толщиной 1/16 дюйма с квадратными перфорациями размером 3/4 дюйма. Число Рейнольдса, рас-
считанное по однодюймовому размеру ячейки решетки, равно 1500. Неустойчивость сдвиговых слоев приводит к развитию турбулентности вниз по потоку. Фото Thomas Corke, Hassan Nagib
153. Однородная турбулентность за решеткой. За
решеткой более частой, чем на предыдущем снимке, сливающиеся неустойчивые следы быстро образуют однородное поле. По мере затухания
вниз по потоку это поле становится полезным приближением идеализированной модели изотропной турбулентности. Фото Thomas Corke, Hassan Nagib
91
154. Растяжение материальных линий изотропной турбулентностью. Тонкая платиновая проволочка, видимая слева, протянута поперек гидродинамической трубы на расстоянии 18 размеров ячейки за турбулизирующей решеткой. Число Рейнольдса, рассчитанное по диаметру стержня решетки, равно
1360. Периодические электрические импульсы порождают двойные линии водородных пузырьков, растягивающиеся и сморщивающиеся (образующие складки) по мере того, как они переносятся вниз по потоку. [Corrsin, Karweit, 1969]
155. Сморщивание жидкой поверхности изотропной турбулентностью. Здесь платиновая проволочка порождает непрерывную пелену водородных пузырьков. Она деформируется под влиянием почти изотропной турбулентности за решеткой. Считается, что более яркие линии соответствуют тем местам, где пелена видна со стороны гребня складки. Фото М. J. Karweit, М. S. Е. Thesis, Университет Джона Гопкинса, 1968
92
156. Сравнение ламинарного и турбулентного пограничных слоев. Ламинарный пограничный слой, показанный на верхнем снимке, отрывается на вершине выпуклой поверхности (ср. с фото 38), тогда как турбулентный слой, показанный на нижнем снимке верхней пары, остается присоединенным;
аналогичное поведение демонстрируется на двух снимках внизу для случая обтекания поверхности с ребром (ср. с фото 55-58, где изображено обтекание шара). Четыреххлористый титан нанесен на переднюю часть модели в аэродинамической трубе. [Head, 1982]
157. Турбулентный пограничный слой, вид сбоку.
Здесь турбулентный пограничный слой развивается естественным образом на плоской пластинке длиной 3,3 м, подвешенной в аэродинамической трубе. Линии меченых частиц, идущие от дымовой проволочки, поставленной вблизи острой перед-
ней кромки, освещаются вертикальным световым ножом. Число Рейнольдса, рассчитанное по толщине потери импульса, равно 3500. Хорошо видна перемежающаяся структура слоя в его внешней части. Фото TTiomas Corke, Y. Guezennec, Hassan Nagib
158. Турбулентный пограничный слой на стенке. Туман из мелких капелек масла введен внутрь ламинарного пограничного слоя через пол рабочей части аэродинамической трубы, после чего слой искусственно турбулизуется. Вертикальный свето-
