Альбом течений жидкости и газа - Ван-Дайк М.
Скачать (прямая ссылка):
22
26. Течение за шаром при Re = 8,15. Стальной шар от шарикоподшипника, поддерживаемый в поперечном направлении тонкой фортепианной струной, протягивается сквозь воду, содержащую взвешенный в ней алюминиевый порошок и освещаемую световым ножом в экваториальной плоскости. Ясно видно, что течение еще не отрывное. Фото Sadatoshi Taneda
27. Течение за шаром при Re = 17,9. При увеличении скорости весьма трудно уловить момент начала отрыва в задней точке. Здесь поток должен быть еще присоединенным, так как вся эта серия экспериментов показала, что отрыв за изолированным шаром наступает примерно при Re = 24. [Taneda, 1956b]
28. Шар, движущийся в трубе при Re = 6,9; абсолютное движение. Диаметр шара составляет одну четверть диаметра трубы. Шар сдвинулся влево на один радиус. В противоположность картине ползущего движения на фото 9 при этом умеренном числе Рейнольдса наблюдается зарождение следа:
возмущения за шаром распространяются значительно дальше, чем впереди него. Визуализация с помощью освещаемых магниевых опилок в силиконовом масле. Archives de FAcademie des Sciences de Paris. [Coutanceau, 1972]
23
29. Плоская пластинка под нулевым углом атаки. Пластинка имеет относительную толщину 2%, на кромках снята фаска. При числе Рейнольдса, рассчитанном по длине пластинки и равном 10000, однородный поток оказывается лишь слегка возмущенным за счет тонкого ламинарного пограничного слоя и следующего за ним ламинарного следа. Толщина и того и другого составляет лишь несколько процентов длины пластинки. Это согласуется с результатом теории Прандтля, согласно которой толщина пограничного слоя изменяется пропорционально квадратному корню из числа Рейнольдса. Визуализация с помощью пузырьков воздуха в воде. Фото ON ERA. [Werle, 1974]
30. Профиль Блазиуса пограничного слоя на плоской пластинке. Профиль тангенциальной составляющей скорости в ламинарном пограничном слое на плоской пластинке, открытом Прандтлем, точно вычисленный Блазиусом, визуализируется с помощью теллура. Вода течет со скоростью 9 см/с. Число Рейнольдса, рассчитанное по расстоянию сечения от передней кромки, равно 500, а толщина вытеснения равна примерно 5 мм. Тонкая теллуровая проволока в левой части снимка, протянутая перпендикулярно пластинке, подвергается воздействию электрического импульса продолжительностью в несколько миллисекунд. Химическая реакция порождает тонкое коллоидное облако, которое дрейфует вместе с потоком и мгновением позже фотографируется с целью фиксации профиля скорости. Фото F. X. Wort-mann
24
31. Вторичные течения, индуцируемые колеблющимся цилиндром. Длинный круговой цилиндр колеблется в смеси воды с глицерином по направлению нормали к своей оси под действием громкоговорителя. Взвешенные в жидкости стеклянные шарики подсвечиваются в поперечной плоскости стробоскопом. Амплитуда колебаний составляет
0,17 радиуса, а число Рейнольдса, рассчитанное по частоте и радиусу, равно 70. Установившееся вторичное течение направлено вдоль оси колебаний (обозначенной стрелками) во внутренней области к телу и во внешней - в противоположном направлении. Фото Masakazu Tatsuno
3. Отрыв течения
32. Ламинарный отрыв на тонком эллипсе. Эллиптический цилиндр с отношением осей 6 :1 установлен под нулевым углом атаки в аэродинамической трубе. Число Рейнольдса, рассчитанное по хорде, равно 4000. Капли четыреххлористого титана на
обтекаемой поверхности создают белый дым, который и указывает на наличие отрыва пограничного слоя в кормовой части цилиндра. [Bradshaw,
1970]
33. Отрыв пограничного слоя на теле вращения. Обтекаемое тело затуплено сильнее, чем показанное на фото 22 тело Рэнкина оживаль-ной формы, настолько, что при том же числе Рейнольдса, рассчитанном по диаметру и равном 6000, и при том же нулевом угле атаки ламинарный пограничный слой отрывается. Затем пограничный слой быстро становится турбулентным и вновь присоединяется к поверхности, окружая собой короткую и тонкую область рециркуляционного течения. Визуализация с помощью воздушных пузырьков в воде. Фото ON ERA. [Werle, 1962]
34. Отрыв пограничного слоя на профиле под углом атаки. Если профиль NACA 64А015, показанный на фото 23, увеличивает свой угол атаки до 5°, то ламинарный пограничный слой отрывается на задней половине верхней поверхности. Поток на ниж-
ней поверхности, однако, остается присоединенным и сходит с нее по касательной у задней кромки. Линии тока визуализируются с помощью струек окрашенной жидкости в воде. Фото ON ERA. [Werle, 1974]
27
35. Отрыв у передней кромки пластинки с ламинарным обратным присоединением. Плоская пластинка относительной толщины 2% с кромками со снятой фаской наклонена под углом атаки 2,5° к потоку. Ламинарный пограничный слой отрывается от верхней поверхности у передней кромки. При данном числе Рейнольдса, рассчитанном по длине
и равном 10000, пограничный слой впоследствии присоединяется обратно, оставаясь ламинарным и охватывая длинный переднекромочный «пузырь» рециркулирующей жидкости. Визуализация с помощью воздушных пузырьков в воде. Фото ONERA. [Werle, 1974]
