Переход от турбулентного режима к ламинарному и длина ламинарного участка
Суть вопроса: Есть турбулентный поток с линейной скоростью 50 м/с. Его необходимо при помощи профиля преобразовать в ламинарный, но с таким условием, чтобы за профилем длина ламинарного участка была не менее 70 м. Характерный размер сечения - 35 м. Вопрос - как определить профиль?
timsz Старожил Ty-204 Местный timsz СтарожилТак как ветка для чайников, имею право задать вопрос.))
А турбулентный поток вообще можно с помощью профиля сделать ламинарным?
Ty-204 Местный Air_116 МестныйКакой профиль ? Откуда вы взяли это число? - ведь это число число Re при котором течение жидкости в трубе круглого сечения будет ламинарным. Трубопровод рассчитываете? Тогда причем тут профиль?
При обтекании, например, плоской пластинки (или профиля) воздухом, ПС можно считать ламинарным, если Re <485000. И уж на профиле никак нельззя превратить ТПС в ЛПС.
Я так понимаю это задачка из гидравлики, потому что только там я встречался с формулой Шиллера (и то вскольз) и с определением " начального участка ламинарного течения - так скажите полное условие этой задачки.
Ty-204 МестныйЗначит, я неправильно понимаю материал Шютта, поэтому изложу более подробно.
Есть флаг размером 35:70, обдуваемый сильным потоком воздуха (V=50 м/с). Из-за турбулентности флаг постоянно сильно полощется и в результате превращается в рваную тряпку. Требуется как-то устранить подобное явление. Автор этих строк подумал "А может, установить прямо перед флагом профиль, чтобы обеспечивал ламинарность потока по длине флага?" . Возможно, я в корне ошибаюсь, но иного способа в голову не приходит.
Air_116 МестныйЭто относится только к жидкостям в трубах, да и то, более менее вязким так мы считали при расчетах режима течения в гидравлике.
При обтекании плоских тел воздухом, Re ЛПС очень большой, как я говорил до 485000 ( дается и Мхиторяном, и Торенбиком в их трудах по аэрогидродинамике). Переходная зона ЛПС в ТПС лежит от 500000 до 1000000.
Про вашу задачку про флаг, сказать ничего не могу - никогда с таким не сталкивался. Знаю только, что для снижения турбулизации воздушного потока в аэродинамических трубах ставят специальные решетки, гребешки,хонейкомбы, которые разбивают один большой турбулентный поток в множество маленьких, тем самым снижая его интенсивность и выравнивая поле скоростей - и этот метод довольно эффективен.
Мы ставили опыт - ставили в аэр. трубе перед небольшой колеблющейся пластиной в потоке воздуха на некотором расстоянии впереди разные решетки, разной формы, с разными отверстиями - поток выравнивался, колебания уменьшались.
Ty-204 Местный Air_116 МестныйЗинхар. Сина да рэхмэт
А вот ссылки и литературу именно по этому вопросу подсказать не смогу, давно уже аэродинамикой не увлекаюсь.
timsz СтарожилПодозреваю, что сохраненный физически таким способом флаг потеряет всю свою флаговую ценность.))
Что, конечно, ни в коей мере не уменьшает интерес к задаче)
backfire Старожилнадо гуглить про аэродинамические трубы, там и про хонейкомпы будет.
Но вот сдается мне задача не решается таким образом - потому что флаг колеблется не из-за турбулентности. Допустим течение ламинарно и идет строго вдоль флага. Если на флаге образовался небольшой непрямолинейный участок то сразу, исходя из всенародно любимого Бернулли, у нас там где впадина - давление возрастет, а там где горб - упадет. Что прииведет к дальнейшему развитию возмущения. То есть флаг в потоке воздуха - неустойчивая система, при случайных возмущениях возникает сила, увеличивающая эти возмущения. А поток в атмосфере скорее всего ламинарный. Вот как раз турбулентный, возможно, будет меньше дергать флаг - не с собственной частотой колебания флага, а с частотой изменения давления в самом потоке.
Ultranomad G-NODE MikVolg РадиоТушила RL6MI Air_116 МестныйВо-первых: поток воздуха ламинарным быть не может - ламинарным может быть ПС вблизи обтекаемых им тел. (Ламинарное и турбулентное разделение ПС тоже довольно условное.) Атмосфера всегда имеет степень турбулизации, обычно очень малую,но все-таки. Говорить, что поток воздуха может быть "ламинарный" - не корректно и неправильно - он в любом случае турбулентный.
Во-вторых: аэродинамика флага не подается обычному рассчету, например как аэродинамический расчет плоской пластины в потоке. Флаг - тело, как вы правильно заметили, не упругое, и имеет свои собственные колебания, которые могут увеличиваться при действия внешних возмущающих факторов ( колебний давления при обтекании турбулентным потоком воздуха), что при воздействии мощного скоростного напора и колебания давления в самом потоке в итоге и приводит к разрушению. Тут даже можно проводить в некотором роде аналогию с флаттером крыла и баффитнгом оперения - там элементы тоже теряют свою жесткость.
В любом случае проблема решается конструктивными методами - увеличение жесткости и прочности самого флага. Выравнивание параметров потока (уменьшение интенсивности большого вихря путем разбиения на множество малых вихрей) как в аэродинамических трубах, большого эффекта не даст.