POLITECHNIKA LUBELSKA Katedra Mechaniki Stosowanej LABORATORIUM MECHANIKI PŁYNÓW
Piotr Leszko	Ćwiczenie nr: 4	Grupa: MD 106,2b/AI	Rok: 1996/97
Temat: Wizualizacja opływu walca w kanaliku wodnym.		Data wykonania: 97.04.23	Ocena:

1.Podstawy teoretyczne:

Ścieżka Karmana - dwa takie łańcuchy wirowe których odległość wynosi h , a odległość między każdą parą wirów jednego łańcucha jest jednakowa i wynosi l , i cyrkulacja łańcucha pierwszego i łańcucha drugiego jest taka sama ale ma przeciwny znak.

Wyróżniamy dwa położenia wzajemne łańcuchów wirów w ścieżce: symetryczny i szachowy. Aby spełnić warunek stabilności Karmana między wielkościami h i l musi zachodzić zależność:

h/l=0,2806

Parametry ścieżki muszą spełniać zależność:

h=(1,2 ÷ 1,6)*d

f_s/v_o = (0,18 ÷ 0,27)

gdzie:

f - częstość odrywania się wirów;

f = v_o/l

Mechanizm tworzenia się ścieżki Karmana:

Powstaje ona w wyniku tworzenia się warstwy przyściennej przy powierzchni ciała w której następuje całkowita zmiana prędkości od v = 0 na powierzchni ciała, do v = v_∞ strumienia niezaburzonego. Jest to wynikiem działania siły hamującej lepkości i wypadkowej siły ciśnienia. Przy ściance ciała następuje wyhamowanie przepływu a następnie może wystąpić ruch wsteczny aż do momentu oderwania się warstwy przyściennej i powstania wiru. Od rozkładu ciśnienia zależy czy warstwa przyścienna jest laminarna czy turbulentna. Aby powstała ścieżka wirowa Karmana warstwa przyścienna musi być laminarna.

Okresowe odrywanie się wirów powoduje okresową zmianę reakcji wywieranych na ciało opływane przez płyn. Jeżeli częstość odrywania się wirów jest zbliżona do częstości drgań własnych ciała opływanego wówczas może powstać zjawisko rezonansu.

---