69

138 ,Cwic/enia laboratoryjne e. mechaniki płynów'

ścianki. Ważnym zjawiskiem w przepływach jest tzw. oderwanie warstwy przyściennej. Oderwanie zachodzi wtedy, gdy energia kinetyczna (prędko-

ści) cząstek płynących w pobliżu ścianki zmaleje do zera tzn. — = 0 (n -

drt

normalna do powierzchni ścianki).

Proces oderwania się warstw przyściennych jest skomplikowany i zależny głównie od gradientu ciśnienia wzdłuż opływanej powierzchni.

Przepływ z jednoczesnym wzrostem ciśnienia (dyfuzor) sprzyja oderwaniu warstwy przy ściennej. W przy padku ciała żle oprofilowanego, jakim jest np. walec kołowy (rys. I) zawsze nastąpi oderwanie warstwy przyściennej. Warstwa przyścienna tworzy się począwszy od punktu O. a odrywa się od powierzchni walca w punkcie A. Pomiędzy punktami (>-B ciśnienie maleje, natomiast między punktami B-C¹ rośnie, co sprzyja oderwaniu. Za walcem tworzy się obszar zaw irowań.

Rys. 2. Współczynnik oporu walca nieskończenie długiego w funkcji liczby Reynoldsa.

Należy zwTÓcić uwagę na fakt zmniejszania się współczynnika oporu ciał walcowych przy dużych liczbach Reynoldsa (rys. 2), co ma duże znaczenie praktyczne w związku ze względnym zmniejszeniem się oporów w-zakresie ponadkrytyc/ny m.

2.2. Składowe siły działające na opływowym profitu kołowym.

Elementarna siła pochodząca od ciśnienia, działająca na element dó wynosi p n dó. gdzie:

n - normalna do powierzchni ciała d - powierzchnia ciała

Rzut sił> na kierunek strumienia niezakłóconego (kierunek prędkości Vgo) wynosi: pcos(n,v^)d8 (rys.3).

Rys. 3. Elementarny opór ciśnieniowy Stąd opór ciśnieniowy wynosi:

n cos( n. v_r ) dó

(1)

Ponieważ przepływ jest płaski, można przyjąć, żc dó = 1 d/ gdzie:

/ współrzędna krzywoliniowa po obwodzie profilu.