Авиация Пограничный слой - Значение пограничного слоя

23 января 2011


Оглавление:
1. Пограничный слой
2. Толщина пограничного слоя
3. Значение пограничного слоя



  • Сила трения

За счет сил трения в ПС даже бесконечно тонкая пластина при движении в газе будет испытывать сопротивление - сопротивление трения или вязкое сопротивление.

Оценка силы сопротивления для пластины при ламинарном обтекании даёт:  W \propto b\sqrt{\mu \rho U^3 l} , где b - ширина пластины.

Из оценки видно, что сопротивление пропорционально скорости потока в степени 3/2 и квадратному корню из длины пластины. В случае турбулентного обтекания сопротивление трения возрастает.

  • Состояние ПС

Пограничный слой может находиться в различных состояниях, основные из которых:

- ламинарное

- турбулентное

- отрывное

От того, в каком состоянии находиться пограничный слой зависят характеристики обтекания ЛА: сопротивление трения, тепловые потоки к поверхности ЛА, подъёмная сила. Сопротивление трения увеличивает расход топлива ЛА, поэтому ЛА стараются проектировать таким образом, чтобы его обтекание было максимально ламинарным. Тепловые потоки наиболее важны при сверх- и гиперзвуковых скоростях. Высокие тепловые потоки приводят к тому, что на гиперзвуковые ЛА приходиться ставить теплозащиту. Поскольку в турбулентном пограничном слое тепловые потоки в 10-100 раз выше, чем в ламинарном, то для проектирования ЛА крайне важную роль играет предсказание положения ламинарно-турбулетного перехода. Неправильный учет тепловых потоков или их неконтролируемый рост может привести к гибели ЛА, как это произошло, например, с шаттлом "Колумбия".




Просмотров: 2665


<<< Перегрузка (авиация)
Подъёмная сила >>>