11 ГРАНИЧНИЙ ШАР НЕСТИСЛИВОЇ РІДИНИПРИКЛАДИ

11.2 Приклади

  11.2.1. На плоску пластинку(нову, чисту, матеріал – сталь) натікає повітря зі швидкістю  і температурою .Визначити стан прикордонного шару (ламінарного або турбулентного), а також його товщину на відстані х = 1 м і х = 0,1 м від попереднього краю пластинки.
           Розв’язок
           Визначаємо (додаток) густину і кінематичну в’язкість повітря при :
           Критерій Рейнольдса граничного шару на відстані X=1м
.                                
           Отже, граничний шар турбулентний.
           Товщина граничного шару на відстані X=1м
                                                        
           Якщо    – граничний шар ламінарний.
     Товщина граничного шару:
.                  
           11.2.2. Плоска пластинка з розмірами   (L – довжина пластинки, l – ширина пластинки; розмір паралельний кресленню) і абсолютно еквівалентною шорсткуватістю  обдувається в ребро  потоком повітря зі швидкістю Температура повітря . Визначити силу тертя між повітрям і пластиною з двох боків пластини.
           Розв’язок
           Густина і кінематична в’язкість при ,   .
           Число Рейнольдса в кінці пластини :
.                               
           Отже на кінці пластини граничний шар турбулентний.
           Число Рейнольдса в критичному перерізі:
                                                 ,                                                
звідсіля
,                         
тобто на відстані 0,098 м від початку пластини маємо ламінарний граничний шар, при   маємо турбулентний граничний шар.
           Сила тертя між повітрям і пластиною при двосторонньому турбулентному обтіканні визначаємо за формулою:
                                           ,                                          
           де - коефіцієнт тертя;
            - площа тертя з одного боку,  ;
            - динамічний напір, Па.
           Для турбулентного обтікання пластини: