Вдув в пограничный слой

— подвод жидкости или газа в пограничный слой через проницаемую поверхность обтекаемого тела. При этом на проницаемой поверхности нормальный к ней компонент (υ) вектора скорости газа (жидкости) принимает положительное, значение и определяет собой скорость вдува (υω). Локальной размерной характеристикой вдува является его интенсивность(ρωυω) = lim(∆)m/(∆)S при (∆)S(→)0,где (∆)m — секундный расход вещества, подводимого через элементарную площадку (∆)S проницаемой поверхности, (ρω) — плотность вдуваемого вещества на поверхности тела. При анализе прикладных задач для характеристики интенсивности вдува вводится безразмерная величина a + , называемая обычно параметром вдува при a + > 0 или параметром отсоса при a + < 0 (см.

Отсос пограничного слоя). В частности, для плоского ламинарного течения a + пропорционален соотношению((ρωυω)) ((ρ)eue)-1 (Re)1/2,где Re = (ρ)eueL/(μ)e Рейнольдса число, u — продольный компонент вектора скорости, (ρ) — плотность, (μ) — динамическая вязкость, L — характерный линейный размер, индекс «e» обозначает значение величины на внешней границе пограничного слоя.В рамках теории пограничного слоя должно выполняться условие (υω)/ue < < 1, или a + Вдув в пограничный слой0(1). При нарушении этого условия вдув влияет не только на течение в пограничном слое, но и на внешний невязкий поток.Наличие вдува приводит к снижению местных значений напряжения трения и теплового потока и утолщению пограничного слоя.

Кроме того, вдув способствует дестабилизации ламинарного течения (профиль скорости имеет точку перегиба, и может вызвать более ранний переход к турбулентному режиму течения. Количественное воздействие вдува на пограничный слой зависит от многих факторов. Интенсивности вдува и закона его распределения на обтекаемой поверхности, теплофизических свойств вдуваемого вещества, режима течения и т. Д. На показано изменение теплового потока на поверхности пластины в зависимости от параметра вдува инородного газа в ламинарный пограничный слой, когда интенсивность вдува пропорциональна x-1/2, где x — продольная координата, отсчитываемая от острой кромки пластины (так называемый автомодельный вдув). Увеличение a + приводит к сильному снижению теплового потока на всей обтекаемой поверхности.

Для уменьшения расхода охладителя вдув можно осуществлять лишь на некотором начальном участке поверхности, где местные тепловые потоки при отсутствии вдува особенно велики. При этом снижение теплового потока происходит не только на проницаемом участке поверхности, но и достаточно далеко за ним — последействие вдува. В силу указанных закономерностей В. В п. С. Является эффективным средством защиты обтекаемой поверхности летательного аппарата от аэродинамического нагревания. ..