Пограничный слой и способы управления этим слоем

до границы, где скорость отличается от скорости внешнего потока на 1%

Пограничный слой – тонкий по сравнению с характерным линейным размером тела слой газа, прилегающий к твёрдой поверхности, в котором проявляется эффект вязкости.

Из-за того что скорость при отдалении от обтекаемой поверхности увеличивается, в пограничном слое возникают завихрения. Пограничный слой - слой завихрений.

есть перемешивание на молекулярном уровне;
Характерно для небольшой скорости.

Турбулентное течение:
Возникают завихрения, давление и скорость испытывают пульсацию;
Перемешиваются не только молекулы, но и частицы.

Вихревое течение – не турбулентное!

отношение длины комнаты к высоте. Т.е. меняя переменные можно испытывать аппараты на моделях.

Характер потока жидкости или газа - ламинарный или турбулентный - определяется безразмерным числом, зависящим от скорости потока, вязкости, плотности жидкости и характерной длины элемента потока. Т.е. числом Рейнольдса (Re).

сил потока к силе вязкого трения.

Пограничный слой, в котором наблюдается ламинарное и турбулентное течение, называется смешанным. Переход от ламинарного течения к турбулентному происходит в точке перехода (T), при критическом числе Re*. Положение T зависит от турбулентности набегающего потока и шероховатости крыла. В авиации ламинарное течение сохраняется до Re*<3800. В основном у самолётов T находится на 35% САХ.

Воздушный поток, обтекающий тело, можно разделить на 3 чати: внешний поток, пограничный слой и спутный след. Скорость потока в спутном следу меньше скорости потока во внешнем потоке.

давление и уменьшается скорость. Так как в пограничном слое скорости малы, из-за разности давления воздух перетекает обратно, оттесняя внешний поток. Пограничный слой отрывается.
Это приводит к падению подъёмной силы и резкому увеличению сопротивления.

пограничного слоя (уменьшает скорость сваливания улучшает взлётно-посадочные характеристики самолёта);
Затягивание перехода ламинарного пограничного слоя в турбулентный пограничный слой (сопротивление трения уменьшается в десятки раз, уменьшается нагрев обшивки).

увеличивается к задней кромке, что создаёт отрыв пограничного слоя, целесообразно в области повышенного давления начать отсасывать воздух. При этом пограничный слой станет обратно прилипать к крылу.
Для толстых крыльев (максимальная толщина 10-12% хорды) отсасывать воздух лучше непосредственно перед закрылком, а для тонких (максимальная величина 8% хорды) отсасывать воздух дополнительно надо у носка крыла.

воздуха. Это увеличило подъемную силу и уменьшило посадочную скорость.

углах атаки струя, вытекающая из их щелей увеличивает скорость пограничного потока и прижимает струю к верхней поверхности крыла.

Преждевременный срыв воздушного потока также можно предотвратить искусственной турбулизацией в зоне повышенного давления. Этого можно достичь установкой турбулизаторов, которые делают поток турбулентным и более устойчивым к отрыву.

позволяет благодаря длительному ускорению потока сохранять ламинарный турбулентный слой. Это очень сильно уменьшает сопротивление, однако ламинаризация происходит на небольшом диапазоне углов атаки.

Другой способ ламинаризации пограничного слоя – отсасывание воздуха. Даже при больших значениях числа Re не даёт переходить ламинарному пограничному слою в турбулентный. Для примера Northrop X-21.