10.6. ГИДРОДИНАМИЧЕСКОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ ПЛАСТИНЫ, ОБТЕКАЕМОЙ ТУРБУЛЕНТНЫМ ПОГРАНИЧНЫМ СЛОЕМ
Как уже указывалось в гл. 9, отклонение истинного изотермического турбулентного профиля скоростей на пластине от логарифмического имеет место только в области значений
. Поэтому закон трения при продольном обтекании пластины турбулентным пограничным слоем с постоянными физическими свойствами можно вычислить из распределения скоростей по уравнению (9.11.9). Имеем
Подставляя в эту формулу
и
, находим
(10.6.2)
Соответственно можно получить новое, удобное выражение логарифмическое профиля скоростей:
Этому профилю соответствуют значения:
Введя это значение
в формулу (10.6.3), получим закон трения:
Подставляя в последнее выражение значения
и замечая, что разность первых двух членов его правой части меняется весьма слабо, получаем относительно простой логарифмический закон трения Кармана:
Для степенной аппроксимации турбулентного профиля скоростей типа (9.11.1;
Если турбулентный пограничный слой развивается с передней кромки пласты
, то из формулы (10.6.7) и уравнения импульсов (10.3) следует, что
где
Значения коэффициентов в формулах для
даны в табл. 10.3.
В области
хорошие результаты дает формула Фолкн?
Таблица 10.3. Значения параметров степенного распределения скоростей
Если турбулентный слой развивается с передней кромки так, что при
, то этой формуле соответствует формула
(10.6.11)
В области закона распределения скоростей по степени