10.9. НЕИЗОТЕРМИЧЕСКИЙ ТУРБУЛЕНТНЫЙ ПОГРАНИЧНЫЙ СЛОЙ ГАЗА НА ПЛАСТИНЕ

Рассмотрим ту же задачу, что и в предыдущем параграфе, но для турбулентного пограничного слоя. Подставляя в уравнение (9.14.3) значения из второй формулы (10.8.3), находим, что

    (10.9.1)

В области предельный закон (10.9.2) может быть записан в приближенной форме:

    (10.9.3)

Теоретические расчеты и экспериментальные данные показывают, что величина является довольно слабой функцией числа Рейнольдса.

Рис. 10.5. Влияние неизотермичности на трение и теплообмен в дозвуковом турбулентном пограничном слое газа

Поэтому для области конечных чисел вполне удовлетворительные результаты дает подстановка в уравнение (10.9.1) значений функции , взятых в форме, точной для , т. е. если положить

    (10.9.4)

В области и конечных чисел . Используя это обстоятельство, расчетные формулы можно записать в следующем виде:

    (10.9.5)

    (10.9.6)

Подставив в последние формулы значение из уравнения (10.6.6), получим:

    (10.9.8)

Как видно из рис. 10.5, при турбулентном течении влияние неизотермич ности в области заметно больше, чем при ламинарном. При этом из сопоставлений решений для ламинарного и турбулентного пограничных слоев ясно, что в последнем неизотермнчность сказывается решающим образом через изменение плотности в турулентом ядре слоя.