Маъруза №10. Эгри чизиқли юзадан оқимнинг оқиб ўтиши

Маъруза № 10.
Эгри чизиқли юзадан оқимнинг оқиб ўтиши. Чегаравий қатламни юзадан ажралиб кетиши.
Режа:
1. Чегаравий қатламни юзадан ажралиб кетиши.

Юқорида, югуриб келаётган ҳаво тезлигига нисбатан нолинчи ҳужум бурчакда (α=0) ўрнатилган текис пластинадан оқимнинг оқиб ўтиши кўриб чиқилди.

Бу ҳолда, чегаравий қатламда тезлик градиенти ўзгаради , босимнинг кўндаланг градиенти нолга тенг бўлади, яъни пластинанинг узунлиги бўйлаб босим ўзгармас бўлиб қолади, муҳит фақат ишқаланиш кучи ҳисобига ҳаракатланади.
Оқим эгри чизиқли юзадан оқиб ўтганда чегаравий қатламда оқим картинаси ўзгаради: бундай юзадан оқиб ўтувчи оқимча ўзининг чегаравий қатламини ўзгартиради: юзанинг энг катта қавариқ қисмида оқимчалар қаттиқ сиқилади, ботиқроқ қисмида эса кенгаяди.
Узилмаслик ва Бернулли тенгламалари асосида газ оқимчалари учун
V₁S₁=V₂S₂

кесим юза кичрайган жойда тезлик ортади, босим эса пасаяди, кесим юза кенгайган жойда эса тескариси (10.1-расм), яъни тезлик ва босим кучи ўзгаради.

10.1-расм. Оқимнинг эгри чизиқли юзадан оқиб ўтиши

Чегаравий қатламда тезлик ва босим кучи ўзгариши уларнинг градиентлари ва орқали аниқладани. Градиент манфий бўлган қисмида, босим кучи чегаравий қатламда оқим оқишига имкон туғдиради, бўлганда босим кучи оқимга қарши йўналган бўлади (9.7-расм). Юзанинг катта қавариқ бўлган қисмида оқим тезлиги максимал, босим эса минимал бўлади, яъни чегаравий қатламнинг бу нуқтасида , .

10.1-расмдан кўриниб турибдики, бу нуқтагача бўлган қисми (зонаси) мавжуд, ундан кейин эса суюқлик (газ) заррачалари маълум шартларда, босимнинг мусбат градиенти таъсирида чегаравий қатламда оқимга қарши силжий бошлайди, бу эса чегаравий қатламнинг юзадан ажралиб кетишига олиб келиши мумкин (10.2-расм).

10.2-расм. Эгри чизиқли юзада чегаравий қатламнинг ажралиб кетиш схемаси:
1 – чегаравий қатлам; 2 – қатлам тегидаги қовушқоқ қатлам; 3 – оқимнинг ажралиб кетиш зонаси

Ҳар хил йўналишда ҳаракатланаётган суюқлик (газ) массаси гидоб бошланишига имкон яратиб, чегаравий қатламда тўқнашади (учрашади), ўралади (буралади), юзадан ажралади ва югираётган оқим ўзига қўшиб олади.

Оқимнинг ажралиб кетиш зонасининг ичида босим градиенти дярли нолгача камаяди, шунинг учун жисмнинг дум қисмида босим, оқим ажралмасдан оққандаги босимга нисбатан сезиларли камаяди, бу ўз навбатида рўпара қаршиликнинг бирданига ошиб кетишига олиб келади.
Рўпара қаршилик кучи, чегаравий қатламдаги ишқаланиш билан боғлиқ бўлган қаршилик ва оқувчи жисмнинг бурун ҳамда дум қисмидаги босимлар фарқига боғлиқ бўлган босим қаршилиги йиғиндисидан ташкил топади, яъни оқувчи жисм рўпара қаршилик кучи коэффициенти ишқаланиш ва босим кучи коэффициентлари йиғиндисига тенгдир:
,
бу ерда – ишқаланиш кучи коэффициенти;
– босимлар фарқига боғлиқ бўлган қаршилик коэффициенти.