Ўзбекистон республикаси транспорт вазирлиги тошкент давлат трапспорт университети

Чегаравий қатлам.
Чегаравий қатлам ўзининг тузилишига кўра ламинар ва аралаш, яъни ламинар-турбулентли бўлиши мумкин. Оқимнинг узунлиги l ва эни b бўлган узун пластинадан оқиб ўтиши аралаш чегаравий қатламга мисол бўла олади (5-расм).

4-расм. Чегаравий қатлам

5-расм. Ҳавонинг ясси пластинадан оқиб ўтишидаги чегаравий қатламнинг тузилиши ва тезликлар эпюралари: 1 – ламинар чегаравий қатлам; 2 – ўтиш қисми; 3 – турбулент чегаравий қатлам; 4 – қатлам тагидаги ламинар қатлам; х – ламинар чегаравий қатламнинг турбулент чегаравий қатламга ўтиш нуқтаси Т координатаси.

Пластинанинг бурун қисми яқинида ламинар чегаравий қатлам ҳосил бўлади, у бурун қисмидан узоқлашгани сари қалинлашади, ламинар қатламнинг барқарорлиги эса камаяди: ток чизиғи барқарорлигини йўқотади (заифлашади). Улар тўлқинсимон кўринишга эга бўла боради, кейин эса қатламлар аралашиб кетади. Бу қисм ламинар оқимдан турбулентга ўтиш қисми дейилади.

Оқим пластинанинг орқа қисмига қараб ҳаракатлангани сари, қатламларнинг аралашиши кучая боради ва барқарор турбулент оқим ривожлана боради.
Бу қатлам турбулент чегаравий қатлам дейилади. Ламинар қатламдан турбулент қатламга ўтадиган нуқта ўтиш нуқтаси дейилади. У ташқи оқимнинг турбулентлик даражасига ва пластинанинг ғадир-будурлигига боғлиқ. Пластинанинг ғадир-будурлиги ва ташқи оқимнинг турбулентлиги қанча катта бўлса, ўтиш шунча эрта амалга ошади. х координатаси ламинар чегаравий қатламнинг турбулент чегаравий қатламга ўтиш нуқтасини Т аниқлайди:
. (4)
Ламинар қатламнинг турбулентга ўтишини қуйидагича тушунтириш мумкин. Ламинар чегаравий қатламдаги ихтиёрий m заррачани қараб чиқамиз.
Маълумки, суюқ заррачалар ҳаракатланганда деформацияланади. Суюқлик қовушқоқ бўлганлиги учун, заррачанинг жисм сиртидан узоқда жойлашган томони сиртга яқин жойлашган томонига нисбатан тезроқ ҳаракатланади. Натижада заррача деформацияланади ва у лаҳзали ўқ атрофида айланади, бу эса ўз навбатида гирдоб ҳосил бўлишига олиб келади. Заррачалар пластина бўйлаб ҳаракат қилганда маҳаллий Рейнолдс сони ( , b – ошади) ошади, ўз навбатида гирдоб ҳосил бўлиш интенсивлиги ошади, бу эса ламинар оқимнинг барқарорлигини камайтиради. Ток чизиғи тўлқинли бўлиб боради, кейин эса қатламлар аралашади ва барқарор турбулент оқим ҳосил бўлади.
Ламинар ва турбулент оқимли чегаравий қатлам аралаш дейилади.
Критик Рейнолдс сони қуйидаги формула орқали аниқланади:
(5)
бу ерда, V – оқим тезлиги, x – ламинар чегаравий қатламнинг турбулент чегаравий қатламга ўтиш нуқтасини, ν – суюқлик (газ) қовушқоқлигининг кинематик коэффициенти.
Турбулент чегаравий қатламда, жисм сиртига тегиб турувчи ингичка ламинар қатлам мавжуд. Бу ингичка қатламдаги зарралар алмашинувининг молекуляр жараёнлари турбулент алмашинув жараёнларидан устун.
Қаттиқ жисмдан (сиртдан) оқиб ўтувчи оқим шартли равишда 3 қисмга бўлинади: қовушқоқ бўлмаган деб қабул қилинадиган ташқи (идеал муҳит), чегаравий қатлам (қовушқоқ муҳит) ва қолдиқ оқим из (қовушқоқ муҳит) (6-расм).
Чизиқли ўлчами b ва бирлик қулочига l эга бўлган ясси пластинанинг бир томонининг ишқаланиш қаршилик кучи X_f, қуйидагига тенг:
(6)
бу ерда, C_f – тажриба йўли билан ёки эпирик формулалар орқали аниқланадиган ясси (текис) пластинанинг бир томонининг ишқаланиш коэффициенти.
– тезлик босими, b – текис пластинанинг кўндаланг чизиқли ўлчами.
Учиш аппаратлари парвозида қаршилик кучи катта рол ўйнайди. Унинг қиймати қанча кичик бўлса, учиш аппаратининг парвоз сифати шунча яхши бўлади.