Турбулентный пограничный слой

пограничный слой, внутри которого реализуется турбулентное течение. В большинстве практических приложений при полётах ЛА на высоту до 40 км Рейнольдса числа достаточно велики, и у поверхности ЛА, как правило, образуется Т. п. с. В Т. п. с. касательное напряжение {{τ}} определяется суммой вязкого {{τ}}в и турбулентного {{τ}}т напряжений: {{τ}} = {{τ}}в+{{τ}}т = {{μ}}{{∂}}u/{{∂}}y ― {{ρ}}, где —{{ρ}} — так называемое рейнольдсово напряжение сдвига. Здесь и ниже х, у — координаты, а u и {{υ}} — скорости соответственно вдоль обтекаемой поверхности и перпендикулярно к ней, {{μ}} — динамическая вязкость, {{ρ}} — плотность жидкости (газа); величины со штрихом — пульсации (отклонения от среднего значения, например u{{′}} = u — ; знак означает усреднение по времени). В отсутствие продольного градиента давления в соответствии с относительной ролью {{τ}}0 и {{τ}}т Т. п. с. подразделяется на две области — внутреннюю (0{{≤}}y{{≤}}0,2{{δ}}) и внешнюю (0,2{{δ≤}}y{{≤δ}}), {{δ}} — толщина слоя. Каждая из этих областей характеризуется своими закономерностями, вид которых может быть установлен из соображений размерностей и подобия. Профиль скорости (зависимость скорости от расстояния до обтекаемой поверхности) во внутренней области описывается найденным Л. Прандтлем (1932) «законом стенки» — зависимостью безразмерной скорости u+ от безразмерного расстояния от обтекаемой поверхности y+:u+ = f(y+), где и+ = и/и{{τ}}, у+ = уu{{τ}}/{{ν}}, u{{τ}} = ({{τ}}w/{{ρ}})1/2 — динамическая скорость, {{ν}} — кинематическая вязкость, {{τ}}w — напряжение трения на поверхности. Внутренняя область, в свою очередь, состоит из трёх слоев: а) вязкий слой, в котором {{τ}}в>>{{τ}}т, а профиль скорости — линейный: и+ = у+, толщина его составляет (0,001—0,01) {{δ}} или, точнее, y+в{{≤}}3—5; б) буферный слой (5