Физическая энциклопедия - отрывное течение

течение, в к-ром поток газа или жидкости, обтекающий тело, отрывается от его поверхности с образованием вихревой зоны. При дозвук. течении типичным случаем явл. возникновение О. т. у поверхности тела с образующими криволинейной формы (рис. 1), напр. у профиля крыла, сферы. Необходимое условие возникновения О. т.наличие на поверхности тела вязкого пограничного слоя и повышение давления в направлении течения.

В пределах толщины 8 пограничного слоя скорость течения убывает от значения v0 (скорость внеш. потока) на внеш. границе слоя до v=0 на поверхности тела, а давление остаётся таким же, как во внеш. потоке. Рис. 1. Схема образования отрывного течения при обтекании дозвук. потоком тела с образующими криволинейной формы. Рис. 2. а плавное обтекание крыла; б обтекание крыла с отрывом потока. Рис. 3. Отрывное течение при сверхзвук. обтекании цилиндра с остриём. Поэтому в непосредств. близости от поверхности тела, где скорость ч-ц близка к нулю, их кинетич. энергия оказывается недостаточной для преодоления повышающегося давления.

В результате эта скорость становится равной нулю, а затем меняет направление на обратное. Возникновение возвратного течения приводит к значит. утолщению пограничного слоя и отрыву потока от стенки. Образование областей О. т. существенно влияет на аэродинамические (или гидродинамические) хар-ки тел. Напр., аэродинамическое сопротивление шара, движущегося с дозвук.

скоростью, в осн. определяется О. т. на поверхности задней полусферы. Турбулизация ламинарного пограничного слоя уменьшает зону О. т. и в неск. раз уменьшает силу аэродинамич. сопротивления шара. На верхней поверхности крыла самолёта при нек-ром угле атаки также возникает О. т. (рис. 2), область к-рого с увеличением угла атаки возрастает.

При этом подъёмная сила крыла сначала перестаёт увеличиваться, а затем начинает уменьшаться. При сверхзвук. скоростях течения возникают ударные волны, в к-рых давление резко возрастает. В случае, когда ударная волна образуется на поверхности с вязким пограничным слоем, возникает О.

т. (рис. 3). При сверхзвук. течениях образование О. т. существенно влияет не только на аэродинамич. хар-ки тела, но и на его тепловой режим. В большинстве случаев возникновение О. т. нежелательно. Для его предотвращения применяют отсос пограничного слоя, вдувание в пограничный слой газа с повышенной кинетич. энергией и уменьшение роста давления в направлении течения путём соответствующего подбора формы поверхности обтекаемого тела.

Однако при сверхзвук. скоростях течения образование О. т. может оказаться и полезным. Напр., игла, помещённая перед затупленным телом (рис. 3), вызывая О. т., способствует уменьшению аэродинамич. сопротивления. .