Факултет техничких наука
Нови Сад
МЕХАНИКA ФЛУИДА
књига друга: струјање флуида
Маша Букуров
октобар, 2014.
2
Суштина модела потенцијалног струјања са граничним слојем је у
следећем:
o
Комплетна анализа проблема струјања састоји се у заједничком
третману обе области. Област ван граничног слоја анализира се
под претпоставком да нема тангенцијалних напона, а при том се,
најчешће,
дебљина
граничног
слоја
занемарује.
Нулти
тангенцијални напони одговарају условима безвртложног струјања
(
0
ro tv
), односно могућношћу да се поље брзина добије из
скаларне функције потенцијала (
v
grad
), па се оваква струјања
називају
потенцијалним.
Најкориснији
податак
анализе
потенцијалног струјања је распоред притиска на спољашњој
површини граничног слоја.
o
Гранични слој се анализира претпостављајући да је притисак кроз
њега, нормално на чврсту површину, константан и једнак притиску
на граници потенцијалног струјања. Са познатим распоредом
притиска у граничном слоју могу да остану непознате силе
вискозности и инерције уз услов да се занемаре нормални вискозни
напони кроз гранични слој. Распоред притиска кроз гранични слој,
који је добијен као резултат решавања потенцијалног струјања
замењује једначину о промени количине кретања за гранични слој
у правцу нормале, тако да се за решавање граничног слоја
примењују једначина континуитета и једначина о промени
количине кретања уздуж граничне површине. Резултат анализа и
прорачуна граничног слоја су: тангенцијални напон на чврстој
површини
0
, дебљина граничног слоја
и информација о
могућном одвајању граничног слоја од чврсте површине.
o
На граници потенцијалног струјања и граничног слоја не постоје
нормалне компоненте брзина док су брзине у правцу струјања
исте. Оне се одређују применом Б.ј. за границу потенцијалног
струјања из претходно одређеног распореда притиска.
Повезаност решавања потенцијалног струјања и граничног слоја је
приказана на
слици 1.2.
Повратна спрега (корекције) прорачуна граничног
слоја и потенцијалног струјања служи за добијање тачнијег распореда
притиска што је посебно значајно при решавању проблема унутрашњих
струјања као што је нпр. улазна област цеви.
Иако се у новије време мерењем распореда притиска на граници и кроз
гранични слој у потпуности избегава решавање потенцијалног струјања,
потреба за коришћењем модела потенцијалног струјања са граничним
слојем остаје, јер представља компоненту теоријског развоја механике
флуида која је најдубље продрла у реалне струјне проблеме. Иницирање
стварне слике струјања и могућност комбиновања и описивања нових
