Y
6
d
) отрыв на стенке занимает значительную область, а при боль-
шом расстоянии, соизмеримом с диаметром цилиндра (
Y
>
d
), отрыв
на стенке носит локальный характер или отсутствует.
В сечениях 3 и 4 (см. рис. 7,
в
) вихревая зона имеет место, а в сече-
ниях 5–7 наблюдается характерное диффузорное течение. В сечениях
8 и 9 влияние цилиндра не ощущается, т.е. профили скорости и темпе-
ратуры соответствуют обычным профилям безградиентного течения.
Как показывают результаты настоящего исследования, такая карти-
на наблюдается до тех пор, пока цилиндр находится на относительно
небольшом расстоянии от стенки, примерно равном диаметру цилин-
дра
d
= 5
мм. Также следует отметить, что при обтекании тел пло-
хообтекаемой формы (сфера, цилиндр и т.п.) всегда решающую роль
в гидродинамике процесса играет сопротивление давления со всеми
вытекающими из этого последствиями.
При расстоянии цилиндра от стенки
Y
= 7
мм цилиндр частич-
но находится в пограничном слое, но б ´ольшая его часть находится
в невозмущенном потоке и картина течения во многом похожа на по-
тенциальное обтекание, рассмотренное ранее, однако зона возвратного
течения меньше, чем при
Y
= 20
мм.
То же самое имеет место и при
Y
= 11
мм, а взаимодействие
следа цилиндра с внешней границей пограничного слоя практически
не отражается ни на гидродинамике течения, ни на теплообмене.
Во всех случаях по мере удаления от цилиндра воздействие на про-
фили скоростей постепенно вырождается и на расстоянии
Δ
x/d
= 80
влияние цилиндра почти незаметно, что соответствует известным
данным [3, 4, 14–16], с температурой это происходит значительно
раньше.
Как следует из полученных результатов и известно из работ [3–6,
13, 14], профили температуры обладают значительно большей консер-
вативностью ко всякого рода воздействиям, оказываемым на поток,
на что указывает сопоставление профилей скорости и температуры в
отрывной зоне за цилиндром. При резкой деформации профиля скоро-
сти в следе за цилиндром (в условиях вихревых, отрывных течений)
профиль температуры практически не меняется, поэтому в данных
условиях метод гидродинамической аналогии совершенно неприем-
лем.
Консервативность профиля температуры объяснима: поскольку
воздействие оказывается только на динамический пограничный слой
(скорость на поверхности цилиндра равна нулю — эффект прилипа-
ния), то он и изменяется, а температура остается равной температуре
окружающей среды.
Таким образом, экспериментально установлено, что при обтекании
цилиндрических поверхностей, находящихся от стенки на расстояни-
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2011. № 2 19
