Оптимально управляемые ламинарные пограничные слои

вие трения жидкости о поверхность тела, расчет теплопередачи между обтекае­ мым телом и жидкостью, определение точки отрыва пограничного слоя. Имеются различные способы, позволяющие влиять на характеристики по­ граничного слоя. Один из таких способов, заключающийся в отсасывании по­ граничного слоя, указал еще Л. Прандтль в своей первой работе о пограничном слое [149]. Наиболее распространенными способами управления пограничным слоем являются [123,139]: охлаждение или нагрев обтекаемой стенки [61, 80], вдув [83,142] в пограничный слой или отсос [63,154], придание стенке особой формы [1, 5, 118, 132], сдвиг стенки по нормали к обтекаемой поверхности [86], сдув пограничного слоя [144], введение управляющих вихрей [46]. Методы управле­ ния пограничным слоем проверены экспериментально [4, 7, 21, 22, 55, 57, 64, 65, 105, 104, 129, 130] и исследованы теоретически [см. напр. 8, 9, 60,143, 100]. Из всех способов управления пограничным слоем наибольшее значение представляют отсос и вдув в пограничный слой [50, 69, 116]. Вдув газа в пограничный слой используется как средство уменьшения тре­ ния [154] и теплопередачи [133, 134, 152]. С увеличением скорости вдува в на­ правлении нормали к стенке напряжение трения в пограничном слое уменьша­ ется [50, 69, 116].При отсутствии вдува максимум напряжение трения имеет место на стенке. С увеличением интенсивности вдува напряжение на стенке значительно уменьшается, а в пограничном слое существенно возрастает, дос­ тигая максимума на некотором удалении от поверхности. При этом, если ин­ тенсивность вдува невелика, то сохраняются основные допущения теории по­ граничного слоя. Отсасывание применяется для стабилизации пограничного слоя. Уменьше­ ние сопротивления достигается за счет затягивания ламинарно-турбулентного перехода и предотвращения отрыва в связи с тем, что при турболизации потока силы трения существенно возрастают. Отсос уменьшает толщину пограничного слоя (более тонкий пограничный слой имеет меньшую склонность к переходу в 4