Raft Master » Научная библиотека » Нектон. Биология южных морей » Способы предотвращения отрыва пограничного слоя


  • 4-01-2013, 04:36
  • | Views: 852


Способы предотвращения отрыва пограничного слоя

Способы предотвращения отрыва пограничного слоя

Остальные приспособления этого типа, кроме рассмотренных выше, имеют более частный характер.
Так, предполагается (Walters, 1962), что у рыб с пассивным типом дыхания (Scombridae и др.) голова представляет собою аналог предкрылка, поскольку рот и жаберные щели постоянно приоткрыты и в пограничный слой постоянно вливаются ускоренные массы воды из жаберных полостей, что способствует сдуванию старого малоэнергичного пограничного слоя и постоянной замене его новым, высокоэнергичным слоем, создающимся за счет масс воды, вытекающей из жаберных щелей, что и способствует предотвращению отрыва пограничного слоя.

Наряду с этим, при пассивном типе дыхания у таких рыб, как Scombridae, наличие постоянного протока воды через жаберные щели препятствует возникновению за кромками жаберных крышек зон разрежения и турбулизация пограничного слоя за жаберными крышками отсутствует (Бурдак, 1969а), что показано нами (Алеев и Овчаров, 1969, 1971, 1973а, 19736) экспериментально (рис. 72—74). Таким образом, здесь мы видим способ ламинаризации пограничного слоя за счет уничтожения активных выдохов. Именно поэтому при больших скоростях движения многие рыбы, не только из групп Scombridae и Xiphioidae, но и из других групп Actmopterygii и Elasmobranchii, переходят, как известно (Hughes, 1960а, 1960b; Wahlert, 1964), к пассивному дыханию. По той же причине рыбы с активным типом дыхания при совершении быстрых бросков или в случае резкого ускорения движения обычно прекращают выполнение дыхательных движений.

Одним из приспособлений к пассивному дыханию у Clupeidae, Scombridae, Xiphioidae и других быстрых рыб является очень большая длина жаберных щелей (рис. 96—98).


Сравнительная оценка величины сопротивления формы у нектеров

С целью сравнительной оценки величины сопротивления формы у различных нектеров нами (Алеев, 19726) были получены величины Схр для 42 видов на основании буксировок моделей в гидродинамическом канале. В эксперименте замерялась полная сила F сопротивления, на основании которой, зная полную смоченную поверхность S модели и скорость V буксировки, можно было нйити величину С х* Далее, полагая CXi = 0 (поскольку все модели были выполнены применительно к случаю движения животных по инерции) и зная величину CXf, которая находилась общепринятым в гидромеханике способом, т. е. в результате замера величины площади S полной смоченной поверхности моделей (Шлихтинг, 1956), по формуле (2) находили искомую величину Схр.

Для выполнения этого исследования была использована та же серия моделей, что и при нахождении величин р (рис. 106 и др.), с добавлением ряда новых моделей, изготовленных по описанной выше технологии, на основании выполненных автором непосредственных измерений животных; модели Eurhinosaurus и Cryptocleidus были построена- как реконструкции, сделанные автором на основании литературных данных (Abel, 1912; Hu-ene, 1956; Татаринов, 1964л).
Модели буксировались на поперечной державке в полностью погруженном состоянии, на глубине около 0,6 м в гидродинамическом канале длиною 40 м и шириною 3 м при глубине воды около 2,5м (рис. 106). Скорость буксировок в разных случаях составляла от 0,6 до 12,5 м/сек при значениях Rem от 8,0 105 до 1,5 107, что в большинстве случаев соответствовало максимальной величине Re для натуры. Когда условия эксперимента не позволяли достигнуть максимального значения Re, характерного для данного вида (киты, Xiphias, Istiophorus и др.), буксировки проводились при Rem ^ 9,0 106, что в данном случае соответствовало автомодельной области, где влияние числа Рейнольдса на величину Сх является уже пренебрежительно малым либо практически отсутствует. Замер силы F при условиях Rem = Re и Rem ^ 9,0 10б дает, естественно, вполне тождественные результаты, в силу чего все полученные нами значения Схр вполне сопоставимы. Для замера величины силы F применялись тензометрические датчики, показания которых записывались на осциллографе Н — 700. Для каждой модели было выполнено по 12— 15 буксировок.

Необходимо подчеркнуть, что значения С^р у моделей и моделируемых оригиналов вполне тождественны, поскольку величина Схр определяется только формой исследуемого тела, которая в случае модели представляет собою Точную копию живого оригинала.




  • Вернуться



  • Еще по теме


    Вихреобразование в обтекающем потоке


    Вихреобразование в следе


    Обтекание у Xiphioidae


    Турбулизация пограничного слоя


    Распределение динамического давления

     

    Последние новости



    Пользовательский поиск

    Партнеры