Raft Master » Научная библиотека » Нектон. Биология южных морей » Нестационарность картины обтекания


  • 4-01-2013, 04:53
  • | Views: 861


Нестационарность картины обтекания

Нестационарность картины обтекания

Важнейшей особенностью картины обтекания нектеров является ее нестационарность, обусловленная периодическими изменениями формы тела, связанными с локомоцией, маневрированием, дыханием и т. п. У Cephalopoda это — периодическое изменение относительной толщины тела (рис. 63) и периодический отсос пограничного слоя через мантийную щель; у всех нектеров с ундуляцион-ным движителем — волнообразные изгибания туловища или плавников (рис. 25—29), а у рыб — также и дыхательные движения, сопровождаемые выбросом в пограничный слой турбулизированных масс воды; у животных с весельным движителем — периодические взмахи парных конечностей (рис. 55, 56, 58, 61) и т. д. Так, например, у рыб при локомоторных изгибаниях тела пограничный слой на лобовой стороне тела (считая по направлению поперечного движения), которая приводится к потоку, всегда более тонок, скорости течения в нем выше, а ламинарный участок более длинный, чем на тыльной стороне, которая в данный момент отводится от потока (рис. 72—73).

Безотрывный характер обтекания нектеров определяется не только хорошей обтекаемостью формы тела (Алеев, 1955, 1957в, 1962, 1963а, 1963в, 1964а, 19656, 1969а, 19706; Lang, 1966а, 1966b, и др.), но и нестационарностью ее в процессе движения (Gray, 1936b; Ляпин, 1971; Алеев, 1974). Изменения формы тела нектера при плавании способствуют ликвидации возможных зон отрыва пограничного слоя, что особенно характерно для осевого ундуляционного и гидрореактивного движителей (Алеев, 19736, 1974). У Cephalopoda и рыб на пограничный слой существенно влияют дыхательные движения, также изменяющие внешнюю форму тела. Очень важное значение имеют и изменения скорости движения. Для уменьшения сопротивления трения наиболее выгоден режим движения, при котором короткие разгоны сменяются длинными участками с отрицательным ускорением (Шебалов, 1969). Как показывают многолетние наблюдения автора и материалы специальных киносъемок, проведенных в природе и в биогидродинамическом канале, именно такой режим движения характерен для Cephalopoda, рыб, Chelonioidea, Cetacea и Pinniped!» (Алеев, 1974).

3. Предотвращение отрыва пограничного слоя

1) Относительное удлинение и ламинаризация формы тела

а) Относительное удлинение тела

Одним из наиболее общих для нектеров приспособлений, направленных на предотвращение отрыва пограничного слоя, является сравнительно большое относительное удлинение тела, при котором относительная толщина тела U 0,40, что обеспечивает более плавное изменение динамического давления по продольной оси тела и более спокойное смыкание потока за телом, чем это имеет место при условии U > 0,40. Это и способствует уменьшению сопротивления формы удлиненных тел (Алеев, 1972а).

В некоторой мере степень относительного удлинения тела животного может быть охарактеризована также относительной величиной наибольшего поперечного диаметра Dm тела с коническим обтекателем: Lc = 65,0 см, Vm- 6,0 м/сек, Дет= 3,9 -106. Прочие обозначения те же, что на рис. 81. где dm — абсолютный наибольший поперечный диаметр тела, т. е. наибольшая высота Н тела (у большинства Actinopterygii, у Hydrophidae, у многих Cetacea и др.) или его наибольшая ширина I (у Sagittoidea, Chelonioidea, Pirinipedia, у большинства акул и Teuthoidea и др.). Местоположение наибольшей высоты и наибольшей ширины тела на его продольной оси у нектеров обычно не совпадает (Houssay, 1912; Magnan et Lariboisiere, 1914; Алеев, 1962, 1963a; Зуев, 1966a, и др.). Отдельные резкие выступы на теле, подобные ростральной плоскости Sphyrna, встречающиеся у нектеров исключительно редко, при определении величины dm не могут приниматься во внимание, поскольку они не характеризуют общей формы тела.




  • Вернуться



  • Еще по теме


    Турбулентные участки обтекания


    Соотношение конфузорного и диффузорного участков


    Ламинаризация формы тела


    Турбулизация пограничного слоя


    Ламмнаризация пограничного слоя

     

    Последние новости



    Пользовательский поиск

    Партнеры