Raft Master » Научная библиотека » Нектон. Биология южных морей » Увеличение высоты шероховатости


  • 4-01-2013, 05:01
  • | Views: 853


Увеличение высоты шероховатости

Увеличение высоты шероховатости

В ламинарном пограничном слое увеличение высоты шероховатости до так называемой критической высоты вызывает переход ламинарной формы течения в турбулентную, вследствие чего точка перехода пограничного слоя в турбулентное состояние перемещается вперед, т. е. вверх по течению. При этом суммарное сопротивление увеличивается, если для рассматриваемого тела преобладает сопротивление трения, что имеет место в случае хорошо обтекаемых тел, каковы, например, тела нектеров, или уменьшается, если для рассматриваемого тела преобладает сопротивление формы, что характерно для тел плохо обтекаемых. Критическая высота шероховатости, вызывающая переход ламинарного пограничного слоя в турбулентное состояние, примерно в 10 раз больше допускаемой высоты шероховатости при турбулентном пограничном слое, т. е. ламинарный пограничный слой допускает, без увеличения сопротивления, значительно более высокую шероховатость, чем турбулентный (Шлихтинг, 1956).

У нектеров приспособления, направленные на уменьшение сопротивления трения, в большинстве случаев основаны на сохранении лами-нарности пограничного слоя. Имеются лишь отдельные случаи развития приспособлений этого типа на иной основе.

Способы уменьшения индуктивного сопротивления, известные в аэро- и гидродинамике, состоят (Патрашев, 1953; Мартынов, 1958) либо, в увеличении относительного поперечного размаха обтекаемого тела, либо в устройстве на боковых кромках тела продольных пластин, затрудняющих перетекание жидкости через боковые кромки и уменьшающих напряжение свободных вихревых шнуров. Аналогичные приспособления для уменьшения индуктивного сопротивления имеются и в морфологической организации нектеров.

В ряде случаев у нектеров индуктивное сопротивление может отсутствовать. Это имеет место, в частности, в двух случаях. Во-первых, в случае движения по инерции, если форма тела нектера близка к осесиммет-ричной (что справедливо для большинства нектеров). Во-вторых, в случае активного движения, если процесс создания движущей силы основан не на движении каких-либо внешних локомоторных элементов тела нектера, что, в частности, характерно для Teuthoidea при плавании за счет тяги гидрореактивного движителя с приложенными к телу мантийными плавниками. При работе осевого ундуляционного или весельного движителей индуктивное сопротивление всегда имеет более или менее существенное значение в связи с неизбежным перетеканием воды через боковые кромки локомоторных элементов.

Большинство свойственных нектерам приспособлений, связанных со снижением сопротивления движению, способствуют одновременно как уменьшению сопротивления формы, так и сопротивления трения, что является одним из проявлений мулътифунациональности, структур в организме. Наряду с этим имеются и приспособления более узкого функционального спектра, направленные на уменьшение либо только сопротивления формы, либо только сопротивления трения, либо только индуктивного сопротивления. Все эти приспособления весьма тесно связаны между собой и рассматривать каждое из них вполне изолированно не представляется возможным. В то же время выделяются две крупные группы приспособлений, одна из которых направлена преимущественно на предотвращение отрыва пограничного слоя, т. е. на уменьшение или ликвидацию вихреобразования, а другая — преимущественно на сохранение ламинарности пограничного слоя. В нижеследующем материал излагается именно в аспекте этих двух групп приспособлений, хотя их неразрывные естественные взаимосвязи и тесное переплетение часто приводят к необходимости отступления от этого плана.

Проблема уменьшения гидродинамического сопротивления движению животных — многоплановая проблема, включающая в себя различные морфологические, физиологические, биохимические, бионические и иные аспекты. В нижеследующем рассматриваются главным образом те аспекты этой проблемы, которые представляют наибольший интерес для характеристики нектона в целом, тогда как все остальные затрагиваются лишь постольку, поскольку этого требует изложение основного материала.




  • Вернуться



  • Еще по теме


    Трудности разграничения планктона и нектона


    Индуктивное сопротивление обтекаемого тела


    Уменьшение сопротивления движению (ГЛАВА V)


    Ламмнаризация пограничного слоя


    Способы управления течением в пограничном слое

     

    Последние новости



    Пользовательский поиск

    Партнеры