ISSN:
1420-9039
Source:
Springer Online Journal Archives 1860-2000
Topics:
Mathematics
,
Physics
Description / Table of Contents:
Zusammenfassung Man sucht eine theoretische Beschreibung für den Mechanismus, durch den die anliegende Strömung, die an einer endlichen dünnen Platte vorbeifließt, sich stetig in eine ganz andere, stark abgelöste Strömung um einen dicken Körper ändert; dabei wächst die Dicke des Körpers von Null zu einem positiven endlichen Wert, bei hoher Reynoldszahl. Es wird vor allem die reibungsfreie Theorie mit freier Oberfläche benützt zusammen mit der zähen Dreiecks-Bedingung bei der Ablösung einer laminaren symmetrischen inkompressiblen Strömung. Verschiedene komplizierte und überraschende Phänomene treten auf wenn die Dicke des Körpers wächst die Geometrie der Vorder- und Hinterkante hat einen entscheidenden Einfluß auf die Erscheinung der Ablösung und ihrer Lage. Die Haupteigenschaften sind die folgenden:An einem Ende Übereinstimmung mit der Kirchhoffschen Theorie;am anderen Ende Übereinstimmung mit der Dreideck-Theorie für eine keilförmige Hinterkante. Dazwischen ein „cut-off“-Zustand in dem das Ablösungsgebiet und der Widerstand plötzlich anwachsen, und ebenso dazwischen findet sich ein nichtlinearer Zustand, in dem Ablösung an der Vorderkante vorkommen kann. Dies hängt empfindlich von der genauen Form der Vorderkante ab. Diese Erscheinungen beruhen auf dem starken Zähigkeits-Effekt bei der Ablösung. Die Theorie stimmt auch mit den früheren Resultaten für die oben genannten Grenzfälle überein, ob sich das Gebiet der Rückströmung stumpf schließt oder nicht. Nichtein-deutigkeit/Bifurkation der Lösung mit abgelöster Strömung findet sich auch bei gewissen Profilen.
Notes:
Summary A theoretical description is sought for the mechanisms whereby the attached motion past a finite flat plate is gradually transformed into the quite different grossly separated motion past a bluff body, as the body's thickness increases from zero to a finite value at high Reynolds numbers. The theory is based largely on the free stream line inviscid approach allied to the viscous triple-deck requirement at separation, for laminar symmetric flow of an incompressible fluid. Some surprising and potentially significant phenomena are found to arise as the body thickness increases; and the geometries of the trailing and leading edges have a crucial effect on the occurrence and position of separation. The main properties found are: the match with the Kirchhoff theoryat one extreme; at the other extreme, the match with the triple-deck account for wedged trailing edges; in-between, a “cut-off” stage during which the wake dimensions and the drag abruptly increase; and, also in-between, a nonlinear stage in whichleading edge separation can occur, depending delicately on the precise shape of the leading edge. These properties arise from the strong viscous effect at separation. Again, whether the closure of the recirculatory flow region is blunt or not, the theory is consistent with the results of earlier work for the above extremes.Nonuniqueness/bifurcation of the separated flow solutions is also found to arise for certain profiles.
Type of Medium:
Electronic Resource
URL:
http://dx.doi.org/10.1007/BF00944968
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