струйное течение

стру́йное тече́ние (СТ) в аэро- и гидродинамике — движение жидкости или газа, поле которого ограничено частично твёрдыми, частично жидкими границами (см. Контактная поверхность, Свободная поверхность). СТ часто встречаются в природе и технических приложениях, поэтому их экспериментальное и теоретическое исследование является важным разделом аэро- и гидродинамики.

Обширный класс СТ рассматривается в рамках потенциального движения идеальной несжимаемой жидкости, когда жидкая граница есть свободная поверхность (см. также Струйных течений теория). Если на тело натекает тонкая (по сравнению с его характерным размером) струя жидкости, то она «прилипает» к его поверхности и обтекает её безотрывно — эффект Коандэ. Поскольку свободная поверхность струи граничит с неподвижной средой, в которой давление постоянно, то образующийся пограничный слой развивается практически в изобарических условиях и отрыв пограничного слоя отсутствует; этот эффект используется, например, в Коандэ закрылках.

Теоретические исследования вязких ламинарных СТ проводятся на основе Навье—Стокса уравнений или уравнений пограничного слоя, характерным примером такого СТ может служить струя, истекающая из бесконечно узкого отверстия в покоящуюся среду с теми же физическими свойствами. Для этого СТ максимальное значение скорости на его оси пропорционально x^‑1/3 в плоском случае и ∞x^‑1 в осесиметричном (х — продольная координата, отсчитываемая от отверстия). Для СТ, образующегося при истечении жидкости из отверстия конечного размера, указанные закономерности носят асимптотический характер. В реальных условиях ламинарный режим в СТ обычно быстро сменяется турбулентным, что приводит к изменению закономерностей развития струи (см. Турбулентные струи).

В. А. Башкин.