отсос пограничного слоя

Зависимость c_f от lgRe_x.

отсо́с пограни́чного сло́я — отвод жидкости или газа из пограничного слоя через проницаемую поверхность обтекаемого тела. В этом случае на проницаемой поверхности нормальный компонент υ вектора скорости принимает отрицательно значение υ(x, 0, z) = ‑υ_ω(x, 0, z), где υ_ω — скорость отсоса, или отсасывания.

В рамках теории пограничного слоя υ_ω/V_c  1, где V_e — модуль вектора скорости на внешней границе пограничного слоя. Наличие отсоса приводит к уменьшению толщины пограничного слоя, делает профиль скорости более наполненным (см. рис. 1 к статье Вдув в пограничный слой) и, следовательно, повышает устойчивость ламинарного течения, вызывает увеличение местных значений напряжения трения и теплового потока. Количественно воздействия отсоса на характеристики пограничного слоя зависят от многих факторов: значения и закона распределения скорости отсоса на обтекаемой поверхности, формы тела и т. д. На рис. показано влияние О. п. с. на коэффициент c_f сопротивления трения (см. Аэродинамические коэффициенты) плоской пластины в потоке несжимаемой жидкости при нулевом угле атаки при различных значениях параметра отсоса a ₊ (цифры у кривых): a ₊ = υ_ωRe_x^1/2/V_e, где Re_x — местное (в точке х) Рейнольдса число. При больших числах Рейнольдса и ламинарном режиме течения значение c_f пластины возрастает с увеличением параметра отсоса a _+, но остаётся меньше соответствующего значения при турбулентном режиме течения на непроницаемой поверхности. Эта особенность позволяет использовать О. п. с. как эффективное средство ламинаризации пограничного слоя и снижения сопротивления трения летательного аппарата.

О. п. с. применяется также как средство предотвращения отрыва пограничного слоя к реализации около тела течения, близкого к безотрывному течению идеальной жидкости. Впервые на это указал Л. Прандтль (1904), который путём отсоса жидкости через щели в кормовой части кругового цилиндра практически полностью устранил отрыв пограничного слоя с его поверхности. Правда, при этом как расход отсасываемой жидкости, так и энергетические затраты на отсос очень значительны. О. п. с. как средство управления пограничным слоем используется, например, для энергетической механизации крыла. См. также статью <<Управление пограничным слоем.

В. А. Башкин.