Предисловие ..................................................... 3 Глава первая. Устойчивость ламинарного течения 1.1. Уравнения движения вязкой жидкости ...................... 5 1.2. Критерии подобия течения вязкой жидкости ................ 6 1.3. Уравнение энергии ....................................... 7 1.4. Уравнения пограничного слоя ............................. 8 1.5. Переход ламинарного течения в турбулентное. Критическое число Рейнольдса ........................... 10 1.6. Переход ламинарного течения в турбулентное. Теория малых возмущений ................................ 16 1.7. Теоретический предел устойчивости некоторых ламинарных течений. Экспериментальные факты ............ 19 Глава вторая. Уравнения движения и диффузии осредненного турбулентного течения 2.1. Уравнение осредненного движения несжимаемой жидкости ... 25 2.2. Уравнение осредненного движения сжимаемой жидкости ..... 27 2.3. Поток турбулентной энергии ............................. 28 2.4. Локально-изотропная турбулентность ..................... 30 2.5. Перенос теплоты ........................................ 31 2.6. Уравнение движения двумерного пограничного слоя ........ 32 2.7. Подобие полей энтальпий торможения и скорости течения ................................................ 35 2.8. Интегральные соотношение энергии ....................... 37 Глава третья. Плоский изотермический пограничный слой на непроницаемой поверхности (Параметры подобия и экспериментальные факты) 3.1. Постановка проблемы .................................... 38 3.2. Вязкий подслой ......................................... 39 3.3. Пристенный слой турбулентного ядра ..................... 41 3.4. Логарифмическое распределение скоростей и закон сопротивления .......................................... 43 3.5. Распределение скорости течения во внешней части пограничного слоя на пластине .......................... 46 3.6. Распределение скорости течения в окрестности оси канала ................................................. 48 3.7. Степенные законы трения и распределения скоростей ...... 49 3.8. Влияние шероховатости поверхности ...................... 51 Глава четвертая. Устойчивость турбулентного течения 4.1. Уравнение малых возмущений осредненного турбулентного течения в плоском канале ................. 55 4.2. Квазиламинарная устойчивость турбулентного пограничного слоя ...................................... 57 4.3. Устойчивость заполненных профилей скоростей в области закритических значений числа Рейнольдса ........ 59 4.4. Критерий выбора физически реализуемого профиля скоростей .............................................. 60 4.5. Энергетический критерий масштаба вязкого подслоя ....... 62 4.6. Локальная устойчивость профиля скорости ................ 64 Глава пятая. Пограничный слой с исчезающей вязкостью 5.1. Жидкость с исчезающей вязкостью ........................ 67 5.2. Вырождение вязкого подслоя ............................. 68 5.3. Вырождение пульсаций плотности ......................... 69 5.4. Относительный закон трения ............................. 70 5.5. Предельный закон трения и теплообмена при обтекании газом гладкой непроницаемой пластины ................... 73 5.6. Предельные законы трения при обтекании проницаемой пластины ............................................... 75 5.7. О применимости предельных законов трения в области конечных чисел Рейнольдса .............................. 77 Глава шестая. Пограничный слой с продольным градиентом максимальной скорости течения 6.1. Аэродинамическая кривизна поверхности .................. 85 6.2. Распределение касательных напряжений и скоростей в пристенной области изотермического пограничного слоя на непроницаемой поверхности ...................... 88 6.3. Аппроксимация профиля касательных напряжений по граничным условиям и критический формпараметр .......... 90 6.4. Совместное действие отрыва и оттеснения пограничного слоя ...................................... 93 6.5. Квазиламннаризация турбулентного пограничного слоя при конфузорном течении ........................... 94 6.6. Течение за точкой отрыва ............................... 96 6.7. Интегральное соотношение импульсов для пристенного пограничного слоя в полуограниченной затопленной струе .................................................. 99 Глава седьмая. Структура пристенного турбулентного течения 7.1. Вязкий подслой ....................................... 101 7.2. Турбулентное ядро пограничного слоя .................. 102 7.3. Корреляционные функции ............................... 104 7.4. Влияние структурирующих добавок ...................... 107 7.5. Структура пограничного слоя на проницаемой пластине за точкой оттеснения ........................ 109 7.6. Взаимодействие со светом ............................. 111 Глава восьмая. Тепловой пограничный слой 8.1. Связь между коэффициентами турбулентной теплопроводности и турбулентной вязкости ............. 114 8.2. Турбулентное число Прандтля при переносе завихренности ........................................ 115 8.3. Число Прандтля в пристенном турбулентном течении ..... 117 8.4. Консервативность теплового пограничного слоя по отношению к градиенту давления ....................... 118 8.5. Тепловой пограничный слой при обтекании непроницаемой пластины металлической жидкостью (Pr << 1) .................................. 121 8.6. Тепловой пограничный слой при больших числах Прандтля ............................................. 122 8.7. Вырождение теплового пограничного слоя на адиабатической поверхности ........................... 125 8.8. Адиабатическая температура стенки при тепловой завесе ............................................... 128 8.9. Тепловая завеса на неадиабатической поверхности ...... 129 8.10. Влияние периодических возмущений ..................... 131 8.11. Локально-временное подобие нестационарного теплообмена .......................................... 134 Глава девятая. Турбулентная свободная конвекция 9.1. Устойчивость горизонтального слоя жидкости ........... 135 9.2. Устойчивость течения жидкими вертикальном слое и на отдельной пластине при свободной конвекции ........... 140 9.3. Турбулентная свободная конвекция на вертикальной и горизонтальной поверхностях .......................... 146 Глава десятая. Некоторые вопросы гидродинамики газожидкостных систем 10.1. Особенности взаимодействия потоков газа и капельной жидкости ................................... 153 10.2. Динамическое взаимодействие фаз ...................... 154 10.3. Тепловое взаимодействие фаз .......................... 155 10.4. Уравнение осредненного течения в канале .............. 156 10.5. Относительное движение фаз ........................... 158 10.6. Волны на границе раздела фаз и критерий устойчивости ......................................... 159 10.7. Гидродинамический кризис кипения ..................... 162 10.8. Симметричное турбулентное течение пристенного жидкого слоя в трубе ................................. 168 10.9. Турбулентное течение пленки конденсата ............... 170 10.10. Нагрев свободно падающей струи жидкости конденсирующимся на ее поверхности паром ............. 172 Приложение I. В.Е.Накоряков. Электрохимический метод измерения касательных напряжений .............. 175 Приложение II. В.В.Орлов. Измерение кинематических характеристик турбулентных потоков методом визуализации течения .......................... 180 Приложение III. В.Н.Штерн. Глобальная и локальная устойчивость течений вязкой жидкости .......... 191 Библиография .................................................. 205 Условные обозначения .......................................... 222