ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Пограничный слой как шлирная линза из "Оптические методы в теплопередаче" Автор использует менее употребительные термины фокальные линни и соответственно фокальные поверхности. — Прим. ред. [c.31] Условие 0 = 0 ири ii=0 имеет особое значение для оптических методов (разд. 4). [c.32] При у = 0 Шж = 0 и Wy = 0, поэтому d T dy = Q и, следовательно, = 0. [c.32] Закон изображения пограничного слоя. [c.33] Отсюда видно, что параметр б/й- обратно пропорционален I.. [c.33] На фиг. 11 показана функция 1 ]1(т]о, 6/61), соответствующая формуле (34), при различных значениях параметра 6/61. Если в формуле (33) ЬфО, то при встречающихся на практике значениях Ь кривые на фиг. 11 изменятся незначительно. На фиг. И показана связь координаты пограничного слоя т]о = (/о/б с экранной координатой т ,1 = 1 1/б1. Согласно (28), плотность потока излучения, падающего на экран, Е (освещенность), зависит от наклона 8с1-г]а/81(1ц1 и принимает бесконечно большое значение при с1-Ц1/(1г а = 0 независимо от значения параметра 6/61. Другими словами, координаты каустической линии иа теневом изображении т]1 соответствуют тем точкам кривых S/Sl = onst (фиг. 11), в которых касательная горизонтальна. [c.33] Следовательно, условие существования огибающих имеет вид 61/6 2/3. [c.34] В табл. 1 приведены некоторые соответственные значения координат огибающих, экранной координаты и координат пограничного слоя Ца и 11ь- Световые лучи, образующие каустические линии на экране, приходят из различных точек пограничного слоя в зависимости от расстояния до экрана б1/б. Поэтому пограничный слой можно рассматривать как шлирную линзу , фокусное расстояние которой зависит от расстояния до стенки. Закон изображения этой линзы можно определить как по фиг. 12, так и по фиг. 11, на которых по-разному представлена одна и та же физическая зависимость. При расстоянии до экрана Ь, соответствующем б1/а 2/з, каустические линии не образуются. Однако в этом случае следует ожидать существенного изменения плотиости потока излучения, падающего на экран (освещенности), вследствие отклонения световых лучей в пограничном слое. [c.35] Строго говоря, обе поверхности образуют одну каустику. — Прим. ред. [c.35] Теневой метод с использованием диафрагмы. [c.36] На фиг. 15 приведена теневая фотография, полученная при расстоянии до экрана Ь = 2 м, что соответствует 61/6 0,75. Согласно фиг. 12, каустическая линия появляется впервые при значениях 61/6=0,67, т)1 = 1,25 (табл. 1). Каустическая линия не строго параллельна стенке, поскольку толщина пограничного слоя при свободной конвекции на вертикальной плоской пластине зависит от высоты. [c.36] На фиг. 16 и 17 показаны теневые фотографии, полученные при расстояниях до экрана Ь, равных 5 и 7 м. Эти расстояния соответствуют значениям 61/6 = 1,25 и 61/6 = 1,75. Согласно фиг. 12, в этих случаях должны наблюдаться две каустические лннии. При значительно больших расстояниях каустические линии проходят через точки пересечения асимптот, огибающих (фиг. 12) с экраном. [c.38] На фиг 15—17 наряду со значительно размытыми контурами наблюдаются интерференционные полосы, обусловленные дифракционными явлениями. Количественная расшифровка таких теневых фотографий представляет значительные трудности (см. также разд. 3.4). Тем не менее приведенные фотографии качественно подтверждают теорию, изложенную в предыдущем разделе. [c.38] Вернуться к основной статье