В динамике жидкости , Тейлор-Culick поток описывает поток осесимметричного внутри длинный тонкий цилиндр с одним закрытым конца, подаваемый с помощью инжекции постоянного потока через боковую стенку. Поток назван в честь Джеффри Ингрэма Тейлора и FEC Culick, поскольку Тейлор впервые в 1956 году показал, что поток внутри такой конфигурации является невязким и вращательным [1], а позже, в 1966 году, Кулик нашел автомодельное решение проблемы, примененной к твердому телу. -горание ракетного топлива. [2]Хотя решение получено для невязкого уравнения, оно удовлетворяет условию противоскольжения на стене, поскольку, как утверждал Тейлор, пограничный слой, который должен существовать, если таковой имеется на боковой стенке, будет снесен нагнетанием потока. Следовательно, течение называют квазивязким.
Описание потока
Осесимметричное уравнение invscid управляется уравнением Хикса , которое сводится при отсутствии завихрения (т. Е. При нулевой циркуляции ) до
где - функция потока , - радиальное расстояние от оси и осевое расстояние, измеренное от закрытого конца цилиндра. Функциянайдено, чтобы предсказать правильное решение. Решение, удовлетворяющее требуемым граничным условиям, дается формулой
где - радиус цилиндра и - скорость инжекции на стенке. Несмотря на простоту на вид, точность решения подтверждена экспериментально. [3] Решение неверно для расстояний порядкапоскольку отрыв пограничного слоя при неизбежно, т. е. профиль Тейлора – Кулика верен для . Профиль Тейлора – Кулика с впрыском в закрытый конец цилиндра может быть решен аналитически. [4]
Смотрите также
Рекомендации
- ^ Тейлор, GI (1956). Течение жидкости в областях, ограниченных пористыми поверхностями. Труды Лондонского королевского общества. Серия А. Математические и физические науки, 234 (1199), 456–475.
- ^ Culick, ПИО (1966). Вращательный осесимметричный средний поток и затухание акустических волн в твердотопливной ракете. Журнал AIAA, 4 (8), 1462–1464.
- ^ Данлоп, Р., Willouchby, PG, и Hermsen, RW (1974). Поле течения в камере сгорания твердотопливного ракетного двигателя. Журнал AIAA, 12 (10), 1440–1442.
- ^ Majdalani J., & Saad, Т. (2007). Профиль Тейлора – Кулика с произвольной инъекцией в стену. Физика жидкостей, 19 (9), 093601.