- 76 -

с погрешностью, не превтгчающей 1%, можно полагать <У = о.

Движение газа вне пограничного слоя будет определяться уже другими выражениями.

Как уже отмечалось, рядом исследователей обнаружено изменение вязкости в пограчичном слое, вызванном зависимостью вязкости от температуры, поскольку температура поверхности вихря снижена относительно температуры среды.

Таким образом, в пограничном слое около вращающегося тела происходит более сложный процесс и более крутой спад скорости к периферии, чем это вытекает из выражения 4.25.

Вращающийся в пограничном слое около тороидального вихревого кольца неуплотненный газ испытывает центробежную силу, отбрасывающего его в сторону от вихря. При этом для отбрасываемого элемента массы газа сохраняется момент количества движения, равный /рис.4.8а/

Если бы движение происходило в окрестностях цилиндрического ви-

тельного движения газа менялась бы по гиперболическому закону:

Наличие в среде тороидального движения размывает слой, в котором происходит кольцевое движение. В результате кольцевое движение среды захватывает сначала одну половину сферы, а затем другую /рис. 4.86/. Легко видеть, что размыв кольцевого слоя происходит по одной координате, следовательно, в знаменатель должна добавиться еще одна степень радиуса. А поскольку объемная циркуляция составит ^ , где - толщина кольца, учитывая, что размыв слоя происходит в пределах поверхности шара, равной 4й2^, можно ожидать, что в первом приближении кольцевая скорость для рассматриваемого случая будет определяться выражением

У = -^- . Л.29/

4<< 2 ^

Тороидальное движение газа вокруг тороидального кольца затухает в первом приближении пропорционально кубу расстояния /рис.4.10/

В самом деле, вычисляя эту скорость по формуле Био-Савара

/4.27/

хря, обладающего подсосом газа по своим торцам, то скорость поступа-

/4.28/

/4.30/

- 77 -

Vtv

T

a/

Рве. 4.8. К выводу закона распределения кольцевчх скоростей в среде вокруг вертушки.

Рис. 4.9. К выводу закона распределения кольцевой скорости в среде вокруг тороидального вихря.

Рис. 4.10. К выводу закона распределения скоростей вокруг тороидального кольцевого вихря.