Thick laminar boundary layer under sudden lateral perturbation

Summary

This paper treats the crosswise flow in three-dimensional boundary layer by assuming that in its outer part the boundary layer is essentially non-viscous, while next to the wall, viscosity must be considered. The two, so obtained boundary layer regions are joined, providing an approximate but rapid solution for the crosswise velocity profile.

This technique appears to be particularity useful in treating three-dimensional boundary layer problems which have two characteristic lengths, such as for instance, a layer which had time to thicken in the usual fashion, but then is suddenly lateraly perturbed at a certain fixed distance away from the leading edge.

An estimate of the validity of the approximate solution is afforded through comparison (whenever possible) with the velocity distributions obtained by more conventional procedures.

Übersicht

Diese Abhandlung behandelt die Querströmung in dreidimensionalen Grenzschichten, vorausgesetzt, daß der äußere Teil der Grenzschicht wesentlich reibungsfrei ist, während an der Wand die Zähigkeit eine wichtige Rolle spielt. Die zwei auf diese Art erlangten Grenzschichtgebiete sind miteinander zusammengefügt und ergeben so eine ungefähre, aber schnelle Lösung für das senkrechte Geschwindigkeitsprofil.

Diese Methode scheint besonders nützlich zu sein in der Behandlung der dreidimensionalen Grenzschichtprobleme, die zwei charakteristische Längen haben; zum Beispiel eine Grenzschicht, die lange genug Zeit gehabt hat, in der gewöhnlichen Weise anzuwachsen und dann plötzlich an einer Stelle, die weit von der leitenden Kante liegt, seitlich gestört ist.

Die Schätzung der Gültigkeit dieser annähernden Lösung erfolgt durch einen Vergleich (wenn möglich) mit dem Geschwindigkeitsprofil, das in üblicher Weise ermittelt wird.

This paper is sponsored by the Air Research and Development Command under Contract No. AF 18(600)–179