Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Башкин В.А. -> "Пространственные гиперзвуковые течения вязкого газа" -> 36

Пространственные гиперзвуковые течения вязкого газа - Башкин В.А.

Башкин В.А., Дудин Г.Н. Пространственные гиперзвуковые течения вязкого газа — М.: Наука. Физматлит, 2000. — 288 c.
ISBN 5-02-015563-2
Скачать (прямая ссылка): prostranstvenzvuktechgaza2000.djvu
Предыдущая << 1 .. 30 31 32 33 34 35 < 36 > 37 38 39 40 41 42 .. 86 >> Следующая

0.2 0,3 0,4 0,5 Рис. 4.38
интегральные аэродинамические характеристики, такие как коэффициенты нормальной и осевой сил, хорошо коррелируются по соответствующим параметрам подобия. Однако локальные характеристики, такие как давление, отход ударной волны и другие, значительно хуже подчиняются закономерностям подобного рода и проявляют явную зависимость от угла полураствора конуса. Это указывает на необхо-
§ 4.7. О ЗАКОНАХ ПОДОБИЯ ДЛЯ ПЛОСКОСТИ СИММЕТРИИ ТЕЧЕНИЯ
113
димость учета последующих членов разложения, что должно привести к повышению точности корреляции. Этот вывод в [Бачмано-ва Н. С, Липницкий Ю. M., 1976] подтвержден соответствующими расчетами.
Аналогичная ситуация имеет место и в нашем случае. Обработка результатов расчетов для острых эллиптических конусов в соответствии с законами подобия (4.4) и (4.5) показали, что данные по теплообмену в указанных параметрах подобия корре-лируются достаточно хорошо, данные по величине ct1 несколько хуже, а результаты по напряжению трения коррелируются совершенно неудовлетворительно с четко выраженной зависимостью от угла 0К.
Вместе с тем совершенно очевидно, что корреляцию результатов расчетов можно значительно улучшить, если при определении параметров подобия воспользоваться местным углом атаки. Для плоскости симметрии течения он будет вычисляться по формуле
°eff = а + ек2-
Ниже параметры подобия, вычисленные по местному углу атаки cteff, будут выделяться с помощью тильды.
Обработка расчетных данных в параметрах подобия, вычисленных по местному углу атаки, представлена на рис. 4.37—4.39. На этих рисунках в целях общности нанесены также результаты для плоского треугольного крыла, хотя о них шла речь в гл. 3.
Данные по интенсивности внешнего поперечного течения и по теплообмену хорошо коррелируются в указанных параметрах подобия; корреляцию данных по напряжению трения все же нельзя признать удовлетворительной и для улучшения ее необходимо учесть следующий член разложения.
На основании приведенных данных можно подобрать аппроксимирующие зависимости следующего вида:
0,2 0,3 0,4 Рис. 4.39
A1 =
0,12 + 0,24 6
0,78 6+0,54 р
A1;
6-0,38 6+1,75
С = (0,68 + 0,47 6-і) + (0,55 - 0,13 6-1Kp Q = (0,39 + 0,27 6-і) + (0,425 - 0,185 &'1)К{.
(4.6)
114
Гл. 4 ОСТРЫЕ ЭЛЛИПТИЧЕСКИЕ КОНУСЫ
Результаты расчетов по формулам (4.6) нанесены на рис. 4.37—4.39 сплошными линиями. Конечно, аппроксимация величины С является грубой, но здесь следует учесть, что при больших углах атаки главную роль в создании сопротивления играет волновое сопротивление, которое намного больше сопротивления трения. Поэтому указанная приближенная зависимость для С может служить в качестве первого приближения при оценке сопротивления трения.
§ 4.8. Влияние эффектов реального газа
Влияние реальных свойств воздуха, находящегося в состояние термодинамического равновесия, на поле невязкого течения около эллиптического конуса и на сопротивление трения и теплообмен на его поверхности представляет практический интерес, поскольку летательные аппараты могут двигаться в атмосфере с достаточно большими скоростями, когда в поле возмущенного течения температурного газа повышается настолько, что в нем начинают протекать термохимические реакции.
Если для плоских и осесимметричных течений к настоящему времени получен обширный расчетный материал по влиянию реальных свойств воздуха, то в случае пространственных течений газа влияние это исследовано на сравнительно небольшом числе частных примеров. Это обусловлено тем, что по результатам расчетов плоских и осесимметричных течений в принципе уже известно влияние несовершенства движущейся среды на поле невязкого потока и на картину течения в пограничном слое. Вследствие этого на ряде конкретных примеров необходимо лишь подтвердить эти выводы и установить особенности, связанные с существенно пространственным характером движения.
Применительно к эллиптическим конусам влияние реальных свойств воздуха на поле невязкого течения было исследовано в [Базжин А. П., Трусова О. H., Челышева И. Ф., 1970; Ветлуцкий В. H., Ганимедов В. Л., 1975; Бабенко К. И. и др., 1964], на характеристики ламинарного пограничного слоям в [Ветлуцкий В. H., Ганимедов В. JI., 1978]. При этом в указанных работах при численном анализе были использованы различные модели движущейся среды. В [Базжин А. П., Трусова О. H., Челышева И. Ф., 1970] воздух рассматривался как смесь газов, состоящая из азота (78,08%), кислорода (20,95%) и аргона (0,97%), а термодинамические функции вычислялись по стандартной программе. В [Ветлуцкий В. H., Ганимедов В. Л., 1975, 1978] для расчета термодинамических функций использованы аппроксимирующие выражения, предложенные Ю. Н. Дьяконовым. Результаты этих исследований показали следующее.
Учет реальных свойств воздуха, как и следовало ожидать, сказывается заметным образом на положении головной ударной волны,
§ 4.8. ВЛИЯНИЕ ЭФФЕКТОВ РЕАЛЬНОГО ГАЗА
115
которая перемещается ближе к обтекаемой поверхности, на значениях плотности и температуры газа в потоке и очень слабо влияет на поля давления и скоростей. Несовершенство газа оказывает также заметное влияние на положение линии параболичности = 1; при этом непосредственно за ударной волной учет несовершенства газа приводит к уменьшению конически дозвуковой зоны и к незначительному увеличению ее вблизи обтекаемой поверхности (рис. 4.40: M00 = 25; а = 30°; 0К = 20°; Я = 35 км; штриховые линии — реальный газ; сплошные — совершенный газ).
Предыдущая << 1 .. 30 31 32 33 34 35 < 36 > 37 38 39 40 41 42 .. 86 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed