Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Башкин В.А. -> "Пространственные гиперзвуковые течения вязкого газа" -> 53

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 .. 47 48 49 50 51 52 < 53 > 54 55 56 57 58 59 .. 86 >> Следующая

§ 9.1. КРЫЛО С ТЕПЛОИЗОЛИРОВАННОЙ ПОВЕРХНОСТЬЮ
175
Все экспериментальные результаты получены для ограниченного числа значений определяющих параметров задачи, указывают на некоторые особенности структуры поля течения и теплообмена, но не дают целостной картины по влиянию определяющих параметров на местные и суммарные аэродинамические характеристики треугольных крыльев в гиперзвуковых скоростях.
Выше было показано, что расчет поля течения и аэродинамических характеристик тонких крыльев в гиперзвуковом потоке на основе двухслойной модели обеспечивает вполне приемлемую точность и надежность получаемых результатов. Это послужило основой для проведения систематических расчетов обтекания тонких крыльев гиперзвуковым потоком совершенного газа. Эта задача является многопараметрической, и для выявления влияния этих параметров на структуру поля течения и аэродинамические характеристики этих тел требуется выполнение очень большого объема вычислительной работы. Такая работа была проведена, и ниже на основании обширного расчетного материала анализируется зависимость структуры поля течения и аэродинамических характеристик тонких треугольных крыльев от определяющих параметров задачи.
§9.1. Крыло степенной формы
с теплоизолированной поверхностью
Исследование гиперзвукового обтекания крыльев с теплоизолированной поверхностью представляет прежде всего научный интерес. Вместе с тем этот случай имеет определенное прикладное значение, поскольку испытания моделей во многих случаях проводятся в низкотемпературных аэродинамических гиперзвуковых установках, когда обтекаемые поверхности являются либо теплоизолированными, либо на них имеет место слабый теплообмен.
В качестве примера рассмотрено обтекание теплоизолированного крыла при следующих значениях параметров: со = 1, V= 1,4, Pr= 1, g^= 1. На рис. 9.1—9.4 приведены результаты расчетов безразмерных значений напряжения трения в продольном и поперечном направлениях, толщины пограничного слоя, а также давления для
крыльев большого удлинения Z0 = 10; 20 при ? = 3/4 и различных значений параметра взаимодействия Хі« Все полученные результаты опи-
Рис. 9.1
176
Гл. 9. АЭРОДИНАМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
сывают безотрывные течения с плавным стеканием потока к плоскости симметрии. Из приведенных на рис. 9.1—9.4 результатов видно, что параметр взаимодействия Xi оказывает существенное влияние на характеристики течения. Как следует из (6.14), при фиксированном значении толщины крыла т увеличение Xi связано с уменьшением числа Рейнольд-са, а следовательно, с ростом толщины пограничного слоя. Это увеличение толщины пограничного слоя и приводит к уменьшению напряжения трения в продольном и поперечном направлениях (рис 9.1, 9.3).
Таким образом в данном параграфе получены глобальные решения обтекания гиперзвуковым потоком треугольного крыла на режиме вязкого взаимодействия с плавным стеканием к плоскости симметрии крыла. Важно отметить, что с уменьшением удлинения крыла происходит увеличение напряжения трения в поперечном направлении, так как увеличивается скорость
Рис. 9.2
Рис. 9.4
поперечного течения, что, как будет показано ниже, может приводить к возникновению возвратных поперечных течений.
§ 9.2. ТРЕУГОЛЬНЫЕ КРЫЛЬЯ ПРИ НАЛИЧИИ ТЕПЛООБМЕНА
177
§ 9.2. Треугольные крылья степенной формы при наличии теплообмена
Поведение аэродинамических характеристик треугольного крыла при наличии теплообмена представляет наибольший интерес для прикладных целей, поэтому для этого случая изучено влияние различных параметров на структуру поля течения и особенности теплопередачи.
9.2.1 Влияние удлинения крыла. При численном решении системы уравнений (8.17)-(8.19) предполагалось, что 7=1,4, Pr = 0,71 и
0 0,5 z0 0,5 z
Рис. 9.5 Рис. 9.6
Рис. 9.7 Рис. 9.8
gw = 0,5 [Дудин Г. H., Лыжин Д. О., 1983]. На рис. 9.5 приведены распределения безразмерной толщины пограничного слоя Д? = = (1 — z2)3/4A(z) по размаху крыла для значений удлинения
178
Гл. 9. АЭРОДИНАМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Z0 = 5; 2; 1; 0,6; 0,4, соответствующих следующим стреловидностям треугольного крыла: о>0» 11°, 27°, 45°, 59°, 68°. Уменьшение удлинения крыла приводит к значительному возрастанию величины Дс в окрестности плоскости симметрии. На рис. 9.5—9.9 значениям z0 = 5; 2; 1; 0,8; 0,6; 0,5; 0,4 соответствуют обозначения 1; 2; 3; 4; 5; 6; 7.
На рис. 9.6 представлено распределение индуцированного давления р0 = (1 — z2)-~U2p(z) по координате z. При уменьшении удлинения крыла Z0 величина давления не только возрастает, но и характер ее изменения перестает быть монотонным для Z0 < 2, при этом область повышенного давления в окрестности плоскости симметрии увеличивается. На рис. 9.7, 9.8 приведены распределения безразмерных
значений коэффициентов напряжения трения
т =v3/4lW Xw ^ ду
х =*з/<^ и ду
и теплового потока х0 = х3/4
g ду
по размаху крыла в
переменных (6.5). Следует отметить, что при значении параметра z0 = 0,4 в окрестности плоскости симметрии 0 ^ z ^ 0,2 наблюдается повышение коэффициента напряжения трения в продольном направлении xg (аналогично изменяется величина теплового потока xg, но более слабо). Это связано с тем, что при данном значении удлинения коэффициент (w — z0uz) при производной df/dz меняет знак в окрестности поверхности крыла и на поверхность приходят струйки тока из внешней части пограничного слоя. При обтекании треугольной пластины с углом стреловидности O)0 = 45° возникают возвратные вторичные течения. С увеличением O)0 область возвратного течения увеличивается и при значениях z0 = 0,4 она
Предыдущая << 1 .. 47 48 49 50 51 52 < 53 > 54 55 56 57 58 59 .. 86 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed