Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Башкин В.А. -> "Пространственные гиперзвуковые течения вязкого газа" -> 55

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 .. 49 50 51 52 53 54 < 55 > 56 57 58 59 60 61 .. 86 >> Следующая

Рис. 9.18
Hefner J. N., Rao D. M., 1972], но на режиме сильного взаимодействия, когда в окрестности плоскости симметрии крыла реализуется течение со стеканием.
Изменение аэродинамических коэффициентов, вычисленных для одной поверхности крыла
г 1
С - Fa =8 2y t р* ди* dz* (Я 2)
Fa ReV« 5 (Y-l)l/2zJ/4Re3/4 3 (l-z*2)3/4 дх[ UZ > W'*?
-1
Л-0
г =_^ = ід/її f_El_dz*
^P" Re1/2 3 IRe J (1-z*2)1/2 »
mza--^\Jl
S IRe J (1-z**)1*2 '
в зависимости от величины параметра %2 ПРИ значении показателя степени ?x = 0,75 представлено на рис. 9.16. Следует отметить з на-
184
Гл. 9. АЭРОДИНАМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
чительный рост аэродинамических коэффициентов при увеличении параметра %2, что связано с увеличением давления р* (рис. 9.17) на поверхности тела и изменением характеристик течения в пограничном слое, в частности, со значительным возрастанием скорости вторичных течений в окрестности плоскости симметрии тела (рис. 9.18). Зависимость аэродинамических коэффициентов при параметре взаимодействия %2 = 1 от величины показателя степени ?, определяющего форму поперечного сечения тела, представлена на рис. 9.19. Из анализа приведенных данных следует, что для рассматриваемых степенных треугольных тел при показателе степени
О 10 20 30 40 р+ 3/4
Рис. 9.19
? > 6 форма тела оказывает слабое влияние на значения коэффициента CFa, а при ? > 10 слабо меняются и значения характеристик СРа и тга. Следует отметить, однако, что аэродинамические коэффициенты (9.2) даже при ? = 80 не совпадают с расчетами на плоской треугольной пластине, (на рис. 9.19 обозначены звездочками), что связано, как будет показано ниже, с существенно различным характером течения в этих случаях
Рассмотренный случай обтекания треугольных тел со степенной формой поперечного сечения гиперзвуковым потоком вязкого газа показал, что при показателе степени ? > 10 форма тела слабо влияет на суммарные аэродинамические характеристики, в то время как локальные характеристики (коэффициенты трения и тепловой поток) существенно зависят от формы тела.
§ 9.3. Влияние массообмена
Эффективным средством снижения конвективных и радиационных тепловых потоков к обтекаемой поверхности является вдув однород-
§ 9.3. ВЛИЯНИЕ МАССООБМЕНА
185
ного или неоднородного газа в пограничный слой. Необходимость исследования течений с массообменом объясняется весьма существенным влиянием его на аэродинамические характеристики летательного аппарата и теплообмен с окружающей средой. Массообмен может существенно изменить эффективную форму тела и влиять как на отрыв пограничного слоя, так и на образование поперечных течений, поэтому важно исследовать течения с массообменом на режиме вязко-невязкого взаимодействия [Дудин Г. H., 1979].
Обзор исследований влияния принудительного вдува и отсоса на характеристики стационарного пограничного слоя на проницаемой поверхности представлен в работе [Степанов Э. А., Харченко В. H., Огородникова 3. С., 1973]. Особенную актуальность приобрели исследования влияния массообмена на пространственные течения вязкого газа при гиперзвуковых скоростях полета [Gomez А. V., Curry D. M., Johnston С. G., 1971, Scoville С. L., Gorsuch P. D., 1971].
Рассмотрим симметричное обтекание тонкого крыла степенной формы гиперзвуковым потоком вязкого совершенного газа при наличии массообмена на омываемой поверхности. В этом случае постановка задачи остается прежней, но меняется лишь граничное условие для нормального компонента скорости на омываемой поверхности: вместо условия непротекания v° = 0 теперь используется условие заданного массообмена v° = Я>(х°, z°).
В соответствии с обычными оценками для пограничного слоя в гиперзвуковом потоке предполагается, что F0 = U00 Oz01 F, т. е. имеет такой же порядок, что v^.
Для того чтобы при наличии массообмена задача была автомодельной, необходимо выполнить следующее условие
F = x-U*F(z*) (9.3)
(автомодельный массообмен). В результате этого в плоскости переменных X*, z* имеем двумерную задачу с граничным условием для нормальной скорости
у* = р*/4. (9.4)
Для численного анализа вводятся переменные (8.9), (8.10), в которых граничное условие (9.4) примет вид
vi= ^І-І- лІ2-ііт~1) (9.5)
Vw у 2?-l V* 22P-1 р*
Влияния массообмена на характеристики треугольного крыла исследовано при следующих условиях: со = 1, 7=1,4, Pr = 0,71, z0 = 1 (угол стреловидности 45е), ? = 3/4, = 0,5, X1 = 1.
На рис 9.20 представлены результаты расчетов толщины вытеснения пограничного слоя Ае и давления р* при постоянных по размаху крыла значениях функций v^ = 0,2; 0; —0,5; —1. Отрица-
186
Гл. 9. АЭРОДИНАМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
тельные значения соответствуют отсосу пограничного слоя через поверхность крыла, а положительные — вдуву. Отсос пограничного слоя, как и следовало ожидать, приводит к существенному
уменьшению толщины вытеснения пограничного слоя, что, в свою очередь, ведет к уменьшению давления. Важно отметить, что давление не только становится меньше по величине, но и значительно уменьшается положительный градиент давления в окрестности плоскости симметрии крыла. Причем при значении = —1 он практически становится равным нулю. Как показали численные расчеты, при отсутствии массооб-мена в пограничном слое в окрестности плоскости симметрии существуют возвратные поперечные течения, которые при увеличении интенсивности отсасывания уменьшаются и при = —1 полностью отсутствуют. При наличии же вдува через поверхность тела, как видно из рис. 9.20, в окрестности плоскости симметрии увеличивается как толщина вытеснения, так и давление. , Результаты расчета напряжений трения в продольном т = ~-
Предыдущая << 1 .. 49 50 51 52 53 54 < 55 > 56 57 58 59 60 61 .. 86 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed