Отрывные течения. Том 3 - Чжен П.
Скачать (прямая ссылка):
ДОННОЕ ДАВЛЕНИЕ
23
то данные испытаний Каванау [16] попадают в область 0,05 < < М/У Re <
0,15, относящуюся к режиму течения со скольжением. Возникает вопрос,
является ли представленная на фиг. 14 зависимость универсальной,
поскольку при течении газа разрежение оказывает специфическое влияние на
донное давление в отличие от течения несжимаемой жидкости при малых
числах Рейнольдса. Показано, что влияние скольжения на донное давление
имеет порядок величины (и8/иж)г, где us - скорость скольжения,
1,0
0,8
Ев
Рос
0,6
0,4
о?
о
Фиг
& их - скорость набегающего потока. Коэффициент донного давления рв/Роо
считается равным нулю для всех практических случаев, если Моо >2 в
свободномолекулярном течении [16]. Так как интервал исследованных
значений us/uoo составлял от 0,05 до 0,11, разрежением в течении со
скольжением можно пренебречь и зависимость, представленная на фиг. 14,
может рассматриваться как универсальная для течения сплошной среды. На
основании фиг. 14 можно заключить, что донное давление резко меняется в
зависимости от числа Рейнольдса при малых и умеренных числах Рейнольдса,
но при очень больших числах Рейнольдса донное давление практически не
зависит от числа Рейнольдса. При очень малых числах Рейнольдса на донное
давление оказывает влияние ламинарное течение. (Кривая донного давления
на фиг. 14 начинается в области свободномолекулярного течения и проходит
через область ламинарного течения со скольжением.) В области умеренных
чисел Рейнольдса, где происходит переход, донное давление достигает
максимального значения и с ростом числа Рейнольдса точка перехода
движется вверх
- ^30° t. Данные Каванау (JAS, 21, №4,1954)
-
*
- L \ М=2<84 \
-
\
\
\
- | / ? \
-
Данные работы [16] / \
> /
- М=2,!0(Г / Даннь /е работы [54]
-
> / Vf И =4.00 >70) I ill 1 ill
-
ободномалекцлярное течение (М/Re- 1 ill
, , |М"з , , 1
юг ю3 ю* ю5 106 ю7
ReL
. 14. Донное давление в зависимости от числа Рейнольдса [16].
24
ГЛАВА X
по потоку до тех пор, пока пограничный слой и течение в следе не станут
полностью турбулентными. Наконец, при очень больших числах Рейнольдса
донное давление становится практически независимым от числа Рейнольдса.
2.2. ВЛИЯНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ ПОВЕРХНОСТИ ТЕЛА, УГЛА НАКЛОНА
ПОВЕРХНОСТИ ХВОСТОВОЙ ЧАСТИ ТЕЛА И ЧИСЛА МАХА НА ДОННОЕ
ДАВЛЕНИЕ
Донное давление зависит также от характерных условий в пограничном
слое на теле, таких, как условия, определяемые трением, теплопередачей и
углом наклона поверхности хвостовой части тела [12].
Донное давление возрастает с ростом температуры поверхности тела
(фиг. 15).
Оно возрастает также и с ростом угла сужения хвостовой части тела до
7° при ламинарном течении и до 15° при турбулентном
Фиг. 15. Донное давление в зависимости от температуры поверхности тела,
Моо = 4,24 [12].
Д цилиндр диаметром 10 см; О цилиндр диаметром 45 см.
течении. При ламинарном течении и углах наклона поверхности более 7°
донное давление уменьшается (фиг. 16).
При малых числах Рейнольдса, в области полностью ламинарного течения,
донное давление монотонно уменьшается с увеличением числа Маха [12, 16].
Этот экспериментальный результат подтверждается расчетами по методу
Крокко -Лиза [10]. Расчет по этому .методу согласуется с
экспериментальными данными, в соответствии с которыми донное давление
уменьшается с уменьшением числа Рейнольдса при полностью ламинарном
течении. Однако, согласно результатам Богдонова [13] и Курцвега [12], в
области турбулентного течения (в противоположность полностью ламинарному
течению) донное давление уменьшается с увеличением
Фиг. 16. Донное давление в зависимости от угла сужения хвостовой части
тела, Моо = 3,24 [12].
м
Фиг. 17. Донное давление в зависимости от числа Маха [12].
1 - ракеты, стабилизированные оперением, данные APL - JHU (Лаборатория
прикладной физики Университета им. Джонса Гопкинса); 2 - вращающиеся
снаряды, данные BRL, полученные на баллистической трассе.
26
ГЛАВА X
числа Рейнольдса. Это различие можно объяснить с учетом теплопередачи.
В области больших чисел Рейнольдса (турбулентное течение) донное
