Отрывные течения. Том 3 - Чжен П.
Скачать (прямая ссылка):
Тш = 300- Re = 105-4 106 Испытания в аэродинамической
трубе Ларсон [61]
367 К
ts = 10-316°С Re = 1,510* для Визуализация потока, искровая
те- Харват,
7'ш-7'оо = 37 + эквивалентной плос неван съемка. Испытания в
аэродина Дьюи, Рус,
(-73)° С кой пластины мической трубе
Хитц [5 5]
Термопары для Re/м = 5,910" Испытания в свободном полете в
те Макконнсл
интервала темпе (макс.) чение 25 с на высоте 14 км
[59]
ратур 220---890 К
134
ГЛАВА XI
проводил измерения на плоской пластине, его результаты обозначаются
индексом /. Кавен [54] исследовал только уступ, обращенный навстречу
потоку, сходный с исследованным Томаном. Коэффициент теплоотдачи h и
коэффициент восстановления г определялись по формулам
h = q/(Tw - Гэфф)
г =(Тт - Тх)/{Та - Тх),
где q - плотность местного теплового потока Вт/м2; Tw- температура
стенки, Гэфф- эффективная температура, Тг - температура восстановления и
Too - температура невозмущенного потока в °С. Тэфф соответствует
температуре, при которой в начальный момент времени t тепловой поток qt=o
равен нулю. Гэфф не обязательно должна быть равна Тт, хотя фактически они
равны. Некоторые экспериментальные результаты Томана [53] (за исключением
выемки), упомянутые в гл. I, представлены на фиг. 37-40.
Для уступа, обращенного навстречу потоку, распределение давления,
теплового потока и напряжения трения, полученные Томаном
[53] и Гэддом [4], подобны. Хотя
плато давления вблизи лобовой поверхности уступа было зарегистрировано во
всех опытах, Томан зафиксировал внезапный рост давления вблизи лобовой
поверхности уступа, тогда как на самой поверхности давление было равно
плато-давлению (Гэдд повышения давления не обнаружил). Распределения
коэффициента восстановления, полученные различными исследователями,
немного различались. Томан получил монотонно возрастающий коэффициент г
при приближении к уступу с максимумом на лобовой поверхности уступа,
Фиг. 37. Распределение давления, коэффициента восстановления,
коэффициента теплоотдачи и напряжения трения перед уступом, обращенным
навстречу потоку (высота 12 мм) [53].
1 1 1 Г 1 г 1--- 1111 1---1 -
_ о ч0 о О
¦ о. о
Ч Л .....1__1___
X < ) sy-**0000*
1 1 1 1 о I 1 I 1 1 1 1
1 1 1 1
x[h
Фиг. 38. Распределение давления, коэффициента восстановления,
коэффициента теплоотдачи и напряжения трения за уступом, расположенным по
потоку (высота 20 мм) (53).
136
ГЛАВА XI
в то время как Гэдд получил S-образное распределение с максимумом перед
уступом. Для уступа, расположенного по потоку, все распределения
давления, коэффициента теплоотдачи, напряжения трения и коэффициента
восстановления, полученные Томаном и Гэддом, подобны. Хар-
Ф и г. 39. Распределение давления, Фиг. 40. Распределение давления
коэффициента восстановления, ко- по лобовой поверхности уступа,
эффициента теплоотдачи и напряже- обращенного навстречу потоку [54]. ния
трения за выступом (высота 12 мм) [53].
в случае выступа h быстро достигал максимума и внезапно уменьшался.
На большом расстоянии (до 18 высот уступа) за уступом, расположенным
по потоку, и за выступом коэффициент восстановления не достигал полной
величины. Как указывает Бри-
ТЕПЛОВЫЕ ЯВЛЕНИЯ В ОТРЫВНЫХ ТЕЧЕНИЯХ
137
нич [56], даже на расстоянии 80 высот уступа вниз по потоку коэффициент
восстановления не достигает полной величины.
Из опытов Томана следует, что в случае уступа, обращенного навстречу
потоку, отрыв очень слабо влияет на теплопередачу, т. е. большие
возмущения, вызываемые моделями, и трехмерные эффекты не оказывают
существенного влияния на h. В области отрыва поверхностное трение
уменьшается в большей степени, чем тепловой поток, так что нельзя
применить аналогию Рейнольдса, не имея дополнительных сведений о
характеристиках течения в области отрыва. За уступом, расположенным по
потоку, образуется вихревой слой, который вызывает уменьшение температуры
восстановления за замыкающим скачком, хотя вихри были очень слабыми.
Как видно из фиг. 40 и 41, в верхней и нижней части лобовой
поверхности уступа давление больше, чем в средней части. Полученные для
лобовой поверхности уступа величины h заключены
Фиг. 41. Коэффициент теплоотдачи h в зависимости от координаты y:hr и
средние величины h ло данным нескольких опытов [54].
О результаты расчетов для начальных моментов времени нескольких опытов; Щ
результаты расчетов для одного непрерывного опыта.
в пределах от 290 до 400 Вт/м*-град, в то время как в невозмущенном
