Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Чжен П. -> "Отрывные течения. Том 3" -> 57

Отрывные течения. Том 3 - Чжен П.

Чжен П. Отрывные течения. Том 3 — М.: Мир, 1973. — 334 c.
Скачать (прямая ссылка): otrivnietecheniyat31973.pdf
Предыдущая << 1 .. 51 52 53 54 55 56 < 57 > 58 59 60 61 62 63 .. 126 >> Следующая

[78] обнаружили увеличение теплового потока, в то время как измерения
Богдонова и Вэса [77], а также Эггерса и Гермаха [76] дали
противоположные результаты. Кроуфорд [78] попытался объяснить это
расхождение влиянием числа Рейнольдса и режима течения.
ТЕПЛОВЫЕ ЯВЛЕНИЯ В ОТРЫВНЫХ ТЕЧЕНИЯХ
167
Столдер и Нильсен [75] измерили среднюю температуру восстановления,
средний тепловой поток и распределение давления на теле вращения с
полусферической носовой частью и серией игл с коническим заострением
(полуугол при вершине 10°) и отно-
шбнибм длины к диаметру тела от 0,5 до 2,0. Модели показаны на фиг. 75.
Измерения выполнены в интервале чисел Рейнольдса, вычисленных по диаметру
тела, 1,55 -105-9,85 -106 и чисел Маха 0,12-5,04.
Первая модель состояла из медной полусферы диаметром 25,4 мм с иглами
разной длины и цилиндра из нержавеющей стали длиной 140 мм. Вторая модель
представляла собою полусферу, состоящую из двух деталей с одинаковыми
площадями поверхности. Передняя медная деталь нагревалась, задняя деталь
из нержавеющей стали не нагревалась. Типичный интервал температур для
носовой части от 10 до 71° С. Коэффициент теплоотдачи вычисляется по
формуле
q = hA (Тт - Тп),
где Тп - температура носовой части.
Предполагалось, что пограничный слой на полусфере без иглы был
ламинарным, так как в соответствии с исследованиями Фейд-жа [80] переход
на сфере происходит при числе Рейнольдса от 1,57 -106 до 4,24-105. Однако
тщательное исследование теневых фотографий позволило установить, что
отрывное течение было переходного типа (переход между отрывом и
присоединением).
При наличии иглы коэффициент восстановления уменьшается
пропорционально длине иглы. При М" = 1,75 игла длиной 50,8 мм снизила
коэффициент восстановления на 3-5%, а при Моо = 2,67-на 5-10%.
Равновесная температура головной части ракеты диаметром 0,305 м, равная
185° С при М^ =2,67 на высоте 30 км, снижается за счет установки иглы
приблизительно на 22° С.
Как видно из фиг. 76, на которой представлены экспериментальные
величины числа Xu в зависимости от числа Re при данных М." и Re
независимо от длины иглы, величина теплового потока почти удваивается по
сравнению со сферой без иглы.
I"
%ю3
п
I 8
v-•
3 6 Z
ж'
V


8 70* 2 4 6

Re (невснаущенный лоток)
в 10а
Фиг. 76. Влияние иглы при Моо= = 2,67 [75].
Длина иглы_ . q 0. ? 0 5. t ". д 2 0; Диаметр тела
ф диск диаметром 6,4 ми на стержне дли-ной;12,7 мм Г V диск диаметром 9,5
мм на стержне длиной 25,4 мм.
168
ГЛАВА XI
При добавлении иглы тепловой поток от передней половины полусферы в
большинстве случаев увеличивается.
Эггерс и Гермах [76] измеряли тепловой поток и температуру
восстановления на двух телах вращения с иглами (фиг. 77) в интервалах
чисел Маха и Рейнольдса 3<М00 < 5,05 и 0,7-Ю6< <Re<l,90.106 (удлинение
исходной модели 2).
а.: ¦ " б в
Фиг. 77. Формы моделей [76].
а - усеченный конус (исходная конфигурация); б - усеченный конус с иглой;
в - усеченный конус с иглой и кольцевой проточкой.
Наблюдались пульсации отрывного течения, поэтому аэродинамическое
охлаждение крупномасштабными вихрями должно было непосредственно
сказаться на температуре восстановления поверхности, так как
крупномасштабные вихри уносят тепло от поверхности, что должно привести к
снижению ее температуры. В интервале длин иглы, при которых наблюдались
пульсации большой амплитуды,, обнаружен эффект гистерезиса для усеченного
конуса с иглой. В области гистерезиса для усеченного конуса с иглой
получены несколько большие значения коэффициента восстановления, чем для
конуса с полусферической вогнутой поверхностью носовой части. Полученные
коэффициенты восстановления приведены на фиг. 78. Коэффициент восстанов-
ТЕПЛОВЫЕ ЯВЛЕНИЯ В ОТРЫВНЫХ ТЕЧЕНИЯХ
169
ления сначала уменьшается, а затем медленно увеличивается с расстоянием
вдоль поверхности тел с иглами и мало изменяется, оставаясь близким к
величинам, характерным для обычного пограничного слоя в случае усеченного
конуса.
Наибольшее снижение коэффициента восстановления от 0,91 до 0,68
вследствие влияния иглы имеет место на расстоянии
25,4 мм на модели с полусфе-
0.34
0,90
0,86
082
0.78
0,74
0,70
0,66


U ---^ 1 л = 66 мм
О ---!-1 50,8
А 1-1



|
25
50 X, мм
75
100
рической вогнутой лобовой поверхностью. Соответствующее снижение
температуры восстановления составляет от 660 до 470° С при Мое = 3,5 и
температуре окружающего воздуха 4° С. Таким образом, крупномасштабные
вихри могут существенно понизить температуру восстановления летательного
аппарата при больших скоростях полета. Влияние угла атаки сводится к
Предыдущая << 1 .. 51 52 53 54 55 56 < 57 > 58 59 60 61 62 63 .. 126 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed