Отрывные течения. Том 3 - Чжен П.
Скачать (прямая ссылка):
6. Son J. S., Hanratty T. J., Numerical solution for the flow around a
cylinder of Reynolds numbers of 40, 200 and 500, J. Fluid Mechanics,
35, № 2 (1969).
7. Бабенко К. И., Введенская Н. Д., Орлова М. Г., Результаты расчета
обтекания бесконечного цилиндра вязкой жидкостью. Препринт ин-та Прикл.
матеи. АН СССР, 1971.
8. Tompson J. F., Computer experimentation with an implicit numerical
solution of the Navier - Stokes equations for an oscillating body, AIAA
Paper № 69-185, 1969.
9. Takamatsu Y., A comparative study of the flow field about an
oscillating flat plate with the numerical solution of the Navier - Stokes
equations, AIAA Paper № 69-226, 1969.
10. Мышенков В. И., Дозвуковое и трансзвуковое течение вязкого газа в
следе плоского тела, Изв. АН СССР, МЖГ, № 2 (1970).
11 Мышенков В. И., Численное исследование течений вязкого газа в следе
плоского тела, ЖВМ и МФ, № 3 (1972).
12. Мышенков В. И., Численное решение уравнений Навье - Стокса для
задачи обтекания прямоугольника потоком газа, Изв. АН СССР, МЖГ, № 4
(1972).
240
ПРИЛОЖЕНИЕ
•13. Браиловская И. Ю., Явные разностные методы для расчета отрывных
течений вязкого сжимаемого газа, сб. "Некоторые применения метода сеток в
газовой динамике", вып. IV, Изд-во МГУ, 1971.
14. Ильичев К. П., Постоловский С. Н., Расчет нестационарного отрывного
обтекания тел плоским потоком невязкой жидкости, Изв. АН СССР, МЖГ, № 2
(1972).
15. Белоцерковский С. М., Ништ М. И., К расчету срывного нестационарного
обтекания тонкого профиля, Изв. АН СССР, МЖГ, № 3 (1972).
2. ОТРЫВ ПОТОКА С КРОМОК КРЫЛА
Обтекание крыла конечного размаха с отрывом потока с боковых и
передних кромок при умеренных и больших углах атаки привлекает все
большее внимание исследователей в связи с возра-
Фиг. 4. Пример расчета вихревой пелены около прямоугольного крыла,
обтекаемого несжимаемой жидкостью под углом атаки 15 [2]. а-вид сбоку; б-
вид сверху,
стающей практической важностью этого вопроса. В дополнение к краткому
изложению в книге Чжена приведем некоторые интересные результаты,
полученные в последнее время.
На основе общепринятой и оправдавшей себя на практике схемы расчета,
в которой жидкость считается невязкой, но постулируется наличие вихревых
пелен (тангенциальных разрывов), сходящих не только с задней кромки
(постулат Жуковского), но с боковых и передних кромок крыла при
достаточно больших углах атаки, были получены новые аналитические
результаты и выполнены конкретные расчеты, хорошо согласующиеся с
экспериментом.
В работе [1] на основе факта, что к крыльям предельно малого
удлинения приложим закон плоских сечений, сводящий пространственную
задачу вихревого обтекания к задаче двумерного нестационарного обтекания
пластины, были выведены законы подобия.
НОВЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ ОТРЫВНЫХ ТЕЧЕНИЙ 241
В частности, дополнительная подъемная сила прямоугольного крыла,
обусловленная отрывом потока с боковых кромок, пропорциональна углу атаки
в степени 6/ 3 и удлинению в степени V 3, что согласуется с результатами
работ [5-8] гл. XII.
Известный численный метод расчета тонкого крыла конечного размаха в
несжимаемом потоке с заменой вихревой пелены дискретными подковообразными
вихрями был обобщен для расчета
нелинейной задачи обтекания крыла с учетом схода вихревой пелены не
только с задней, но также с боковых и передних кромок крыла [2].
Выполненные расчеты обтекания крыльев при умеренных и больших углах атаки
хорошо совпадают с экспериментальными данными (фиг. 4,5), а также
качественно подтверждают закон подобия.
При расчете обтекания крыльев конечной толщины с острыми кромками
важно знать направление схода вихревой пелены. Из анализа условий схода
вихревой пелены с заостренной под конечным углом кромки было показано
[3], что пелена сходит по касательной к верхней или нижней поверхностям
крыла в зависимости от направления течения около кромки крыла, а также от
знака завихренности. Лишь в отдельных точках, где завихренность или
средняя скорость течения обращаются в нуль, пелена может сходить под
углом как к нижней, так и к верхней поверхностям.
Расчеты обтекания треугольного крыла (ромбовидного поперечного
сечения) [4] были выполнены при допущении о справедливости закона плоских
сечений для крыльев предельного малого удлинения и при замене вихревой
пелены дискретными вихрями. Как показало сравнение с экспериментом,
результаты расчетов с качественной стороны правильно отражают влияние
толщины крыла на характеристики обтекания. В этом случае вихревая пелена
сходила с кромки крыла по касательной к нижней поверхности крыла (при
положительных углах атаки).
Фиг. 5. Сравнение расчетных и экспериментальных значений аэродинамических
коэффициентов прямоугольного крыла с удлинением 1 [2].
О эксперимент;--------линейная
теория.
ЛИТЕРАТУРА
1. Никольский А- А., Законы подобия для трехмерного стационарного
отрывного обтекания тел жидкостью и газом, Ученые записки ЦА Г И, № 1
