Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Чжен П. -> "Отрывные течения. Том 3" -> 92

Отрывные течения. Том 3 - Чжен П.

Чжен П. Отрывные течения. Том 3 — М.: Мир, 1973. — 334 c.
Скачать (прямая ссылка): otrivnietecheniyat31973.pdf
Предыдущая << 1 .. 86 87 88 89 90 91 < 92 > 93 94 95 96 97 98 .. 126 >> Следующая

слоях. Эти условия обобщаются для неизобарических течений несжимаемой
жидкости в работе [47] и для течения сжимаемого газа в работе [421.
256
ПРИЛОЖЕНИЕ
В работе [42] с использованием асимптотических решений для отдельных
областей зоны отрыва развит приближенный (неасимптотический) метод
расчета течения в развитой зоне отрыва перед щитком на теле, обтекаемом
сверхзвуковым потоком газа. Поскольку предполагалось, что внутренняя
часть зоны отрыва состоит лишь из одной области, ограниченной замкнутой
линией тока, общая картина течения образована следующими областями:
окрестностью точки отрыва длиной ~0 (Re-3''8), для которой найдено
универсальное решение в работе [20]; областью присоединения потока к
поверхности отклоненного щитка, в которой перепад давления отличается на
О (Re-1/*) от определяемого из известного условия Чепмена - Корста;
областью невязких возвратноциркуляционных течений, в которой скорости
малы (но не стремятся к нулю при Re -*¦ оо), а число М мало, и поэтому
завихренность почти постоянна, и, наконец, двумя пограничными слоями,
отделяющими невязкое возвратно-циркуляционное течение от внешнего
невязкого потока (зона смешения) и от поверхности тела.
Такая модель совместно с условиями для определения завихренности и
температуры газа в возвратно-циркуляционном течении позволяет уже в
первом приближении рассчитать конфигурацию зоны отрыва и тепловые потоки
к телу. Однако в общем случае внутри отрывной зоны могут образоваться
вторичные вихри около угловых точек контура тела или вблизи точки отрыва.
Это объясняется отрывом пограничного слоя в основании возвратного
течения. Их влияние на общую картину течения, форму отрывной зоны и
давление в ней часто несущественно. Однако возможность таких образований
в принципе не позволяет пока ответить на вопрос о существовании
стационарного (хотя бы и неустойчивого) предельного решения уравнений
Навье - Стокса.
В работе [20] удалось получить окончательные решения задач о
полубесконечных зонах отрыва, возникающих в сверхзвуковом потоке. Однако
в этих задачах возвратные течения начинаются в бесконечно удаленной
области, а присоединения не происходит. Поэтому полученные решения могут
практически быть использованы лишь для локального описания течений около
точек отрыва в отрывных зонах конечной длины.
Интересно заметить, что решение уравнений пограничного слоя,
необходимое для построения решения задачи, в работе [20] численно
продолжено через точку отрыва. Хорошо известно, что при заданном значении
градиента давления решение имеет особенность такого типа, которая делает
невозможным продолжение численного решения задачи за точку отрыва.
Подробный обзор аналитических и численных результатов, относящихся к
этому вопросу, содержится в работе [33]. В работе [61] было замечено, это
при специальном виде распределения давления можно избе-
НОВЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ ОТРЫВНЫХ ТЕЧЕНИЙ 257
жать обращения в бесконечность производных от толщины вытеснения и
напряжения трения на теле.
В работе [61] был применен искусственный прием. Сначала численное
интегрирование уравнений несжимаемого пограничного слоя проводилось
обычным путем, т. е. при заданном распределении давления. На небольшом
расстоянии перед точкой отрыва вместо давления задавалось распределение
толщины вытеснения пограничного слоя в виде полинома второй или третьей
степени, а давление определялось. При этом удавалось пройти через точку
отрыва и даже область присоединения небольшой зоны отрыва. Таким образом
решалась обратная задача. Для сверхзвукового течения со свободным
взаимодействием [20] возможность прохождения через точку отрыва
обеспечивалась заданием аналитической связи между величиной давления и
производной от толщины вытеснения пограничного слоя. (Связь в виде
формулы Акке-рета.) Разумеется, решение, полученное для области за точкой
отрыва, не является единственным и отвечает лишь найденному виду течения.
Однако это решение отвечает условиям в критической точке возвратного
течения развитой зоны отрыва, что видно из сравнения расчетного значения
давления в изобарной части зоны отрыва с экспериментальными данными (фиг.
6).
Эффекты, связанные со взаимодействием внешнего невязкого потока и
пограничного слоя, оказываются наиболее сильными при гиперзвуковой
скорости внешнего потока, если известный параметр вязкого взаимодействия
% = МооТ не является малым. В режиме слабого взаимодействия % <С 1, при %
~ 1 принято говорить об умеренном, а при %~$> 1 о сильном взаимодействии
гипер-звукового потока с пограничным слоем [48].
В работе [49] результаты исследований свободного взаимодействия для
умеренных сверхзвуковых скоростей [18] распространены на гиперзвуковые
течения.
При слабом взаимодействии на основной части тела градиент давления,
индуцируемый толщиной вытеснения пограничного слоя, мал и влияет на
течение лишь во втором приближении. Поэтому, как и при умеренных
Предыдущая << 1 .. 86 87 88 89 90 91 < 92 > 93 94 95 96 97 98 .. 126 >> Следующая
Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed