Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Чжен П. -> "Отрывные течения. Том 1" -> 11

Отрывные течения. Том 1 - Чжен П.

Чжен П. Отрывные течения. Том 1 — М.: Мир, 1972. — 300 c.
Скачать (прямая ссылка): otrivnietecheniyatom11972.pdf
Предыдущая << 1 .. 5 6 7 8 9 10 < 11 > 12 13 14 15 16 17 .. 99 >> Следующая

постоянной величиной независимо от числа Рейнольдса в интервале от 12-10е
до 32-10(r) ири М . = 3,03.
На фнг. 24 показан отрыв потока в месте падения скачка уплотнения. Из
фиг. 24 видно, что приращение давлепия при переходе через падающий скачок
уплотнения распространяется вверх по потоку по пограничному слою, в
результате чего
3*
36
ГЛАВА I
пограничный слой быстро утолщается. Кроме того, непосредственно перед
пересечением скачка уплотнения с пограничным слоем возникает веер волн
сжатия.
Взаимодействие пограничного слоя со скачком уплотнения осуществляется
следующим образом. Когда падающий скачок уплотнения встречает пограничный
слой, он отражается от пограничного слоя в виде волны разрежения, и этот
процесс сжатия - расширения поворачивает поток к стенке; таким образом
рост толщины пограничного слоя ослабляется. Вторая серия волн сжатия
образуется за точкой встречи скачка уплотнения с пограничным слоем, и
после прохождения этих волн сжатия течение
Фиг. 25. Влияние числа Маха на максимальный коэффициент давления для
турбулентного пограничного слоя [22].
становится параллельным поверхности пластины. Таким образом, область
отрыва может быть очень малой. Давление вдоль пластины возрастает до
точки отрыва потока, а затем за точкой отрыва градиент давления
уменьшается до тех пор, пока при последующем сжатии в веере волн сжатия
давление не достигнет своего наибольшего значения. Следовательно, в
кривой распределения давления появляется точка перегиба. Аналогичные
наблюдения были сделаны и для течения около клина.
При отрыве потока, вызванном взаимодействием скачка уплотнения с
турбулентным пограничным слоем, разность давлений меняется с ростом числа
Маха, как показано на фиг. 25.
Последние результаты для турбулентного течения подобны результатам
измерений для ламинарного пограничного слоя, однако ламинарный и
турбулентный пограничные слои заметно различаются по степени
распространения вверх по потоку приращения давления в падающем скачке
уплотнения и по значениям коэффициентов давления.
Итак, характерные особенности взаимодействия скачка уплотнения с
пограничным слоем состоят в следующем: при сверхзвуко-
8ЕБДВНИЕ В ПРОБЛЕМЫ ОТРЫВА ПОТОКА
37
ром ламинарном течении около плоской пластины коэффициент давления отрыва
зависит от числа Рейнольдса, но при сверхзвуковом турбулентном течении
коэффициент давления очень слабо зависит от числа Рейнольдса или не
зависит совсем. Однако коэффициент давления зависит от числа Маха как в
ламинарном, так к в турбулентном потоках. При сверхзвуковом течении в
отличие от дозвукового в области скачка уплотнения существует
значительная по величине составляющая градиента давления по нормали к
стенке. В дозвуковом пограничном слое аналогичная составляющая градиента
давления настолько мала, что статическое давление по толщине пограничного
слоя можно считать постоянным.
Классифицируя все явления взаимодействия с пограничным слоем, Янг [24]
выделил следующие пять случаев:
1. Ламинарный пограничный слой перед скачком уплотнения продолжает
оставаться таким же и за скачком, не подвергаясь отрыву. Это возможно при
слабом скачке уплотнения, когда число Маха невозмущенного потока немного
больше единицы. Приращение давления, вызванное таким скачком уплотнения,
невелико.
2. Ламинарный пограничный слой перед скачком уплотнения отрывается под
действием положительного градиента давления и затем присоединяется вновь
к поверхности. Это наблюдалось при Rex = 8,45-Ю5.
3. Ламинарный пограничный слой перед скачком отрывается полностью, но
повторно не присоединяется к поверхности тела. В этом случае скачок
косой.
4. Турбулентный пограничный слой перед скачком остается присоединенным к
поверхности тела и за скачком. В этом случае скачок прямой и отрыва
потока не происходит.
5. Турбулентный пограничный слой, присоединенный перед скачком,
отрывается за ним. В этом случае скачок косой.
В общем случае турбулентное течение оказывает большее сопротивление
отрыву, вызванному взаимодействием, по сравнению с ламинарным. Таким
образом, отрыв потока как при малых, так и при больших скоростях
значительно проще предотвратить, если течение из ламинарного становится
турбулентным.
Отрыв потока вызывается также частицами пыли при сверхзвуковых скоростях.
Бринич [25] наблюдал область отрывного течения перед тупым телом при
числе Маха невозмущенного потока, равном 5. Такой отрыв вызывался
падением на тело и последующим отражением вверх по потоку частиц пыли,
присутствующих в газе в ударной трубе. Это наблюдение весьма существенно,
так как градиент статического давления в свободном потоке около тела был
отрицательным и тем не менее поток отрывался. Когда область отрыва
формировалась на носовой части тупого тела, точка перехода на хвостовой
части тела перемещалась вверх по
38
ГЛАВА I
потоку, и вследствие этого протяженность ламинарного течения около
хвостовой части тела существенно сокращалась.
Предыдущая << 1 .. 5 6 7 8 9 10 < 11 > 12 13 14 15 16 17 .. 99 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed