Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Чжен П. -> "Отрывные течения. Том 1" -> 44

Отрывные течения. Том 1 - Чжен П.

Чжен П. Отрывные течения. Том 1 — М.: Мир, 1972. — 300 c.
Скачать (прямая ссылка): otrivnietecheniyatom11972.pdf
Предыдущая << 1 .. 38 39 40 41 42 43 < 44 > 45 46 47 48 49 50 .. 99 >> Следующая

с противоположной стороны от линии ?2 вследствие нарастания нового
пограничного слоя (при возрастании ф) выше третичной линии присоединения
А3. Пограничный слой на нижней поверхности, начиная от линии растекания
Ai, отрывается вдоль линии первичного отрыва Si и вместе с пограничным
слоем ниже линии А3 (при уменьшении ф) образует вихревую поверхность,
которая свертывается в два вихря Vi и V2 одного знака. Первичный вихрь Ft
возникает при умеренных значениях угла атаки, но вторичный вихрь V2 -
новая особенность рассматриваемого поля течения. Вихри V2 и особенно V3
расположены близко к поверхности конуса и вызывают перетекание,
необходимое для присоединения иотока по линии А3. Положения ядер
завихренностей показаны на фиг. 15, интенсивность вихрей и размеры ядер
завихренностей для конуса с полууглом 7,5° приведены на фиг. 16 и 17.
Размер ядра 02 и интенсивность вихря, определенная как TIU2x2 для
первичного и вторичного вихрей, фактически постоянны вниз по потоку при
заданном угле атаки. Интенсивность вторичного вихря составляет около 60%
от интенсивности первичного вихря, но он ближе расположен к поверхности
конуса, и поэтому его влияние на распределение давления столь же
значительно, как и влияние первичного вихря. При больших углах атаки
интенсивность всех вихрей возрастает с увеличением угла атаки по
линейному закону.
Авдуевский и Медведев [27] экспериментально исследовали обтекание конусов
при числах Маха 2,1, 3,6 и 6,0 в интервале чисел Рейнольдса от 106 до
106. Полууглы при вершине конусов составляли 5, 10, 15, и 30°. На
фотографиях, полученных с помощью высокоскоростной съемки, видно
формирование вихрей на подветренной стороне конуса при наличии внутренних
скачков уплотнения в сжатом слое.
Разработаны приближенные методы расчета отрыва ламинарного трехмерного
пограничного слоя в предположении о малости поперечного течения [28-30].
ОТРЫВ ЛАМИНАРНОГО ПОТОКА ЖИДКОСТИ НА ПРОСТРАН. ТЕЛАХ 131
Все эти методы опирались на уравнение количества движения в направлении
потока, но различались между собой выбором профилей скорости, включающих
некоторый дополнительный параметр, связанный с поперечным течением, хотя
для основного потока использовалось однопараметрическое семейство
профилей.
Фиг. 15. Положения ядер завихренностей при различных значениях а/6С [24].
0О -сферическая координата оси вихря; О конус 7j5° ; х конус 12,5° .
Так как при отрыве поперечное течение не является слабым, эти
приближенные методы позволяли осуществить лишь грубую оценку положения
отрыва. Однако, если поверхностная линия тока внезапно изменяет
направление, расчетное положение отрыва по этим методам может оказаться
близким к действительному.
Кук [30], модифицировавший метод Заата, утверждает на основе
сопоставления результатов, полученных этими тремя методами, что его метод
наиболее удобен для применения. Кук [31] применил свой метод к расчету
отрыва ламинарного несжимаемого потока на конусе под углом атаки с
использованием полярной координаты г и угла 0 между рассматриваемой и
некоторой фиксированной образующей, измеренной в плоскости развертки
конуса. В предположении, что внешний
9*
Фиг. 16. Интенсивность вихря Г/U2г2 в зависимости от относительного угла
атаки а/0с [24].
Г - циркуляция; Uz - составляющая скорости на оси вихря; хъ - расстояние
между осью ядра и точкой, в которой свертывающаяся вихревая поверхность
совершает полуоборот вокруг "ядра"; О конус 7,5° (ViY, X конус 12,5° (Vi,
Vj, V*)-
Фиг. 17. Размер ядра завихренности 02 в зависимости от относительного
угла атаки а/0с [24].
о конус 7,5" (Vt); х конус 12,5° (V,, Уг, У±).
ОТРЫВ ЛАМИНАРНОГО ПОТОКА ЖИДКОСТИ НА ПРОСТРАН. ТЕЛАХ 133
поток конический, преобразованные уравнения неразрывности и количества
движения численно интегрировались по методу Крэнка - Никольсона,
описанного Холлом [32] и другими, при допустимых затратах машинного
времени. Отрыв возникает в том месте, где угол |3 между поверхностными
линиями тока и образующими обращается в нуль, и критерием отрыва служит
величина Я = а/0с, где а - угол атаки, 0С - полуугол при вершине конуса.
Если при Я < 0,5 отрыв не возникает вообще, то при Я = 0,5 поток
отрывается почти точно на подветренной образующей конуса. Поскольку
характер особенности в месте отрыва известен из работы Брауна [33],
положение отрыва определяется довольно точно путем простой экстраполяции
теоретического решения (фиг. 18, 19).
Из фиг. 19 видно, что расчетные и экспериментальные данные Рейнберда и
др. [24] не согласуются между собой. По поводу такого расхождения следует
заметить следующее: в расчетах использовалась величина внешнего давления,
соответствующая теории тонкого тела, не учитывающей вихревых
поверхностей, связанных с отрывом, тогда как использование
действительного распределения давления может дать лучшее согласие между
расчетом и экспериментом [31].
Недавно Кук [34] обобщил свой метод расчета течения несжимаемой среды
Предыдущая << 1 .. 38 39 40 41 42 43 < 44 > 45 46 47 48 49 50 .. 99 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed