Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Чжен П. -> "Отрывные течения. Том 2" -> 10

Отрывные течения. Том 2 - Чжен П.

Чжен П. Отрывные течения. Том 2 — М.: Мир, 1973. — 280 c.
Скачать (прямая ссылка): otrivnietecheniyatom21973.pdf
Предыдущая << 1 .. 4 5 6 7 8 9 < 10 > 11 12 13 14 15 16 .. 90 >> Следующая

В соответствии с известными решениями для развития свободного вязкого
слоя [7, 14, 15] параметр смешения и* = и!ие существенно постоянный для
полностью ламинарного или турбулентного течения и вследствие этого
геометрическая форма области отрыва также приблизительно неизменна в
интервале средних значений числа Маха, реализованном в экспериментах
Харвата. Как видно из фиг. 27, при больших Res отношение LDlhi почти не
зависит от М и Re как при ламинарном, так и при турбулентном течениях.
При ламинарном течении наблюдается значительно больший разброс данных.
Причина разброса значений LD!hi для двумерного и осесимметричного
ламинарных течений недостаточно выяснена.
Область сжатия в каверне. В этой области характеристики течения подобны
характеристикам области отрыва, однако известная модель Чепмена - Корста
(гл. X) непосредственно не приложима (фиг. 28). Механизм течения в
области сжатия включает два различных явления:
~(r)Х7Ж(r)к+@+ т яни*=а7Е
++++Xt4fVA + ry^"(a'"°P 2<Моа<5
10"
10°
10°
10'
Re,
36
ГЛАВА VII
а) отрыв натекающего пограничного слоя, вызванный возрастанием давления,-
¦ свободное взаимодействие, которое определяет максимально возможное
значение давления в начале области сжатия рА (фиг. 25);
б) дальнейший рост давления от давления отрыва рА до "среднего" давления
рр, которое вызывает отклонение внешнего потока и определяет форму
области сжатия.
В случае ламинарного потока LFlh возрастает с увеличением Re* и М о"
(число Маха невозмущенного потока перед областью
24
*-¦-* М________У* у- У
20
16
_Lf
h
12
а
4
Фиг. 28. Отношение длины области отрыва перед уступом к высоте уступа
[8].
Число Рейнольдса Re3.= u^x/v^, вычислено по расстоянию от уступа до точки
отрыва.
отрыва), однако в случае турбулентного потока LF/h не зависит от Re* и
Moo при умеренных сверхзвуковых скоростях. Приращение давления [7] можно
выразить в виде
Мое), (14)
Р оо
где tp = К (М.. - 1) в интервале 1,2 < М<" < 4; К " 0,05 для ламинарного
и К " 0,25 для турбулентного течений [14]. Эта формула выражает
способность потока к сжатию и может считаться фундаментальной
характеристикой отрывного течения.
Сведения о течениях в кавернах, образующихся в вырезах на теле,
используются для Изучения течений в свободных кавернах.
Свободные каверны. Свободную каверну можно описать как каверну,
образующуюся, когда поверхность дна заменена пло-
704 ю5 ю6 ю7 ю
ХАРАКТЕРИСТИКИ ОТРЫВНЫХ ТЕЧЕНИЙ
37
скостью симметрии отрывного течения. Конфигурацию свободной области
отрыва можно получить экспериментально, если ввести цилиндр в область
смешения за точкой сжатия отрывного течения за донным срезом. На фиг. 29
показаны схемы, построенные по шлирен-фотографиям свободных каверн
открытого и замкнутого типов.
На фиг. 30 критические длины замыкания свободных каверн представлены
линейными зависимостями от hjhi. Такие линейные зависимости имеют место
как для свободных каверн, так и для каверн с твердой границей (фиг. 26).
Однако принципиальное и интересное различие между этими течениями
обнаруживается в свойствах течения в области сжатия. Как показано на фиг.
29, если в область смешения за горлом отрывного течения вводится цилиндр,
течение в окрестности критической точки цилиндра изменяется и приобретает
характерную структуру вихревого отрывного течения. Деформированный
участок головного скачка уплотнения содержит пару вихрей (фиг. 31),
поскольку давление в передней критической точке цилиндра меньше, чем
максимальное давление по обе стороны от центральной линии. На фиг. 32
приведена схема изобар на поверхности цилиндра для конфигураций с
размером L, большим или меньшим критической длины замыкания.
На фиг. 33 показаны для сравнения аналогичные изобары для давления в
невозмущенной области отрыва, измеряемого трубкой Пито.
Неожиданное подобие результатов, связанных с замыканием двух совершенно
различных каверн, можно объяснить (с некоторыми оговорками) следующим
образом. Рассмотрим свободный след непосредственно перед критической
точкой. Если отношения Ьг11гг в свободной или ограниченной областях
отрывного течения сжатия одинаковы, то одинаковы и отклонения линий тока
внешнего течения, внешнее давление, а также среднее давление отрыва рр.
Если уравнение (14) выражает фундаментальные характеристики течения в
области отрыва, то давления в начале области сжатия рА также одинаковы в
обоих случаях. Перед уступом, обращенным навстречу потоку, значение рл
определяется механизмом "свободного взаимодействия", т. е. приращением
давления, которое пограничный слой в состоянии поддерживать перед
отрывом. Теперь рассмотрим свободный след. Скорость на центральной линии
в области свободного смешения не равна нулю. Течение в состоянии
поддерживать возрастание давления в направлении движения до точки
торможения (предполагается, что возрастание давления в направлении
движения преобладает над возрастанием давления, обусловленным переносом
количества движения в поперечном направлении; в самом деле, поток должен
Предыдущая << 1 .. 4 5 6 7 8 9 < 10 > 11 12 13 14 15 16 .. 90 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed