Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Чжен П. -> "Отрывные течения. Том 2" -> 66

Отрывные течения. Том 2 - Чжен П.

Чжен П. Отрывные течения. Том 2 — М.: Мир, 1973. — 280 c.
Скачать (прямая ссылка): otrivnietecheniyatom21973.pdf
Предыдущая << 1 .. 60 61 62 63 64 65 < 66 > 67 68 69 70 71 72 .. 90 >> Следующая

согласуются с теорией Уоллиса, так как зарождающегося турбулентного
отрыва непосредственно за точкой присоединения в конце короткого пузыря
ими не наблюдалось. Макгрегор [4] также не обнаружил тенденции к отрыву
присоединяющегося пограничного слоя на профиле.
1.1.1. Теория Макгрегора
Теория Макгрегора [4] отрыва с передней кромки основана на балансе
энергии установившегося вихря за коротким пузырем. Предполагается, что
разрушение короткого пузыря соответствует тому состоянию, при котором
кинетическая энергия, поступающая из оторвавшегося пограничного слоя,
недостаточна для поддержания вихревого движения вследствие диссипации
энергии путем диффузии. Таким образом, эта теория не охватывает проблему
в целом, а только некоторую ее часть, хотя предположения Макгрегора,
связанные с условиями равновесия циркуляционного течения в задней части
пузыря, являются достаточно убедительными и, по-видимому, правильными
[1],
1.1.2. Теория Крабтри
В теории отрыва с передней кромки Крэбтри [1] используется коэффициент
восстановления давления а в связи с тем, что последние достижения сделали
возможным более точно вычислить а, комбинируя результаты измерений Голта
[3] и Макгрегора [4] в широком интервале углов атаки и чисел Рейнольдса в
области отрыва с коротким пузырем. По определению
о = (CPR CPs )/(1 Cps) - (jPr Р s)/(VsPwI)" где Ср - коэффициент давления
в области присоединения
Ср = (р - Р ")/(V2pui).
Индексы S и R соответствуют условиям при отрыве и присоединении. В момент
разрушения короткого пузыря либо вследствие возрастания угла атаки, либо
вследствие уменьшения числа Рейнольдса при постоянном угле атаки
коэффициент восстановления давления в области турбулентного смешения
достигает мак-
ОТРЫВ ПОТОКА С ПЕРЕДНЕЙ КРОМКИ
203
симального значения 0,35. Это происходит во всех случаях обтекания
профиля, и значение сг = 0,35 является обоснованным для процесса
турбулентного смешения, вызывающего присоединение в пузыре, что
подтверждается экспериментально [5].
Протяженность оторвавшегося ламинарного слоя в передней части пузыря (или
в области, где давление постоянно) определяется выражением (Ree*)s =
(ne6*/'v)s, а коэффициент восстановления давления, при котором происходит
присоединение турбулентного пограничного слоя, зависит от протяженности
4
3
-Ср
2
1
О 1 2 3 4 5 6 7
Расстояние вдоль поверхности от передней кромки, см
Фиг. 1. Распределение давления в окрестности передней кромка крылового
профиля с хордой 122 см; Re = 1,7-10е [4].
оторвавшегося слоя. После присоединения распределение давления достигает
значений, соответствующих безотрывному обтеканию. Если это необходимое
значение сг меньше предполагаемого максимально возможного значения, то в
передней части пузыря может развиться интенсивное подсасывание и пузырь
будет коротким. С увеличением угла атаки пик разрежения в распределении
давления, соответствующем потенциальному обтеканию, становится выше,
возрастает и положительный градиент давления. Таким образом, коэффициент
восстановления давления в области присоединения возрастает, достигая в
конце концов максимально возможного значения а, хотя короткий пузырь с
ростом угла атаки несколько сжимается (фиг. 1).
Как видно на фиг. 2, а также растет с уменьшением числа Рейнольдса при
постоянном угле атаки.
Так как с возрастанием числа Рейнольдса растет протяженность ламинарного
участка в оторвавшемся слое смешения, то при меньших числах Рейнольдса
пик разрежения также будет
204
ГЛАВА IX
ниже, но коэффициент восстановления давления, необходимый для
присоединения, Может достигнуть максимально возможного значения. При
полностью перераспределенном давлении на профиле присоединение может
произойти далеко внизу но потоку при коэффициенте восстановления давления
а = 0,35 с образованием пузыря. Как упоминалось выше, экспериментальные
исследования [6] дают такой же порядок величины а для длинного пузыря при
условии, что пузырь не настолько велик, чтобы
Фиг. 2. Распределение давления в окрестности передней кромки профиля с
хордой 100 см при а = 4,2° [4].
покрыть больше половины длины хорды, и что давление па передней кромке не
меняется. Отметим следующие последовательные этапы образования длинного
пузыря.
1. По достижении максимального значения о = 0,35 короткий пузырь не может
больше существовать.
2. Пик разрежения падает, вследствие чего Rej* < 450. Если в точке
ламинарного отрыва Ree* > 4Й0, то сразу за отрывом можно ожидать перехода
к турбулентному течению.
3. Пятна турбулентности в области отрыва не могут расти, и течение в этой
области остается ламинарным. Эксперименты Макгрегора [4] показали, что
толщина вытеснения оторвавшегося слоя смешения растет весьма
незначительно вдоль внешней границы пузыря от точки отрыва до появления
турбулентности. По-видимому, это справедливо качественно и для длинного
пузыря.
4. Наконец, Re6j. становится больше 450, турбулентные пятна растут и
возникает турбулентное смешение.
Предыдущая << 1 .. 60 61 62 63 64 65 < 66 > 67 68 69 70 71 72 .. 90 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed