Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Чжен П. -> "Отрывные течения. Том 2" -> 72

Отрывные течения. Том 2 - Чжен П.

Чжен П. Отрывные течения. Том 2 — М.: Мир, 1973. — 280 c.
Скачать (прямая ссылка): otrivnietecheniyatom21973.pdf
Предыдущая << 1 .. 66 67 68 69 70 71 < 72 > 73 74 75 76 77 78 .. 90 >> Следующая

этой области. Если тело и игла осесимметричные, то область отрыва около
иглы имеет в общем случае коническую форму. Когда течение является
неустановившимся, форма скачка и аэродинамические характеристики в
течение периода колебаний переменны. Угол между внешней границей
оторвавшегося слоя и осью иглы (угол отрыва) является функцией числа Маха
и числа Рейнольдса, вычисленного по расстоянию между точкой отрыва и
концом иглы. Оторвавшийся вязкий слой отсасывает жидкость из области
отрыва, и для сохранения баланса потока массы часть этой жидкости должна
быть возвращена в область отрыва под действием градиента давления в
области присоединения. В условиях равновесия давление в области
присоединения, которое может поддерживаться оторвавшимся слоем, зависит
от числа Маха набегающего потока и от угла отрыва. Основпые особенности
обтекания иглы, установленной перед тупым телом, определяются изменением
формы скачка уплотнения. Для тонкого тела нельзя
ОТРЫВ ПОТОКА С ПЕРЕДНЕЙ КРОМКИ
221
достичь сколько-нибудь заметного уменьшения сопротивления, так как скачок
уплотнения примыкает к поверхности тела, а установка иглы не приводит к
заметным изменениям формы скачка уплотнения. Этот факт был доказан Нейсом
[47] на примере комбинации цилиндр - конус (с углом 10°) - игла при М", =
= 2,75 - 6,3. Аналогично Хант [48] подтвердил, что при установке короткой
иглы перед телом с пирамидальным носком при М" = 1,61 - 1,81 отрыв потока
не наблюдается и сопротивление не уменьшается.
Физический процесс изменения формы скачка уплотнения, описанный Меккелем
[49], уже упоминался в гл. I, так что здесь мы не будем повторяться.
Характеристики потока можно изменить путем изменения длины и диаметра
иглы. При использовании короткой иглы поток отрывается на ее конце. Отрыв
этого типа называется "концевым". При использовании длинной иглы точка
отрыва смещается вниз но потоку к излому поверхности иглы и остается там
при дальнейшем изменении длины в некотором интервале значений. Отрыв
такого типа называется "затянутым отрывом". Для простоты рассмотрим
характеристики потока при нулевом угле атаки, т. е. при наличии
сопротивления и отсутствии подъемной силы. С увеличением длины иглы угол
отрыва уменьшается. Соответственно уменьшается и сопротивление. Это
продолжается до тех пор, пока точка отрыва не начнет перемещаться вдоль
иглы, что приводит к возрастанию угла отрыва и, следовательно,
сопротивления. Нетрудно понять, что существует некоторая длина иглы, при
которой сопротивление становится минимальным. Хант [48] назвал ее
критической. Мы будем называть эту длину "критической длиной,
соответствующей минимуму сопротивления". Далее можно допустить, что при
некотором значении длины иглы происходит скачкообразное перемещение точки
отрыва с конца иглы в точку, соответствующую затянутому отрыву, или
наоборот. Эта длина также была названа критической в работах [50, 51].
Здесь и в дальнейшем такая критическая длина будет называться
"критической длиной, соответствующей скачкообразному перемещению точки
отрыва". При такой критической длине иглы случайным образом возникают
отрывы потока обоих типов (концевой и затянутый отрывы), поэтому такое
явление было названо "неоднозначностью течения" [52]. Критическая длина,
соответствующая минимуму сопротивления, получена для наиболее длинной,
конически заостренной иглы, когда отрыв происходит на конце конического
заострения. С увеличением длины иглы точка отрыва не остается
фиксированной, однако она устанавливается в некотором смещенном
положении. Такое смещение точки отрыва сопровождается изменением формы
скачка уплотнения с соответствующей деформацией области отрыва [53]. Если
оторвавшийся
222
ГЛАВА IX
слой непрерывно изгибается, то его называют "изогнутым". Оторвавшийся
слой такого типа не колеблется и не пульсирует. Богдонов и Вэс [541
наблюдали образование скачка уплотнения либо выпуклой, либо вогнутой
формы на конце иглы при гиперзвуковых скоростях в потоке гелия, М <*, =
12,7 - 44,0 и Re/см - = 0,29 '10е. Согласно результатам испытаний
основное различие между сверхзвуковым и гиперзвуковым обтеканием состоит
в том, что области отрыва сверхзвукового потока были переходными, в то
время как при гиперзвуковой скорости они были чисто ламинарными.
5.3. ОТРЫВ ПОТОКА ОТ ДВУМЕРНОЙ ТОЛСТОЙ ПЛАСТИНЫ
С ВЫСТУПАЮЩЕЙ ТОНКОЙ ПЛАСТИНОЙ
Модель состояла из тонкой и двух толстых пластин. Тонкая пластина
помещалась между толстыми пластинами (фиг. 17). Форма лобовой части
толстой пластины может быть плоской или скругленной, например в виде
полуцилиндра. Кромка тонкой пластины может быть плоской или заостренной.
Автору неизвестны исследования обтекания таких тел под углом атаки.
Поэтому здесь представлен лишь случай нулевого угла атаки. Для
турбулентного потока при Моо = 2 в интервале Re/м = 1,24-10' - 1,81-107
можно выделить следующие три режима течения в соответствии с отношением
толщины пограничного слоя перед толстой пластиной к ее толщине [55].
Предыдущая << 1 .. 66 67 68 69 70 71 < 72 > 73 74 75 76 77 78 .. 90 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed