Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Чжен П. -> "Отрывные течения. Том 2" -> 78

Отрывные течения. Том 2 - Чжен П.

Чжен П. Отрывные течения. Том 2 — М.: Мир, 1973. — 280 c.
Скачать (прямая ссылка): otrivnietecheniyatom21973.pdf
Предыдущая << 1 .. 72 73 74 75 76 77 < 78 > 79 80 81 82 83 84 .. 90 >> Следующая

¦Фиг. 47. Схема модели с иглой [59].
Интересно отметить, что все границы на фиг. 49 сходятся к значению угла
отхода конического скачка уплотнения. Пульсирующее течение возникает при
углах конуса, больших, чем
угол, при котором происходит отход конического скачка уплотнения, в то
время как при углах, меньших этого значения, наблюдалось полностью
присоединенное течение. На фиг. 49 каждой форме модели соответствует одна
точка. Область А соответствует безотрывному обтеканию, а области В и С -
установившемуся течению с отрывом и присоединением. Граница между
областями В ж С определена приближенно, отчасти из-за трудностей
установления момента, когда точка присоединения достигает излома
поверхности и отчасти вследствие разброса результатов измерений. Область
D соот-
ОТРЫВ ПОТОКА С ПЕРЕДНЕЙ КРОМКИ
241
ветствует неустановившемуся течению. Пятый режим течения в области Е
сравнительно несущественный. Такое течение возникает, когда игла не
проникает через отсоединенный скачок уплотнения и не вносит изменений в
поток.
В случае А (безотрывное обтекание) пограничный слой на игле
взаимодействует со скачком уплотнения, образующимся у основания иглы.
Влияние соответствующего приращения давления распространяется вверх по
потоку в дозвуковую часть пограничного слоя, и его толщина увеличивается.
Однако для конусов
Фиг. 49. Режимы обтекания тел с конической носовой частью и выступающей
иглой [59].
X Безотрывное обтекание (А); О на поверхности (В); д на изломе
поверхности (С); -- неустановившееся течение (D); lid - относительная
длина иглы; 20 - угол конуса.
е углом при вершине, меньшим 30°, это приращение давления не достаточно
велико, чтобы вызвать отрыв. Таким образом, при обтекании тонких тел не
следует ожидать отрыва потока. В случае В вязкий слой присоединяется на
конической поверхности тела. При установившемся отрывном течении
интенсивность скачка уплотнения, требуемая для поддержания этого течения,
намного меньше требуемой для первоначального отрыва. Таким образом, точка
отрыва перемещается вверх по потоку, а угол отрыва уменьшается до тех
пор, пока не будут достигнуты условия равновесия между ростом давления и
способностью пограничного слоя противостоять ему. Равновесие при отрыве
не зави-
242
ГЛАВА IX
сиг от формы и размеров тела. Так как случай В соответствует
.установившемуся потоку, то это означает, что некоторая фиксированная
масса жидкости должна быть заключена в области отрыва. Возрастанию
давления в точке присоединения должно соответствовать отклонение внешнего
потока. В общем случае рост давления уменьшается, когда точка
присоединения смещается наружу. Таким образом, положение равновесия для
вязкого слоя определяется ростом давления до уровня, при котором
разделяющая линия тока достигает точки торможения, и вследствие этого
сохраняется фиксированная масса жидкости в области отрыва.
Случай С соответствует увеличению наклона поверхности тела, когда точка
присоединения перемещается ближе к излому поверхности, чтобы поддержать
требуемое возрастание давления. Вязкий слой присоединяется на изломе
поверхности, где отклонение потока может быть значительно меньше, чем
геометрический угол присоединения. Действительный угол носовой части тела
оказывает второстепенное влияние, изменяя степень зависимости отклонения
потока от положения точки присоединения. Температура в области отрыва
сильно влияет на условия присоединения, так что граница между областями В
и С на фиг. 49 весьма чувствительна к изменению температуры.
На фиг. 24-36 показаны цилиндры с иглами, установленными перед плоскими и
полусферическими носовыми частями. При Мо" = 1,96 течение было либо
ламинарным, либо турбулентным. Так как влияние скачка уплотнения
распространяется на значительно большее расстояние вверх по потоку в
случае ламинарного течения, чем в случае турбулентного течения [60],
поток перед отрывом на фиг. 24и 26 был ламинарным, а на фиг. 25 и 27, по-
видимому, турбулентным. Это удалось подтвердить с помощью тонких
проволочных турбулизаторов (фиг. 28, 29).
По фотографиям на фиг. 24-29 можно видеть, что во всех случаях линии
тока, проходящие вдоль границы области отрыва, отклоняются наружу вблизи
излома поверхности, поскольку здесь начинается скачок уплотнения. Этот
эффект более заметен в случае полусферического носка, чем плоского, в
особенности при ламинарном пограничном слое на игле. Как видно из фиг. 24
и 26, при ламинарном пограничном слое на игле половина угла конического
скачка уплотнения, начинающегося вблизи отрыва, составляет приблизительно
25°. Так как этот угол меньше 30,7° (соответствующего М" = 1,96), отрыв
быстро перемещался вверх по потоку, как только возникала такая картина
течения. Однако в случае турбулентного течения соответствующее значение
угла скачка уплотнения хорошо согласуется с расчетным, вычисленным по
наклону поверхности области отрыва, указывая тем самым на почти
стационарное положение точки отрыва.
Предыдущая << 1 .. 72 73 74 75 76 77 < 78 > 79 80 81 82 83 84 .. 90 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed