Альбом течений жидкости и газа - Ван-Дайк М.
Скачать (прямая ссылка):
85. Концевой вихрь от торца прямоугольного крыла. При угле атаки 12,5° срыв вихря происходит на значительном расстоянии вверх по потоку от задней кромки. Крыло имеет профиль NACA 0012 и удлинение, равное 4. При данном числе Рейнольд-
86. Концевые вихри, сбегающие с прямоугольного крыла. Благодаря применению подсоса при угле атаки в 24° по всей поверхности крыла поток остается присоединенным в отличие от течения на предыдущем снимке. Поэтому центры вихревых
са, равном 10000, след ламинарен в отличие от течения на фото 84. Визуализация осуществляется с помощью подкрашенной жидкости в воде. Фото ONERA. [Werle, 1974]
ядер сходят с задней кромки на концах крыла. Модель сделана из перфорированного металла, покрытого промокательной бумагой, и испытывалась в дымовой аэродинамической трубе при числе Рейнольдса 100 000. [Head, 1982]
87. Присоединенная пара вихрей за тонким телом под углом атаки. Длинный цилиндр с носовой частью оживальной формы наклонен под углом 30° к потоку воды, движущемуся со скоростью 4 см/с. При этом угле атаки на подветренной стороне тела образуется симметричная пара вихрей.
Подкрашенная жидкость, вытекающая под небольшим избыточным давлением через отверстия на поверхности диаметром 0,3 мм, завивается спиралью вокруг ядра ближайшего из вихрей. Число Рейнольдса, рассчитанное по диаметру 1 см, равно 400. [Fiechter, 1969]
54
88. Вихри, сходящие с тела в дозвуковом потоке. Длинное тело, состоящее из цилиндра с конической головкой, обтекается в аэродинамической трубе под углом атаки 30° при числе Маха 0,4. Число Рейнольдса, рассчитанное по диаметру, равно 80 000. Симметричная пара вихрей образуется на подветренной стороне передней части тела, как и на предыдущем снимке. Далее вниз по потоку вихри поочередно срываются и ведут себя в плоскостях, нормальных к оси тела, наподобие вихревой дорожки Кармана (см. фото 94-98). Фото К. D. Thomson
89. Вихри, сходящие с тела в сверхзвуковом потоке. Здесь угол атаки равен 35°, а число Маха свободного потока равно 1,6, так что компонента числа Маха, нормальная к оси тела, равна 0,92. Поэтому в подветренной области головная ударная волна вниз по потоку отодвигается все дальше от цилиндра. Слабая ударная волна отходит от линии сопряжения конуса с цилиндром. Другие ударные волны появляются между задней кромкой тела и рядом поочередно сходящих с нее вихрей. Фото К. D. Thomson
55
90. Вихри над треугольным крылом под углом атаки. Линии подкрашенной жидкости в воде демонстрируют симметричную пару вихрей за тонким крылом с по,лууглом раствора 15° под углом атаки 20°. Число Рейнольдса, рассчитанное по хорде,
равно 20 000. Несмотря на то что число Маха очень мало, поле течения над большей частью крыла коническое, так что все характеристики течения постоянны вдоль лучей, идущих от вершины. Фото ONERA. [Werle, 1963]
91. Сечение вихрей над треугольным крылом. Мелкие пузырьки воздуха в воде позволяют видеть вихревую пару течения, показанного на предыдущем снимке, в сечении, проходящем через заднюю кромку крыла. Фото ONERA. [Werle, 1963]
56
92. Подковообразные вихри перед цилиндром в пограничном слое. Ламинарный пограничный слой на плоской пластинке отрывается впереди короткого кругового цилиндра, высота которого примерно в три раза больше толщины пограничного слоя. Завихренность в пограничном слое концентрируется в трех вихрях, загибающихся вокруг передней части цилиндра. Ближе к пластинке, в зоне возвратного течения, образуются два вихря противоположного знака, они отражаются в пластинке. Число Рейнольдса, рассчитанное по диаметру ци-
линдра, равно 5000. Для визуализации применяются струйки дыма в воздухе, освещаемые световым ножом в плоскости симметрии. Таким способом выявляются три критические точки потока на пластинке, три точки обратного присоединения потока, а также две свободные критические точки, находящиеся в потоке между вихрями. Другое изображение этого же течения фигурирует в качестве фронтисписа в книге Твейтса «Incompressible Aerodynamics». Фото Е. P. Sutton и Cambridge University Engineering Department
93. Подковообразные вихри перед цилиндром в пограничном слое. На этом снимке, демонстрирующем вид в плане, толщина набегающего пограничного слоя Блазиуса, как и на предыдущем снимке, составляет одну треть диаметра цилиндра, а рассчитанное по диаметру число Рейнольдса равно 4000, однако высота цилиндра равна не половине диаметра, а двум диаметрам. Визуализация подковообразных вихрей осуществляется при помощи дымовой пелены, вводимой в пограничный слой выше по потоку. Фото Sadatoshi Taneda
57
94. Вихревая дорожка Кармана за круговым цилиндром при Re = 140. Вода обтекает цилиндр диаметром 1 см со скоростью 1,4 см/с. Визуализация движения осуществляется так: частицы метятся белым коллоидным дымом, создаваемым элек-
тролитическим способом и освещаются световым ножом. Видно, что по мере продвижения вниз по потоку на несколько диаметров ширина вихревой пелены возрастает. Фото Sadatoshi Taneda
95. Вихревая дорожка Кармана за круговым цилиндром при Re = 200. Этот снимок, сделанный на другой жидкости (и в другой стране), оказался соответствующим такому моменту времени, что картина течения обладает замечательным сходством с картиной, представленной на предыдущем снимке. Течение происходит в аэродинамической трубе малой турбулентности; вверх по потоку от цилиндр^ вводится тонкая пелена табачного дыма. Фото Gary Коор-mann
