ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Отрывные течения около двумерных и осесимметричных тел и за ними из "Отрывные течения Том 2 " В этом разделе будут рассмотрены характеристики отрывных течений жидкости и газа около двумерных и осесимметричных тел, как уступ, донный срез, криволинейная стенка, вогнутая поверхность ИТ. д., и за этими телами с соответствующими ссылками па известные экспериме1ггальпы в и теоретические исследования. [c.10] Были выполнены некоторые экспериментальные исследования распределения статического давления, сопротивления и поверхностного трения на уступах, в вырезах и т. п. при малых скоростях потока. [c.13] Уступы. Тани и др. [3] исследовали характеристики отрывного течения за моделью уступа (фиг. 5). [c.13] которое в значительной степени не зависит от высоты уступа и толщины натекающего пограничного слоя. [c.15] И напряжения трения нечувствительны к высоте уступа, а также к толщине натекающего пограничного слоя. [c.15] На фиг. 11 показаны измеренные распределения скорости у стенок выреза. Скорость максимальна у задней стенки, имеет промежуточное значение у поверхности дна и минимальна у передней стенки, причем максимальное местное значение (которое меньше половины и достигается на малом расстоянии от стенки. Такую же тенденцию можно обнаружить на фиг. 12 для сечения на промежуточной глубине. [c.17] Распределение скорости на фиг. 12 приблизительно такое же, что и при вихревом вращении жидкости как твердого тела, причем вихрь отделен от стенок тонким вязким слоем. Вихрь, однако, не строго симметричен, возможно, вследствие трения, так что максимум скорости на передней стенке несколько меньше, чем на задней. Эти максимальные значения соответственно равны гг./м = 0,27 и 0,41, а в середине дна оно равно 0,30 [6]. [c.17] Вкратце исследования течений в вырезах можно охарактеризовать следующим образом. [c.19] В вырезе квадратного сечения наблюдается тенденция к образованию одного устойчивого вихря. Эта тенденция, по-видимому, не слишком сильно зависит от состояния пограничного слоя перед вырезом, но давление и силы, создаваемые потоками, могут зависеть от состояния пограничного слоя. Приращение сопротивления, обусловленное вырезом, почти полностью определяется давлением на стенках. Силы трения, которыми можно пренебречь при определении равновесного положения вихря, могут играть некоторую роль при оценке устойчивости. [c.19] Вихрь образуется вследствие отклонения части оторвавшегося пограничного слоя внутрь выреза. Это отклонение происходит вблизи задней кромки выреза и создает относительно высокое давление на стенке выреза в окрестности этой точки [3, 6]. [c.20] В работе [6] не отмечена важность влияния перехода пограничного слоя на отрывное течение, как это сделано в работах [7, 8] для сверхзвуковых течений, вероятно вследствие того, что в исследованном интервале скоростей переход не имел места. [c.20] Мы рассмотрим этот вопрос несколько позднее. В заключение, однако, следует отметить, что процесс перемешивания диссипативного и основного внешнего потоков относится к важным явлениям для течений в вырезах и около уступов при дозвуковых и, как это будет видно из дальнейшего, сверхзвуковых скоростях и что трение в области смешения достигает достаточной величины, чтобы уравновесить сопротивление давления. [c.20] СЛОЙ остается таковым на значительном расстоянии и, возможно, более устойчив, чем присоединенный слой. После присоединения слой может по-прежнему оставаться ламинарным, как это было установлено при исследовании обтекания цилиндрической модели с полусферической носовой частью и с иглой при М = 14 [10]. [c.22] Распределения давления в ламинарных, переходных и турбулентных отрывных течениях, вызванных уступами, обращенными навстречу потоку или расположенными в направлении потока. [c.22] Ламинарный отрыв, М = 3,0 (влияние числа Рейнольдса на распределение давления) [7]. [c.22] Эксперименты Чепмена и др. [7] в интервале чисел Маха 0,4—3,6 и чисел Рейнольдса 4 10 —5-10 (вычисленных по длине) показывают, что основным параметром, влияющим на распределение давления в отрывном течении, независимо от чисел Маха и Рейнольдса, является положение точки перехода относительно точек отрыва и присоединения. При чисто ламинарном отрыве точка перехода расположена ниже по потоку от области присоединения. Этот тип отрыва потока является установившимся при сверхзвуковых скоростях (фиг. 16) ж в очень малой степени зависит ог числа Рейнольдса. Статическое давление в области отрыва больше при меньших числах Рейнольдса. Такая тенденция имеет место не только при ламинарном и переходном, но и при турбулентном течениях. [c.23] При отрыве переходного типа точка перехода расположена между точками отрыва и присоединения потока. Течение этого типа в общем случае является неустановившимся и часто в значительной степени зависит от числа Рейнольдса (фиг. 17). [c.23] В области перехода часто наблюдается внезапное повышение давления, особенно когда переход происходит лишь немного выше точки присоединения. Наконец, при турбулентном отрыве при сверхзвуковых скоростях в общем случае точка перехода расположена выше точки отрыва отрывное течение такого типа относительно установившееся по сравнению с отрывным течением переходного типа кроме того, влияние числа Рейнольдса на течение этого типа проявляется в меньшей степени по сравнению с другими рассмотренными типами течений (фиг. 18). [c.23] Было также установлено, что с ростом числа Маха устойчивость оторвавшегося ламинарного слоя смешения также возрастает, а при гиперзвуковых скоростях ламинарное отрывное течение полностью устойчиво. Кроме того, было замечено, что при сверхзвуковых скоростях повышение давления в точке отрыва и в области плато не зависит ог причины, вызывающей ламинарный отрыв (фиг. 19). Однако при турбулентном отрыве, хотя повышение давления в точке отрыва не зависит от причины, вызывающей отрыв, максимум приращения давления зависит от геометрии модели. [c.23] Вернуться к основной статье