ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Отрыв с передней кромки при сверхзвуковых скоростях из "Отрывные течения Том 2 " ДОВОЛЬНО прост. Этот случай был рассмотрен Брауэром [41] с использованием модифицированной теории слоя смешения Чепмена [42]. Схема течения изображена на фиг. 0. [c.213] Чепмен 143] сделал следующие предположения. [c.214] Справедливость этой формулы подтверждена экспериментально Чепменом и др, [431 для тел различных форм, у которых отрыв происходит с передней кромки. [c.214] Брауэр [42] развил теорию смешения Чепмена [43] и произвел расчеты с использованием вычислительной машины. [c.214] Как упоминалось выше, вследствие независимости давления в точке присоединения ог числа Рейнольдса при отрыве с передней кромки уравнение (1) можно использовать для расчета расширения поля течения до области отрыва. Рассмотрим фиг. 9. Предполагается, что 61 определяет расширение области ламинарного смешения, поскольку слой смешения вызывает отклонение невязкого потока. [c.214] Уравнения (1)—(5) образуют систему совместных трансцендентных уравнений с восемью переменными и параметрами V, Моо и р. Вследствие трансцендентного характера этих уравнений их решение в замкнутой форме невозможно. Было найдено численное решение с помощью двух последовательных приближений. Согласно результатам расчетов решение существует не при всех комбинациях Мо и р. Интервалу 1 М 10 соответствует некоторый интервал значений р с нижним, ие равным нулю пределом, который соответствует отрыву с передней кромки (фиг. 10). [c.216] Из фиг. 10 видно, что в соответствии с данной теорией отрыв с передней кромки невозможен ни при одном аначёнии Р, если Моо 1,27. [c.216] На фиг. 11 и 12 представлены зависимости 61 и р 1ро= от Мо с р в качестве параметра. [c.216] При сравнении теоретических результатов, представленных Брауэром [42], о экспериментальными данными Чепмена и др. [431 в двух случаях отрыва с передней кромки получено удовлетворительное согласие, если принять во внимание приближенный характер теории. [c.216] Передняя кромка оказывает влияние на отрывное течение при сверхзвуковых скоростях. Небольшие искажения формы передней кромки могут возбудить периодические возмущения по размаху в пограничном слое до присоединения и после него. [c.216] Этот частный случай отрыва потока может быть применен для практических приложений с использованием преимуществ отрывного течения. Отрыв такого типа может существовать как в ламинарных, так и турбулентных течениях, включая взаимодействие скачка уплотнения с пограничным слоем, присоединение оторвавшихся слоев и пульсационные нестационарные течения. Вначале перечисляются некоторые возможные практические приложения затем описываются особенности механизма течения. Наконец дается описание подробной картины течения на основе экспериментальных наблюдений. Экспериментальные исследования проводились большей частью на цилиндрических моделях с носовыми частями, имеющими полусферическую форму, плоскую форму, полусферическую форму с плоским срезом, а также форму оживала и усеченного конуса. Интервал исследуемых чисел Маха набегающего потока 1,75 Моо 14 ж чисел Рейнольдса, вычисленных по диаметру цилиндрической части тела, 0,85-10 Re 1,5-10 . Течение около таких осесимметричных моделей при нулевом и отличном от нуля углах атаки будет рассмотрено более тщательно после рассмотрения свойств течения около двумерных поверхностей при нулевом угле атаки. Коэффициенты сопротивления, подъемной силы и т. п. определялись каждым исследователем по-своему, что будет упомянуто в соответствующих разделах. [c.218] ДОСТИЧЬ сколько-нибудь заметного уменьшения сопротивления, так как скачок уплотнения примыкает к поверхности тепа, 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 [481 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. [c.221] Физический процесс изменения формы скачка уплотнения, описанный Меккелем [49], уже упоминался в гл. I, так что здесь мы не будем повторяться. [c.221] 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 Ве/м = 1,24-К) — 1,81-10 можно выделить следующие три режима течения в соответствии с отношением толщины пограничного слоя перед толстой пластиной к ее толщине [55]. [c.222] Первый режим. В этом режиме толщина пограничного слоя перед толстой пластиной имеет тот же порядок, что и толщина пластины. Область взаимодействия скачка уплотнения с пограничным слоем занимает значительную часть отрывного течения. Распределение давления в области отрыва сильно изменяется с изменением размера тела. [c.222] Второй режим. В этом режиме толщина пластины в три или более раз превосходит толщ,ину пограничного слоя. Область взаимодействия скачка уплотнения с пограничным слоем имеет меньшую протяженность, чем область отрыва. [c.222] В области отрыва, занимающей значительную часть выступающей пластины, давление почти постоянно и равно давлению за скачком уплотнения, создаваемым отрывом. Перед лобовой поверхностью толстой пластины давление может сильно изменяться в зависимости от формы пластины. [c.222] Иа этих трех режимов второй и третий представляют интерес с точки зрения уменьшения сопротивления теп с клинообразной формой передней части. [c.223] Вернуться к основной статье