ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Размеры областей взаимодействия пограничного слоя со скачками уплотнения. Захаров из "Газовая динамика Избранное Том1 " Приведены результаты исследования взаимодействия пограничного слоя со скачками уплотнения. Выяснена физическая картина течения в области взаимодействия и дано описание образующихся сложных систем скачков. Установлены некоторые закономерности образования сложных систем скачков при скоростях, соответствующих числам М = 1.53 + 3.9. Найдено различие между образующимися системами скачков в зависимости от режима течения в пограничном слое (турбулентного или ламинарного). Указан характер влияния скачков уплотнения на пограничный слой. Рассмотрены возможные приложения полученных результатов для объяснения особенностей течения в сверхзвуковых диффузорах и соплах на нерасчетных режимах. [c.105] Начиная с 1948 года, в иностранной печати публиковалось большое число работ, посвященных вопросам взаимодействия скачков уплотнения с пограничным слоем, но содержание их ограничивается онисани-ем разрозненных наблюдений над формами течений, возникающими при таком взаимодействии, без каких-либо обобщений. [c.106] В данной работе изучались следующие простейшие случаи взаимодействия скачков уплотнения с пограничным слоем. [c.106] Параметры нограничного слоя в точке В определялись в потоке без скачков уплотнения, где скорость в ядре потока до скачков ь оо соответствуюгцая кинематическая вязкость 1в характерный линейный размер. [c.107] При изучении нерасчетного режима истечения из сопла последовательно фотографировались теневые картины скачка на срезе сопла по мере снижения давления в ресивере вплоть до момента, когда скачок начинал неремегцаться внутрь рабочей части сопла. Одновременно измерялось давление на стенке сопла. [c.108] Исследования проводились нри двух значениях давления на входе в сопло Ро = 350 и ро = 1040 л л рт. ст. Число изменялось в пределах 3 10 10 10 . Основным методом исследования, как и в трубе У-б, был теневой метод. [c.110] Влияние пограничного слоя на скачки уплотнения. Проведенные эксперименты позволили установить, что вязкость сугцественно влияет на течение со скачками уплотнения. При наличии нограничного слоя на обтекаемых потоком стенках системы скачков уплотнения значительно отличаются от систем скачков, которые могут быть рассчитаны для условий эксперимента но теории идеального газа. [c.110] НИИ характера взаимодействия нри увеличении интенсивности создаваемых в потоке скачков. Если одним из трех способов, указанных в п. 1, попытаться осуществить в потоке скачки, расчетная интенсивность которых (но теории, не учитывающей пограничный слой) достаточно мала, то влияние нограничного слоя на скачки ограничивается искривлением расчетных скачков (рис. 5, а и б, а). Попытка же осуществить в потоке скачок давления на стенке, превышающий для данного числа М о некоторое характерное значение, зависящее от параметров пограничного слоя и режима течения в нем, приводит к возникновению скачков, не предусматриваемых обычной теорией идеального газа. При этом влияние нограничного слоя на течение со скачками уплотнения проявляется не только в области, соизмеримой с толщиной нограничного слоя, но и существенно изменяет течение вне пограничного слоя. [c.111] Рассмотрим следующие случаи взаимодействия скачков уплотнения с пограничным слоем. [c.111] При ламинарном пограничном слое новорот потока на угол (5° вблизи стенки осуществляется системой трех скачков 1 и 3 (рис. 7, а справа). При турбулентном пограничном слое этот новорот осуществляется системой двух скачков 1, 3 (рис. 5, б ). Характерно, что скачки 1 и 1 отходят вверх по потоку и возникают до излома стенки. [c.112] Скачок 1 в случае ламинарного пограничного слоя (рис. 7, а) значительно слабее и образуется при меньших углах чем скачок 1 в случае турбулентного пограничного слоя (рис. 5, б ), при этом скачок 1 отходит вверх по потоку излома стенки дальше, чем скачок 1. [c.112] Скачок 1 (рис. 7, а справа) системы, характерной для ламинарного нограничного слоя, образуется лишь при достаточно больших углах клина. При малых углах может возникать система, состоящая из двух скачков 1 и 3 (см. схему на рис. 5, а слева). [c.112] Приведенная на рис. 10 экспериментальная кривая распределения давления по поверхности рабочей части сопла и полки клина, установленного на сопле при набегающем турбулентном пограничном слое, также подтверждает описанную схему взаимодействия. [c.112] Отход скачка 1 от точки В (рис. 7, б) значительно больше, чем отход скачка 1 (рис. 6, б). Как и при обтекании вогнутого угла с ламинарным пограничным слоем на его сторонах, скачок 1 образуется лишь при достаточно большой интенсивности надаюгцего скачка. При малой интенсивности образуется система 1 и 4. Соответствуюгцая схема взаимодействия приведена на рис. 7, б слева. [c.120] Положение и интенсивность скачков уилотнения, которые могут возникать в вязком газе в случаях, изображенных на рис. 5-7, целиком определяется ноложением и интенсивностью скачков 1 и 1, отходягцих вверх по потоку. Наиболее важно знать положение и интенсивность скачков 1 (рис. 5, 6), так как в большинстве практически интересных случаев на обтекаемых потоком стенках пограничный слой турбулентен. [c.121] Измерить интенсивность скачков 1 но интерферограммам потока оказалось очень трудно. Приближенные измерения показали, что интенсивность скачков 1 в случае ламинарного слоя приблизительно совпадает с интенсивностью скачков 1 в случае турбулентного пограничного слоя (при соответствуюгцем значении числа Моо). Скачок 1 по-видимому турбулизирует пограничный слой и поэтому за ним возникают такие же системы скачков, как и в случае набегаюгцего турбулентного пограничного слоя (рис. 5, 6). [c.126] Вернуться к основной статье