ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Пограничный слой при больших скоростях. Экспериментальные данные из "Техническая газодинамика Издание 2 " Расчет турбулентного пограничного слоя строится на экспериментальных данных, позволяющих приближенно выразить напряжение трения в слое. [c.253] Полученное простое решение для толщины потери импульса в турбулентном слое не учитывает влияния сжимаемости и продольного градиента давления. Оно справедливо при М 0,5 и =0. [c.254] Как уже отмечалось, уравнение импульсов (5-38) связывает три неизвестные величины 8, 8 и Дополнительные связи, необходимые для решения задачи, устанавливаются опытным путем. [c.254] Влияние градиента давления на парамет р Н можно видеть на рис. 5-21, где дана зависимость Я=Я/Яо от параметра Бури Г. [c.255] Отсюда следует, что в зоне умеренных значений параметра Г(—0,015 Г 0,02)/7 изменяется на 7 /о. Поэтому при построении решения в отмеченном диапазоне будем учитывать только изменение Яо — Я(М). [c.255] При равенстве нулю постоянной а и стремлении Я к нулю решение переходит в формулу (5-67). [c.257] Функции /1, /2 и /з ОТ Яд представлены на рис. 5-22,а. [c.258] Расчет по формуле (5-74) с использованием расчетных графиков оказывается относительно простым и дает хорошее совпадение с опытными данными. [c.258] Соответствующие значения ер, и ер приведены на рис. 5-22, б. [c.258] Этот весьма важный вывод хорошо подтверждается опытными данными. На рис. 5-23 приведены экспериментальные и расчетные зависимости коэффициентов полученные для турбулентного режима с помощью различных по-луэмпирических формул. Кривые показывают достаточно высокую точность формулы, приведенной в табл. 5-1. [c.260] Отсюда следует, что при безотрывном обтекании тела необходимо стремиться к затягиванию ламинарного участка слоя, т. е. к сдвигу области перехода в направлении потока. [c.260] Многочисленные опыты в соответствии с выводами полуэмпирической теории указывают на еще одно существенное различие в свойствах ламинарного и турбулентного пограничных слоев. Точка отрыва ламинарного слоя при больших числах Не занимает фиксированное положение на обтекаемой поверхности. Точка отрыва турбулентного слоя при одинаковом распределении параметров внешнего потока располагается дальше точки отрыва ламинарного слоя. Другими словами, турбулентный слой отрывается позднее ламинарного. Это становится понятным из рассмотрения профилей скорости при одном и другом режимах слоя кинетическая энергия частиц, движущихся вблизи стенки, при турбулентном режиме значительно больше, чем при ламинарном. [c.261] В тех случаях, когда на обтекаемой поверхности существует смешанный пограничный слой, необходимо суммировать сопротивление на ламинарном и турбулентном участках. [c.261] Рассмотрим некоторые результаты опытного исследования турбулентного пограничного слоя при больших дозвуковых скоростях при безградиентном течении и докритических скоростях (М М). [c.262] Следовательно, при нулевом градиенте давления с изменением числа М профили скорости в координатах у, Я изменяются подобным образом. Кроме того, в указанном диапазоне изменений числа М толщина пограничного слоя при постоянном числе Не изменяется незначительно поэтому можно говорить не толь-, ко о подобии, но и о тождественности профилей скорости. Отсюда можно заключить, что непосредственно на профиль скорости в пограничном слое влияние сжимаемости при М 1 сказывается незначительно. Таким образом, в первом приближении профиль скорости при М О можно представить обычной степенной формулой (5-62). [c.263] 3 ОЛ 0,5 0,6 0.7 0,3 0,3 1,0 /,/ ,2 Рис. 5-26. Влияние числа М на толщину потери импульса. [c.264] Исследование влияния числа Не на интегральные толщины 6 и б показало, что с ростом Ре, как и в случае несжимаемой жидкости, эти величины уменьшаются. В области малых значений Ке изменение 6 оказывается довольно заметным. С увеличением числа Ре уменьшение толщины б происходит менее интенсивно. Аналогичным образом меняются и толщины вытеснения. [c.266] Таким образом, влияние числа Ре при больших скоростях на турбулентный пограничный слой с качественной стороны оказывается того же порядка, что и в потоках несжимаемой жидкости. [c.266] Для исследования вопроса о влиянии числа М при наличии градиента давления были сняты профили скорости в диффузорной области (рис. 5-28, г) и при конфузорном течении (рис. 5-28,6). Как видно из приведенных кривых, все экспериментальные точки независимо от числа М образуют практически одну кривую. Этот факт еще раз подтверждает сделанный ранее вывод о том, что при дозвуковых скоростях изменение числа М не приводит к заметным изменениям профилей скорости. Следовательно, основным фактором, определяющим течение в пограничном слое сжимаемой жидкости, является продольный градиент давления. [c.266] Результаты исследования показывают, что влияние сжимаемости на структуру турбулентного пограничного слоя является косвенным. При изменении числа М меняется распределение давлений вдоль обтекаемой поверхности. С ростом числа М абсолютные значения градиентов давления возрастают. В соответствии с этим меняются основные характеристики слоя. В конфузорном течении б уменьшается, а в диффузорном—возрастает. [c.266] Вернуться к основной статье