ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Сопротивление тел при дозвуковых и сверхзвуковых скоростях из "Техническая газодинамика Издание 2 " Имея в виду происхождение силы Рх, лобовое сопротивление подразделяют на сопротивление трения и сопротивление давления. Такое разделение, несмотря на некоторую условность, практически весьма удобно при расчете сопротивления. [c.279] помещенное в поток, создает возмущение, в результате которого в области, прилегающей к телу, меняются параметры течения. Распределение давлений у поверхности тела зав исит от его формы и ориентировки в потоке, а также от скорости невозмущенного потока. Распределение сил трения на поверхности тела также зависит от этих факторов. [c.279] При увеличен угла атаки картина давлений на профиле существенно меняется. Значительные диффузор-ные участки появляются на нижней поверхности у носика. [c.281] Как мы видели, лри сходе с задней кромки профиля образуется вихревой след, насыщенный вихрями, зарождающимися в пограничном слое. Структура вихревого следа меняется с удалением от профиля. Вихри, зарождающиеся в погранично м слое, развиваются при срыве с профиля и затем на значительном расстоянии за телом затухают в результате взаимодействия с внешним потоком. При этом энергия вихрей преобразуется в тегую. Образование вихрей приводит к снижению давлеиия в области задней кромки и за Профилем в следе. [c.281] При известном распределении давления по контуру крыла можно найти проекцию сил давления на направление вектора скорости с . [c.281] Для оценки силового взаимодействия между потоком и обтекаемым телом вводятся безразмерные коэффициенты сил, которые называются аэродинамическими коэффициентами. [c.282] Как уже указывалось, силы, действующие на обтекаемое тело, а следовательно, и аэродинамические коэффициенты Сх и Су зависят от формы тела, режима его обтекания и ориентировки тела в потоке. При малых скоростях, когда сжимаемость практически не сказывается, основное влияние на коэффициент сопротивления оказывают форма тела, угол атаки и число Ке. Существование такой зависимости, подтверждаемое многочисленными опытами, вытекает из физической природы сопротивления давления и сопротивления трения. [c.282] Действительно, в зависимости от формы тела меняется характер возмущения, создаваемого телом в потоке. При этом изменяются распределение параметров течения по обводу тела и, следовательно, обе составляющие силы Рх. Сопротивление трения меняется в связи с изменением структуры пограничного слоя и режима течения в нем. [c.282] С увеличением толщины профиля положительные градиенты давления на кормовой части профиля увеличиваются и точка отрыва смещается против потока. По этой причине увеличивается сопротивление давления. Так как при этом величина поверхности трения сокращается, то Схтр снижается. [c.283] Число Re влияет на отрыв потока. Отрыв потока может появиться при больших углах атаки, когда положительные градиенты давления в диффузорных областях достигают больших значений. Увеличение числа Re , приводящее к турбулизации слоя, может резко уменьшить коэффициент профильного сопротивления при больших углах атаки, так как отрыв перемещается к задней кромке профиля и сопротивление давления снижается. Увеличение числа Re при смешанном безотрывном обтекании смещает область перехода против потока и может привести к возрастанию сопротивления трения. [c.284] При больших значениях набегающего потока на профильное сопротивление влияет сжимаемость. При безотрывном обтекании тонких тел хорошо обтекаемой формы точка перехода смещается по потоку и коэффициент сопротивления несколько уменьшается. При появлении на контуре тела отрыва увеличение смещает точку отрыва против потока, чем ухудшает обтекаемость тела. Следует заметить, что, помимо этого, с ростом возрастает интенсивность вихревого движения в кормовомследе тела. [c.284] Заметное увеличение коэффициента сопротивления обнаруживается при околозвуковых скоростях. В этом случае коэффициент сопротивления в функции числа Моо резко возрастает и в зависимости от формы тела может в несколько раз превысить значение Сх при Моо М. . Ранее было показано, что скачки часто приводят к отрыву потока, что вызывает еще более резкое возрастание сопротивления. [c.284] Характер распределения давлений по профилю при околозвуковых скоростях можно видеть на рис. 5-40,а (зона сверхзвуковых скоростей заштрихована). Здесь отчетливо за метны. место расположения ска-чков и повышение давлений в скачках. На рис. 5-40,6 приведена кривая коэффициентов профильного сопротивления в этой зоне скоростей для крылового профиля. [c.284] Отмеченные выше особенности обтекания тел при околозвуковых скоростях характеризуют специфическое влияние сжимаемости. Изложенное показывает, что возрастание коэффициента профильного сопротивления при Moo Ai объясняется увеличением сопротивления давления. При развитой системе скачков на профиле и отрыве потока доля сопротивления трения невелика и его изменение не может объяснить столь значительное возрастание Сх. Заметим, что при Moo M может происходить резкое уменьшение коэффициента подъемной силы Су] изменение Су также обусловлено перераспределением давлений на профиле и наступает обычно при больших числах Моо, чем те, при которых отмечается возрастание Сх. [c.286] Появление звуковых скоростей в точках профиля можно установить по картине распределения давлений. Коэффициент давления в этих точках принимает значение, определяемое по формуле (3-17). [c.286] Из предыдущего следует, что значение М зависит не только от формы тела, но и от ориентировки тела в потоке, т. е. от угла атаки. [c.286] При сверхзвуковых скоростях набегающего потока сопротивление давления в основном определяется волновым сопротивлением. Расположение и интенсивность скачков и волн разрежения зависят от формы обтекаемого тела, расположения тела в потоке и числа Моо. [c.286] Вернуться к основной статье