Расчет динамического срыва

Способ введения характеристик динамического срыва в расчеты аэродинамических нагрузок лопасти несущего винта описан в работах [J.26, J.28]. В основу положены экспериментальные данные работы [Н.26] по максимальным переходным нагрузкам. Принято, что сходящие с передней кромки при динамическом срыве вихри быстро вызывают увеличение подъемной силы и момента до максимальных значений, после чего происходит быстрое падение этих значений до стационарных. Поэтому при вхождении в срыв происходит импульсное нарастание подъемной силы и момента на пикирование, что вызывает движение лопасти и характерные для срыва изменения нагрузок. Величины коэффициентов подъемной силы и момента при динамическом срыве в зависимости от скорости изменения угла атаки описываются соотношениями [c.812]

Полученные таким образом величины подъемной силы хорошо согласуются с результатами измерений на колеблющихся профилях. Описанный метод позволяет повысить точность расчета характеристик винта. Без учета срыва теория сильно завышает подъемную силу винта при сильном его нагружении, а при расчете срыва по стационарным характеристикам подъемная сила сильно занижается. Учет нестационарности и пространственного характера обтекания дает хорошую сходимость результатов расчетов с экспериментальными данными, причем эффекты скольжения дают 40% поправки, а остальные 60% определяются учетом динамического срыва. В работе [Т.30] описывается дальнейшее развитие указанного метода расчета срыва на отступающей лопасти с учетом крутильных колебаний лопасти. Для расчета коэффициента момента также используется эффективный угол атаки, подобный адин, но выбрано другое значение параметра i. Установлено, что расчетные нагрузки в цепи управления по тангажу, как и остальные нагрузки, хорошо сходятся с полученными при летных испытаниях. Совпадают амплитуды нагрузок и качественно сходятся законы их изменения. Улучшилась также сходимость расчетных и экспериментальных характеристик винта в условиях сильного нагружения. Хотя учет влияния угла скольжения существенно сказывается на аэродинамических характеристиках винта, нагрузки в цепи управления в условиях срыва от угла скольжения не зависят. В рассмотренном случае возникновение динамического срыва на конце лопасти вело к одновременному срыву на внешней части лопасти протяженностью около 40% радиуса. В результате срыва возникали очень большие нагрузки на управление, которые к тому же усиливались последующими крутильными деформациями лопасти. Дальнейшее развитие описанного метода определения аэродинамических сил на лопасти дано в работе [G.97]. [c.815]

В работе [Г5.69] дан метод расчета подъемной силы и момента профиля при динамическом срыве с использованием аналитических зависимостей, аппроксимирующих имеющиеся экспериментальные данные. В статические срывные характеристики профиля вводятся поправки, основанные на соотношении [c.817]

Хотя это и выходит за рамки предмета данной книги, следует упомянуть, что влияние неравномерности потока на входе в решетку наиболее трудно поддается расчету по теориям нестационарного течения. Описание нелинейных явлений, например, таких, как динамический срыв, его интенсивность и развитие, зависят от совершенства моделирования гистерезиса потерь и неоднородностей во всех трех измерениях. Разработан метод для оценки прохождения зависящего от времени периодического возмущения полного давления через высоконагруженную решетку профилей [8.145]. [c.251]

В этих условиях течение конденсатной пленки в основном определяется динамическим воздействием со стороны парового потока, причем на большей части длины (за исключением начального участка) режим движения конденсата в пленке носит турбулентный характер. Происходящий при этом интенсивный срыв жидкости с пленки в поток и обратный перенос капелек жидкости из ядра потока на пленку способствует процессу турбулентного перемешивания конденсата внутри пленки. Расчет теплоотдачи в этих условиях следует производить по формуле, полученной авторами [6] в результате теоретического анализа, основанного на аналогии Рейнольдса [c.156]

Несмотря на кажущуюся простоту расчетной схемы (когда упругие элементы рассматриваются как стержни), возникающие вопросы при исследовании динамических процессов являются не всегда простыми как по применяемым методам решения, так и по содержанию конечных результатов. В качестве примеров на рис, 6.1—6.8 показаны реальные конструкции и элементы конструкций, которые можно рассматривать как гибкие или абсолютно гибкие стержни. На рис. 6.1 показана ракета, которая из-за случайных возмущений или в результате действия управляющих усилий может совершать малые изгибные колебания. Различного вида высокие конструкции, мачты, трубы и т. д. (см. рис. 6.2), находящиеся в потоке воздуха, из-за срыва потока (вихрей Кармана) могут очень сильно раскачаться в плоскости, перпендикулярной к вектору скорости потока. Аналогичные задачи возникают и при расчете висящих мостов, которые в первом приближении могут рассматриваться как одномерные конструкции (стержни). Крыло самолета в первом приближении (см. рис. 6.3) можно рассматривать как стержень [5]. В потоке воздуха на крыло действуют [c.131]

Рекомендации по определению перемещений и усилий при вихревом возбуждении сооружений, имеющих форму кругового цилиндра и усеченного конуса. Для таких сооружений кроме расчета на скоростной напор в направлении потока ветра с учетом динамического действия его пульсаций должны быть определены перемещения и усилия при вихревом возбуждении. Для сооружений цилиндрической формы и с малой коничностью в качестве расчетного принимают резонансный случай, возникающий при совпадении частот срыва вихрей Бенара — Кармана с собственными частотами колебаний сооружения. [c.86]

В работе [К-42] приведены графики аэродинамических характеристик вертолета при полете вперед, основанные на численном определении нагрузок винта и махового движения. При выполнении расчетов не использовано предположение о малости углов, учтено влияние срыва, сжимаемости воздуха и зоны обратного обтекания, а в качестве характеристик сечений лопасти взяты экспериментальные аэродинамические коэффициенты профиля (NA A 0012) в стационарном потоке. Распределение индуктивных скоростей предполагалось равномерным, эффекты радиального течения и динамического срыва не учитывались. Расчеты были выполнены для винта с прямоугольными в плане линейно-закрученными лопастями при следующих значениях параметров коэффициент заполнения а — 0,062 (рассмотрено введение поправки на заполнение), массовая характеристика лопасти V = 7,6, неоперенная часть до го = 0,2, коэффициент концевых потерь В = 0,97, относ горизонтальных шарниров [c.293]

В работах [L.86, L.85] проводилось измерение нагрузок на профилях NA A0012 и 0006, а также модифицированных профилях NA A 23010 и 23006 при колебаниях по углу атаки и по вертикали. Отмечено затягивание динамического срыва, при котором максимальные значения коэффициентов подъемной силы превышают стационарные, а также появление отрицательного демпфирования колебаний по углу атаки при срыве. При этом оказалось, что отрицательное демпфирование зависит от числа Маха. Приведены данные и по нестационарному сопротивлению профиля. У изогнутых профилей характеристики оказались лучше, чем у симметричных они имели большее значение максимального коэффициента подъемной силы при колебаниях, а отрицательное демпфирование соответствовало большим значениям средних углов атаки. Показано, что путем установки пружины, при которой собственная частота колебаний профиля соответствует собственной частоте крутильных колебаний лопасти (4—6 Гц), и приведения профиля в колебательное движение с частотой вращения винта можно воспроизводить на двумерной модели срывные характеристики, соответствующие работе винта при полете вперед. Предложен способ расчета подъемной силы при динамическом срыве, требующий решения дифференциального уравнения второго порядка и учитывающий затягивание срыва, возрастание подъемной силы и запаздывающее восстановление плавного обтекания (по этому вопросу см. также работы [L.87] и [G.103]). [c.813]

В работе [G.114] представлен метод расчета характеристик профиля при динамическом срыве, основанный на результатах испытаний колеблющихся профилей. Вводится эмпирическое выражение для угла атаки динамического срыва дин == olss + + l (с с/1/)где параметр С,, зависящий от числа Маха, определяется при испытаниях колеблющегося профиля. Установлено, что для хорошего описания срыва на вращающейся лопасти этот угол следует увеличить еще примерно на 2,5°, что объясняется эффектами пространственного обтекания (типа возникающих при обтекании со скольжением). [c.813]

Метод расчета характеристик сечений лопасти при динамическом срыве, основанный на результатах испытаний профиля NA A0012 при колебаниях по углу атаки, описывается в работе [А.46]. Коэффициенты подъемной силы и момента табулированы как функции параметров а, Л — a l2V и В = a l2V) . Принимается, что нагрузки не зависят от предыстории движения профиля и связаны лишь с текущими значениями скорости и ускорения. Полученные по этим таблицам гистерезисные петли коэффициентов момента и отрицательного демпфирования хорошо согласуются с исходными экспериментальными данными. [c.813]

Собственная неустойчивость процесса стружнообразования [13] выражается в формировании стружек надлома, элементной, суставчатой и срывающегося нароста. Процесс стружкообразования, представляющий собой сложную динамическую систему [15], становится автоколебательным. При расчете колебаний динамической системы станка в таком случае учитывают взаимодействие нелинейной автоколебательной системы стружкообразования с УС станка [13]. Это взаимодействие возрастает при сближении частоты автоколебаний (например, в процессе формирования и срыва нароста при изменении скорости резания) с одной из собственных частот колебаний ЭУС. Возможны два вида колебаний типа вынужденных колебаний с частотой формирования нароста или элементов стружки и колебаний на собственной частоте ЭУС с амплитудой, достигающей максимума при некоторой скорости резания. [c.82]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...