Обтекание тупого угла

Приведенные рассуждения показывают, что при повороте сверхзвукового газового потока около внешнего тупого угла значения скорости, давления и плотности остаются постоянными вдоль лучей, исходящих из угловой точки и являющихся характеристиками. Поэтому при аналитическом исследовании обтекания тупого угла удобно воспользоваться полярными координатами, поместив начало координат в этой угловой точке. Координатными линиями тогда служат лучи, исходящие из угловой точки, и концентрические окружности с центром в этой угловой точке. Координатами точки на плоскости являются радиус-вектор г этой точки п угол ф, составляемый радиусом-вектором с лучом, имеющим фиксированное нанравление, которое мы определим позже. Все параметры газа будем рассматривать как функции от г и ср w = w r, (р), р=р(г, ф), р = р(г, ф). В силу того, что параметры газа вдоль лучей в нашей задаче сохраняются постоянными, частные производные от гг , р и р по г равны нулю (при перемещении вдоль луча не происходит изменения параметров газа). Таким образом, [c.158]

Рис. 4.15. Связь между углами а, ф и б при обтекании тупого угла

ЯВИТСЯ ИСТОЧНИКОМ возмущений. Поток, обтекая точку С, повернется на некоторый угол б. Скорость его увеличится, а давление в потоке упадет до величины давления, существующего в пространстве за точкой С. Картина течения при этом совершенно аналогична обтеканию внешнего тупого угла. Различие заключается лишь в том, что в случае обтекания тупого угла задан угол поворота потока б и требуется найти все параметры газа после [c.168]

Чтобы составить себе представление о картине, возникающей при обтекании выпуклой криволинейной стенки, рассмотрим вначале одну из линий тока, полученных при обтекании тупого угла и примем ее за проекцию твердой стенки (рис. 4.20). Над этой стенкой параметры потока известны, ибо они останутся такими же, какими они были над соответствующей (теперь отвердевшей) линией тока нри обтекании угла. [c.169]

Зная б, легко определить все параметры газа, действуя точно так же, как в случае обтекания тупого угла. В частности, можно найти распределение скоростей и давлений вдоль стенки. При обтекании кривой выпуклой стенки, так же как и при обтекании угла, газ разгоняется. Скорость газа непрерывно увеличивается, а давление падает. [c.171]

Рис. 6.27. Распределение давления в зоне отрыва при различных условиях взаимодействия при Мо = 2, Rx — 2-lQ 1 — падающий скачок уплотнения, 2 — обтекание тупого угла, 3 — обтекание вогнутой стенки, 4 — течение перед уступом, ха — расстояние от передней кромки до начала взаимодействия

Рис. 6.32. Влияние числа Рейнольдса на распределение давления в области взаимодействия при обтекании тупого угла сверхзвуковым потоком, Мо = 2,7 Ха — расстояние от передней кромки до точки излома контура

Рис. 6.35. Зависимость критического отношения давления от числа Мо при турбулентном пограничном слое 1 — нерасчетное истечение из сопла, 2 — обтекание тупого угла, 3 — падающий извне скачок уплотнения, 4 — отношение давлений в прямом скачке, 5 — отношение давлений в косом скачке при а = 60°, 6 — отношение давлений в косом скачке при а = 30°

Рис. 6.36. Зависимость относительного давления в точке отрыва от числа Мо при турбулентном пограничном слое 1 — обтекание тупого угла 2 — падающий извне скачок уплотнения, 3 — обтекание уступа

В нижней части пластины, наоборот, поток в передней точке соответствует обтеканию тупого угла, и здесь также образуется косой скачок в районе же задней кромки скорость непрерывно растет в секторе возмущений, достигая значения скорости потока на бесконечности. [c.201]

Изложенное в предшествующих параграфах позволяет исследовать также обтекание пластинки АВ (рис. 189) плоскопараллельным сверхзвуковым потоком газа, так как этот случай можно свести к косым скачкам уплотнения и обтеканию тупого угла. [c.317]

Пусть известны le oo, Роа и Tea (скорость, давление и температура) набегающего потока и угол атаки 8 тогда для ветви потока, обтекающей верхнюю (индекс в ) плоскость пластинки, возле точки А будет иметь место обтекание тупого угла, которое может быть рассчитано по формулам 82, в результате чего будут найдены вели- [c.317]

При обтекании тупого угла, образованного двумя плоскостями, отклонение потока газа от первоначального направления сопровождается повыщением давления вдоль стенки. [c.124]

Наиболее универсальным способом построения контура лопатки после узкого сечения является хорошо известный метод характеристик, в основе которого лежит теоретическое решение задачи об обтекании тупого угла сверхзвуковым потоком, полученное Прандтлем и Майером. В этом случае спинка лопатки после узкого сечения строится как линия тока при обтекании сверхзвуковым [c.181]

Рассмотрим прямолинейную стационарную ударную волну, которая образуется при обтекании тупого угла я — в (рис. 358). [c.597]

Указание профиль крыла рассматривается как тонкая пластина параметры воздуха на внешней границе пограничного слоя рассчитываются снизу как за косым скачком уплотнения, а сверху как параметры воздуха после обтекания тупого угла потоком со сверхзвуковой скоростью. [c.199]

Параметры потока со сверхзвуковой скоростью воздуха над крылом после обтекания тупого угла (с индексом б) определяются следующим образом [c.209]

Экспериментальные данные по критическому"перепаду давления и размерам зоны взаимодействия скачка с пограничным слоем, критерий отрыва при плавном росте давления, предотвращение отрыва с помощью вдува и охлаждения стенки, учет вязкости в условиях на головном скачке, пограничный слой с контактными разрывами, интегральный метод расчета пограничного слоя, обтекание тупого угла, донный отрыв при плавных обводах кормовой части, несимметрия отрывного обтекания симметричных тел равномерным потоком. [c.99]

Чтобы составить себе представление о картине, возникающей при обтекании выпуклой кривой линии, рассмотрим вначале одну из линий тока, полученных при обтекании тупого угла, и примем её за твёрдую кривую стенку (фиг. 57). Тогда над этой стенкой поток известен, ибо он останется таким же, каким [c.124]

При сверхзвуковом обтекании тупого угла АВС газ расширяется и его скорость возрастает. Линии тока искривляются и становятся параллельны образующей цилиндра ВС, Скорость потока возле поверхности цилиндра возрастает примерно до такой же величины, которую она имела перед косым скачком. [c.71]

В решетках с профилями группы Б (Мх < 1,2) спинка в косом срезе, где происходит увеличение скорости потока до сверхзвуковой, выполняется прямолинейной. Это делается потому, что выгнутая, спинка (большая кривизна) привела бы к местному повышению скорости у поверхности лопатки до значительной сверхзвуковой (местное обтекание тупого угла) с последующим торможением в в скачке уплотнения, сопровождающимся потерями энергии (волновые потери). [c.239]

Перед входной кромкой возникает головной скачок уплотнения 1, по интенсивности близкий к прямому. После скачка поток остается сверхзвуковым. Обтекая выпуклый входной участок спинки, поток ускоряется в пучке характеристик (пунктир), как при обтекании тупого угла. Сверхзвуковой поток при взаимодействии с потоком меньшей скорости, прошедшим через головной скачок соседней лопатки, тормозится в скачке уплотнения 2, за которым наблюдается отрыв пограничного слоя. Скачки уплотнения 1 я 2 образуют %-о6-разный головной скачок, после которого скорость падает до дозвуковой. [c.243]

Если давление достаточно велико, то в косом срезе решетки происходит ускорение потока. Вследствие большой кривизны выходной части спинки поток на спинке ускоряется в пучке характеристик (обтекание тупого угла). [c.243]

Рнс. 171,а и б. Сверхзвуковое обтекание тупого угла и клина. [c.255]

Четыре уравнения (13) — (16) составляют систему, к решению которой сводится задача об обтекании внешнего тупого угла сверхзвуковым потоком газа. [c.160]

Рис. 4.14. К определению линии тока при обтекании внешнего тупого угла

Чтобы получить наглядную картину обтекания внешнего тупого угла, найдем форму линий тока. Для этого составим дифференциальное уравнение линий тока в полярных координатах. Вспомним, что направление касательной к линии тока в каждой ее точке совпадает с направлением вектора скорости в этой точке. Возьмем два бесконечно близких радиуса-вектора, составляющих друг с другом угол йф, и проведем в точке А первого радиуса отрезок линии тока АС, вектор скорости w=AE, направ- [c.163]

Изложенная теория обтекания внешнего тупого угла сверхзвуковым потоком газа применяется для решения большого числа конкретных задач газовой динамики некоторые из них мы рассмотрим ниже. [c.167]

Пусть сверхзвуковой поток газа течет с заданной скоростью над плоской неподвижной стенкой. В точке С (рис. 4.18) стенка обрывается, а давление в пространстве за точкой С меньше, чем давление в невозмуш,енном потоке вдоль стенки. Тогда точно так же, как в случае обтекания внешнего тупого угла, точка С [c.167]

Способ расчета обтекания профиля сверхзвуковым потоком, основанный на последовательном применении теории косых скачков и теории обтекания тупого угла, и проиллюстрированный выше на простейших примерах, может быть применен и в общем случае для произвольных сверхзвуковых профилей, контур которых или составлен только из прнмолинейных отрезков ), или включает в себя и криволинейные участки ). Однако результаты такого метода не выражаются в аналитической форме, и поэтому он применяется в основном для численных решений. [c.47]

Влияние отсоса на течение при взаимодействии турбулентного пограничного слоя со скачком уплотнения, возникающим при обтекании тупого угла, исследовалось в работе ([51] 1970, № 45). Определялось количество газа, которое необходимо отсосать для преодотвращения отрыва турбу- [c.419]

Фиг. 91. Деформация скачка уплотпентгя при обтекании тупого угла под вппянпем пограничного слоя. Фронт скачка в потоке без пограничного слоя и пзмонепие толщины вытеснения п районе скачка показаны пунктиром.

Если продолжать увеличивать выходное оиверстие трубопровода и после того, как прямой скачок приблизится к входному сечению диффузора, то произойдет расширение сверхзвукового потока, как при обтекании тупого угла. Сверхзвуковое течение по расширяющемуся каналу диффузора завершится мощным прямым скачком (см. фиг. 64, в), потери возрастут, а давление в трубопроводе ро2 примет величину, достаточную для того, чтобы ежесекундно выталкивать G = Wa Sx кг воздуха через выходное сечение трубопровода 5 [c.113]

Работа многоскачкового диффузора на нерасчетной скорости Мн- Мрасч. Если скорость набегающего потока больше расчетной величины Мн>Мрасч, то углы наклона скачков уменьшатся (см. фиг. 43) и поверхности скачков попадут не на переднюю кромку, а внутрь горловины (фиг. 71,а). При набегании невозмущенного потока на обнажившуюся кромку диффузора возникает волна разрежения, как при сверхзвуковом обтекании тупого угла. В горловину будет попадать и поток, поджатый (в нескольких косых скачках, и поток, прошедший волну разрежения. Поля скоростей и давлений на входе в горловину станут резко неоднородными. В дозвуковой части диффузора произойдет постепенное выравнивание полей, но среднее давление торможения окажется меньше ма- [c.125]

Лопаточные решетки имеют косой срез, так как угол наклона лопаток на выходе значительно меньше 90°. При давлении за сопловой решеткой pi, меньшем Pinp, в пространстве между критическим сечением и срезом происходит расширение газа. Давление вдоль спинки падает постепенно, а в точке А сразу (см. рис, 4,10), Около точки А возникает течение Прандтля—Майера (течение при обтекании тупого угла), приводящее к увеличению скорости газа от звуковой (Я р = 1) ДО сверхзвуковой (Я > 1), и поток поворачивается, [c.233]

Теперь мы можем дать картину обтекания внешнего тупого угла. Пусть в некоторой точке С стенка поворачивает, образуя с первоначальным направлением угол бо (рпс. 4.11). При сворх-ввуковом обтекании внешнего тупого угла АСВ газ расширяется, ибо область, занятая газом, увеличивается при расширении газ [c.156]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...