Конус под углом атаки

Рис. 10.7. Тонкий конус под углом атаки а = 0

Согласно ударной теории Ньютона, сила сопротивления определяется полной потерей количества движения частиц на площади наибольшего поперечного сечения. Так как рассматривается обтекание конуса под углом атаки а = 0, то его наибольшая площадь а при обтекании его свободномолекулярным потоком со [c.724]

Точка торможения осесимметричного тела Точка торможения в плоском потоке (клин) Острый конус под углом атаки [c.107]

Относительно простую задачу представляет собой осевое обтекание твердых тел вращения (артиллерийские снаряды без рыскания). Карман и Мур ) первыми пришли к выводу, что наличие волнового лобового сопротивления вызывает резкий рост сопротивления при движении тонкого снаряда, когда М= 1, и оценили это возрастание сопротивления на основе упрощений, указанных в 10. Более чем через 10 лет Копал распространил этот вывод на снаряды с рысканием и показал, что упрощенная теория приводит к ряду ошибочных заключений ). В частности, в случае конусов под углом атаки поперечная сила, подсчитанная по формулам из 10, убывает с возрастанием М, в то время как правильное приближение по теории возмущений дает ее увеличение (парадокс Копала). [c.36]

Наглядным примером трехмерного течения может служить-обтекание кругового конуса под углом атаки. В экспериментах с конусами с полууглами при вершине 7,5, 12,5 и 40°, проведенных в водяной трубе при значении числа Рейнольдса 2,7 -10, вычисленного по длине конуса, был обеспечен ламинарный характер течения внутри пограничного слоя, оторвавшейся вихревой поверхности и ядра завихренности и измерены распределение давления, положение и интенсивность вихрей и угловая координата линий отрыва и присоединения [24]. [c.127]

Отрыв потока иа конусе под углом атаки 127—135 (1) [c.327]

На примере отрывного нестационарного обтекания идеальной несжимаемой жидкостью цилиндра, расширяющегося с постоянной скоростью, -нестационарного аналога стационарного обтекания конуса под углом атаки, демонстрируется невязкий"характер природы несимметрии. Несимметричная структура течения реализуется нри симметричном положении точек схода вихревых пелен. Это свидетельствует о вторичной роли вязкости, которая может проявляться через обратное"влияние на положение точек схода. Обнаружены новые несимметричные решения и способы их возникновения, отличные от классической бифуркации симметричного решения. При отборе реализующихся"решений наряду с исследованием устойчивости проводится анализ глобальной картины автомодельных"линий тока. Последняя должна соответствовать схеме, принятой при построении теоретической модели. [c.246]

Острый конус под углом атаки [c.193]

Впервые неявный конечно-разностный метод расчета пространственных течений был предложен в работах [16] для расчета течений около эллипсоидов под углом атаки в несжимаемой жидкости и сжимаемом газе. Одновременно в работе [17] конечно-разностный метод применялся для расчета течения около затупленного конуса. Затем в работах [15, 18] были рассмотрены неявные конечно-разностные схемы для расчета течений в трехмерном пограничном слое и получены результаты расчета течений около различных эллипсоидов под углом атаки на плоскости, пересеченной цилиндром на прямых и обратных затупленных конусах под углом атаки и др. [c.139]

Результаты конечно-разностных расчетов течений в пограничном слое (см. [15]) для ряда задач (эллипсоидов под углом атаки, прямых и обратных конусов под углом атаки и др. тел) показывают, [c.152]

Для проведения расчетов следует задать значения параметров в начальный момент времени. Одна из трудностей при расчете сверхзвуковых течений связана с определением положения и формы ударной волны. При аналитических исследованиях обычно делаются предположения о близости в окрестности точки торможения формы ударной волны и тела. Положение и форма ударной волны зависят от геометрии тела, скорости невозмущенного течения, термодинамических свойств газа. Некоторые выводы о форме ударной волны можно сделать из анализа экспериментальных работ, данных численных расчетов. Основные расчеты к настоящему моменту проведены для выпуклых поверхностей типа затупленных конусов под углом атаки, эллипсоидов, гиперболоидов и т. п. При осесимметрическом обтекании затупленных тел в работе [23] был отмечен следующий факт. Если рассмотреть наряду с затупленным телом острый конус, то для каждого числа Мао можно найти критический угол. Ркр(Мсж)) — максимальный угол полураствора кругового конуса, для которого еще возможно течение с присоединенной ударной волной. Пусть 5 — рассматриваемое затупленное тело. Присоединим к нему коническую часть с углом полураствора Ркр таким образом, чтобы конус касался поверхности 5 (см. рис. 4.3, а). [c.203]

Задача о пространственном пограничном слое на остром конусе под углом атаки являлась предметом исследований многих авторов. [c.283]

Использование конечно-разностных методов позволило решить уравнения пограничного слоя для конического характера внешнего потока без упрощающих предположений. В случае внешнего конического течения задача становится по сути двумерной. Численное исследования пограничного слоя на острых конусах под углом атаки проводилось, например, в работе [13]. Пограничный слой на острых эллиптических конусах исследовался в [12]. Теоретические исследования отличаются методами расчета, диапазоном исследуе- [c.283]

На рис. 5.16 показаны предельные линии тока на поверхности тела и структура отрывной зоны для затупленных конусов под углом атаки а=5, 10, 15, 20°, угол полураствора 6=10°, М =6 ([24]). При изменении угла атаки от а=0° до а=10° отрыв не наблюдается, по крайней мере для тех значений 2, для которых получены результаты экспериментально. Линии тока переходят с наветренной стороны на подветренную и накапливаются вблизи линии симметрии, причем толщина вязкого слоя растет. В окрестности линии стекания образуются вязкие напряжения, которые приводят к выталкиванию жидкости из этой области, которая отходит от поверхности и приводит к отрыву потока. При угле атаки сс= 15° отрыв течения явно выражен. При угле 20° линия симметрии на наветренной стороне становится линией растекания и видно, как формируются вихревые жгуты. При увеличении угла атаки до 25° структура течения заметно не меняется. [c.294]

Распределение тепловых потоков на подветренной стороне конуса под углом атаки а=15° й 20° показывает качественное поведение тепловых потоков (темная линия на рис. 5.17, б, в) и ее ширина характеризуют уровень теплообмена). Обнаружены режимы течения, при которых возникают вторичные пики тепловых потоков, которые могут образовываться раньше образования огибающей (5) предельных линий тока (6). На некотором расстоянии от вершины модели происходит ветвление (2) основного пика 1) теплового потока в окрестности образующей. [c.297]

При исследовании турбулентных течений в пространственном пограничном слое возникает необходимость в проверке принятых моделей и гипотез турбулентности, которая осуществляется сопоставлением результатов расчета с экспериментальными данными. В этом пункте исследуется пространственное течение, которое возникает при обтекании острого конуса под углом атаки (рис. 6.8). [c.342]

Здесь может рассматриваться теплообмен на наветренной стороне круглого конуса под углом атаки (а) или на линии максимального давления на конусе произвольной, например, эллиптической формы (см. рис. 14,2). [c.358]

Если орган управления находится с подветренной стороны, то возрастание а приводит к уменьшению ., что обусловлено "затенением" щитка конической поверхностью или срывной областью, возникающей при обтекании конуса под углом атаки. Как показали эксперименты, минимум сопротивления достигается при углах а = (3,.. При расположении щитка в носовой части с наветренной стороны увеличение угла [c.172]

ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ОБТЕКАНИЯ ТОНКОГО ОСТРОГО КРУГОВОГО КОНУСА ПОД УГЛОМ АТАКИ СВЕРХЗВУКОВЫМ ПОТОКОМ ГАЗА [c.123]

Рис. 11.7. Распределение давления по окружности конуса, обтекаемого потоком под углом атаки. Сравнение формулы Ньютона и экспериментальных

В различных точках поверхности конуса с центральным углом 20° ((0 = 10°), обтекаемого потоком воздуха с Мн = 6,9 под углом атаки б = 6,7°. Кривая на рис. 11.7 рассчитана по формуле Ньютона (44). Как видим, экспериментальные точки лежат достаточно близко к теоретической кривой. [c.119]

Конус под углом атаки. Круговой конус с полууглом раствора 12° наклонен в потоке воды под углом 16°. Число Рейнольдса, рассчитаипое по длине, равно 15000. Как видно, течение можно считать коническим. Линии тока на поверхности, прослеживаемые с помощью подкрашенной жидкости, оказываются касательными к тонкому слою ламинарного отрыва над подветренной поверхностью. Фото ONERA. [Werle, 1962] [c.43]

Следует заметить, что отрыв ламинарного потока на круговом конусе приводит к образованию сравнительно устойчивых вихрей, направленных по потоку, в отличие от нерегулярного течения перемешивания со срывом вихрей (бафтинг) при отрыве двумерного потока. Кроме того, распределение давления по поверхности конуса под углом атаки при дозвуковых скоростях не является коническим, как при сверхзвуковых скоростях. [c.127]

Кук [30], модифицировавший метод Заата, утверждает на основе сопоставления результатов, полученных этими тремя методами, что его метод наиболее удобен для применения. Кук [31] применил свой метод к расчету отрыва ламинарного несжимаемого потока на конусе под углом атаки с использованием полярной координаты г и угла 0 между рассматриваемой и некоторой фиксированной образующей, измеренной в плоскости развертки конуса. В предположении, что внешний [c.131]

Недавно Кук [34] обобщил свой метод расчета течения несжимаемой среды около конуса под углом атаки [31] на случай ламинарного течения сжимаемой среды. Результирующие уравнения сходны с соответствующими уравнениями течения несжимаемой среды, но добавляется еще одно уравнение и вводятся небольшие изменения для учета влияния сжимаемости. Результаты численных расчетов положения отрыва на конусе с полууглом 7,5° при М = = 3 и 6 и Я = а/81н 0с = 1 и 2 в случае отношения энтальпий у стенки и в набегающем потоке, равного 1 (охлаждаемая стенка), и в случае отсутствия теплопередачи представлены в табл. 1 и 2. Здесь 0отр — угол в плоскости развертки, при котором происходит отрыв. Из табл. 1 видно, что охлаждение слегка смещает положение отрыва, а из табл. 2 следует, что возрастание М не оказывает заметного влияния на положение отрыва. Несколько неожиданным [c.133]

Результаты, полученные выше, основаны на использовании для онределения давления формулы Ньютона. В случае обтекания тел простой формы (тела врагцения, конус под углом атаки и т.д.) она, как показывает сравнение с экспериментом, дает хорошее приближение, начиная с чисел Маха от пяти и выше. Для тел сложной формы в настоягцее время надежных экспериментальных результатов, ноз-воляюгцих судить о применимости формулы Ньютона, нет. Согласно зис. 2, кривизна нонеречного контура, исключая область в окрестности внадины, мала. Поэтому давление, по формуле Ньютона, на большей части поверхности тела будет близко к истинному. Что касается области в окрестности ребра, то здесь в действительности может быть заметное отклонение в сторону завышения. Значит предсказанное уменьшение сонротивления заведомо завышено. Ясно также, что при большом количестве лучей п пограничный слой целиком заполнит просветы между лучами, и схема ньютоновского обтекания осугцеств-ляться не будет. [c.422]

Рис. 7.10. Формы поверхностей тока вблизи плоскссти симметрии круглого конуса под углом атаки.

В монографии К. И. Бабенко и др. (1964) представлены в виде таблиц результаты систематических расчетов сверхзвукового обтекания круглых конусов под углами атаки. Эти таблицы, представляющие численное решение классической задачи сверхзвуковой аэродинамики, существенно превосходят по своим качествам широко распространенные - таблицы неосесимметричного обтекания конусов 3. Копала (MIT Te hn. Rept, [c.171]

Кроме задач обтекания затупленных тел с отсоединенной ударной волной, метод интегральных соотношений применялся для расчета двумерных конических течений П. И. Чушкин и В. В. Щенников (1960) рассчитали течение около круглого конуса под углом атаки, А. П. Баз- [c.176]

Укажем некоторые работы по другим методам и алгоритмам, предложенным для решения обратных задач. Уэбб с соавторами [1967] проводил расчеты на ЭВМ с удвоенной точностью для уменьшения ошибок округления и был вынужден сглаживать начальные данные для обеспечения устойчивости. Их схему нельзя считать удовлетворительной, так как неясно, чем определяется полученное решение физикой явления или сглаживанием начальных данных. При помощи обратного метода Бриггс [1960] решал задачу об обтекании эллиптического конуса под углом атаки. Много вопросов, связанных с обратным методом, затронуто в работе Пауэрса с соавторами [1967]. Джонс [1968] разработал обратный метод для конических тел, [c.336]

Наиболее простым видом пространственного отрывного течения является отрыв потока на бесконечном цилиндре со скольжением (рис. 3.5). В этом случае течение в продольном направлении определяется независимо от течения в поперечном направлении. Явление отрыва имеет по сути двумерный характер, и естественно пользоваться обычным критерием отрыва для двумерных и осесимметрических течений ди/д1)1г=о = др1дг[ = 0). Другим хорошо известным примером является отрыв при обтекании острого конуса под углом атаки при сверхзвуковых скоростях. Отрыв ламинарного пограничного слоя приводит к образованию устойчивых вихрей и ядер завихренности, причем реализуемая картина течения заметно отличается при малых, умеренных и больших углах атаки. При умеренных углах атаки на боковой поверхности конуса отрыв происходит вдоль образующей. Критерий отрыва можно связать с появлением возвратного течения, т. е. в этом случае (а(о/а )Е=о = 0, др/д1 = 0) (рис. 3.6). [c.164]

Для затупленного конуса под углом атаки с углом полураство-ра р при 2->оо угол 0(г) - 0й(р, где о —наклон ударной вол- [c.227]

I. Рассмотрим сверхзвуковое обтекание конусов с углом полураствора 6=15 " под углом атакй а=5, Ю, 15, 20° (М ,=7- 7.5). Общая картина течения около конуса под углом, атаки- представлена на рис. 4.17. [c.235]

Здесь представлены примеры численного исследования обтекания затупленных конусов под углом атаки потоком сжимаемого газа. Набегающий поток характеризуется большими числами Маха и Рейнольдса (КСоо 10 10 ), и ламинарный режим течения переходит в турбулентный вблизи передней критической области, поэтому трехмерное течение предполагается турбулентным. На характеристики теплообмена в пограничном слое в значительной степени сказывается величина температурного фактора поэтому [c.345]

На рис Л приведены результаты расчетов линий равных плотностей ( // ) в окрестности затупленного конуса, ойтекаемого под углом атаки oL = 90° (отсчитывается от оси симметрии) в плоскости, нормальной к вектору скорости набегающего потока. Конус с геометрическими размерами /f = I м, = 0,5 м, S =. 20° вращается при следующих расчетных параметрах = 8000 m/ j Т = 1000 К 7" =300 К 0 = I. Отклонение изолиний от симметрии объясняется вращением конуса и достигает величины от 20iS для й = Ю об/с (ом.рис.I,а) до 50 дал 100 об/о (см,рис.1,б). [c.60]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...