Подковообразные вихри

Рис. 9.5. Схема косого подковообразного вихря /о—I м Ь=2 и го=0,25 м Хо=0.5 м х=30°

Выведите общие соотношения для индуцированных скоростей дискретного подковообразного вихря в случае малых чисел Струхаля, т. е. при небольшой частоте колебаний напряженности присоединенного вихря (р =рЬ/Уос 0). Найдите числовые значения безразмерных функций, определяющих инду- [c.248]

В контрольной точке найдите зависимость для скорости, индуцированной двумя свободными вихрями, принадлежащими элементарному нестационарному дискретному подковообразному вихрю, а также полную скорость от всех таких вихрей на базовой плоскости (рис. 9.8). Рассмотрите случай гармонического изменения кинематических параметров и соответствующую зависимость для циркуляции как функцию ее производных по этим параметрам. По данным задачи 9.41 вычислите функцию, определяющую индуцированную скорость в контрольной точке от нескольких вихревых систем, в случае малых чисел Струхаля. [c.251]

Найдите зависимость для суммарного значения скорости в контрольной точке крыла, индуцированной всей системой дискретных подковообразных вихрей, и напишите граничное условие, которому должна удовлетворять эта скорость при нестационарном обтекании и гармоническом изменении кинематических параметров. [c.251]

Найдите уравнения, позволяющие определить производные циркуляции по кинематическим параметрам для дискретных косых подковообразных вихрей, размещенных на боковой плоскости крыла. Рассмотрите гармонический закон изменения кинематических параметров. [c.251]

Элементарный установившийся подковообразный вихрь показан на [c.279]

В соответствии с этим вихревая поверхность, моделирующая крыло, состоит из системы подковообразных вихрей, каждый из которых представляет собой элементарный прямолинейный присоединенный вихрь с парой свободных вихревых жгутов, а также вихревой пелены, уходящей за крыло (рис. 9.14, б). [c.289]

Обозначим и добавочные скорости в рассматриваемой контрольной точке от противоположного косого подковообразного вихря на левой стороне крыла с координатами середины . [c.301]

Скорость в контрольной точке, индуцированная всей системой дискретных подковообразных вихрей, определяется суммированием составляющих от присоединенного и свободных вихрей, а также вихревой пелены присоединенного вихря. Таким образом, суммарная индуцированная скорость находится путем сложения значений (9.150), (9.168) и (9.182) [c.305]

Рассмотрим базовую плоскость крыла, в ячейках которой располагаются подковообразные вихри. Определим давление в точке, расположенной в этой ячейке, с координатами Напряженность присоединенного вихря (погонную ин- [c.312]

Индекс /Л у коэффициентов а или Ь соответствует номеру контрольной точки, а индекс II — номеру ячейки и распо.ложенному в нем подковообразному вихрю (рис. 9.17). При этом номера контрольных точек ячеек на рис. 9.17 совпадают. [c.337]

Разобьем плоскость крыла на ячейки (см. рис. 9.8) и разместим в каждой из них косой подковообразный вихрь. Циркуляция такого вихря определяется значением Го хАА-ь являющимся компонентом полной циркуляции в нестационарном потоке [c.350]

У косых и обычных (прямых) подковообразных вихрей циркуляция по размаху постоянна, а с концов присоединенных вихрей сходят свободные шнуры, параллельные оси Ох. Они идут вниз по потоку при бесциркуляционном обтекании до последнего присоединенного вихря, а при циркуляционном обтекании уходят в бесконечность. Кроме того, при изменении циркуляции присоединенных вихрей во времени с них будут сходить также свободные вихри соответствующей интенсивности. Эти вихри образуются только при циркуляционном обтекании и распространяются вниз по потоку до бесконечности. Таким образом, при бесциркуляционном обтекании вихревой слой заполняет базовую плоскость, а при циркуляционном также и плоскость, простирающуюся за базовой поверхностью. [c.222]

Рассматриваемая вихревая модель весьма удобна для расчета обтекания на электронно-вычислительных машинах. Это обусловлено, во-первых, достаточно простыми соотношениями, которыми описывается возмущенное течение около летательного аппарата, и, во-вторых, рядом важных свойств системы алгебраических уравнений, к которым сводится решение задачи. Одно из этих свойств состоит в том, что диагональные члены в матрице коэффициентов уравнений играют доминирующую роль сами же решения обладают большой устойчивостью по отношению к исходным данным. Существенной особенностью расчетов на ЭВМ является также и то, что использование косых подковообразных вихрей вместо обычных приводит к значительному упрощению вычислений и достижению более точных результатов. [c.222]

Рис, 2.6.3. Схема косого подковообразного вихря [c.223]

Система уравнений. В случае циркуляционного обтекания заменим плоский летательный аппарат нестационарным вихревым слоем, а этот слой, в свою очередь, системой косых подковообразных вихрей с переменной по времени циркуляцией. Координаты середин дискретных вихрей и их геометрические размеры определяются формулами, приведенными ранее. [c.231]

Теория подъемной силы крыла конечного размаха, движущегося с дозвуковой скоростью, использует частные решения линеаризированных уравнений потока эти решения представляют элементарные подковообразные вихри. Подковообразный вихрь состоит из так называемого присоединенного вихря и двух свободных вихрей. Последние создают индуктивные скорости (фиг. 16). Известно, что кинетическая энергия двух свободных вихрей, которая остается в воздухе позади движущегося крыла, представляет собой работу, затраченную на преодоление индуктивного сопротивления, т. е. работу, необходимую для создания подъемной силы. [c.35]

Картина элементарного потока в этом случае ограничена поверхностью и внутренностью конуса Маха, вершина которого лежит в точке приложения подъемной силы (фиг. 17)- На этой фигуре изображены также линии, указывающие направление потока в плоскости, перпендикулярной основному течению. Из чертежа видно, что на большом расстоянии позади крыла поток в окрестности оси тождествен с потоком, создаваемым дозвуковым подковообразным вихрем. Из этого рассмотрения можно заключить, что индуктивное сопротивление существует также и в сверхзвуковом случае. [c.35]

Фиг. 17. Подковообразный вихрь в сверхзвуковом потоке.

Известный численный метод расчета тонкого крыла конечного размаха в несжимаемом потоке с заменой вихревой пелены дискретными подковообразными вихрями был обобщен для расчета [c.241]

Для расчета характеристик крыльев малого удлинения по теории вихревой поверхности в линейной постановке широкое распространение получил метод, развитый в работах С. М. Белоцерковского (1955 1964),-Расчеты по этому методу производятся с помощью вычислительных машин. Несущая поверхность заменяется системой дискретных подковообразных вихрей, причем особенность этих подковообразных вихрей состоит в том, что Они могут быть косыми , т. е. участок подковообразного вихря, являющийся элементом присоединенного вихря, может составлять некоторый угол с направлением набегающего потока. После удовлетворения граничным условиям расчет сводится к решению системы алгебраических [c.95]

Влияние системы свободных вихрей вблизи крыла можно с достаточной точностью получить при помощи предположения, что одиночные вихревые линии, начинающиеся у задней кромки крыла, идут вдоль потока прямолинейно. Однако для точек вихревой области более точные результаты дает предположение подковообразного вихря с размахом, несколько меньшим размаха крыла для точек более удаленных от крыла и вихревой области, оба предположения дают одну и ту же точность. [c.97]

Простейшую систему отходящих вихрей получим тогда, когда циркуляция вдоль размаха крыла будет иметь постоянное значение у. Этот случаи равномерной нагрузки, соответствующий простому подковообразному вихрю, не дает истинного представления о явлениях, получающихся в каком-либо действительном крыле мы приводим его здесь только как простой пример подсчета индуцированной скорости. [c.98]

Б ЭТОМ случае минимум в середине крыла и стремится к бесконечности у концов его вследствие этого простой подковообразный вихрь не может дать правильной картины ни для какого крыла. [c.99]

При исследовании установив шегося обтекания несжимаемой жидкостью несущей поверхности сложной формы она заменяется вихревой моделью, представляющей собой бесконечную совокупность распределенных элементарных вихревых систем. Каждая такая система представляет собой косой подковообразный вихрь, состоящий из присоединенного косого вихря и двух отходящих от него свободных вихревых шнуров. Определите скорость, вызванную указанной вихревой системой, в некоторой точке, лежащей в той же плоскости, что и рассматриваемая система. Найдите числовое значение скорости в соответствии с геометрическими размерами вихря и координатами точки, а также заданными скоростью Voo = = 100 м/с и циркуляцией Го = 2 м /с. [c.247]

Выведите зависимости для напряженности вихревой пелены и циркуляции боковых свободных вихрей дискрешого подковообразного вихря в ячейке под номером ikk — 1 (рис. 9.8), выраженные в виде рядов через производные циркуляции присоединенного вихря. Примите гармонический закон изменения кине.матических параметров и рассмотрите случай малых чисел Струхаля.Выразите эти зависимости для поступательного симметричного (Qt = 0) движения крыла с постоян ЮЙ скоростью (Йоо= onst), совершающего одновременно колебания в вертикальной п.лос-кости (см. задачу 9.23). [c.250]

В ячейке (сечении р) шириной Xv ip — располагается дискретный подковообразный вихрь. Положение этих вихрей определим следуюш,им образом. Применяя ту же схему неравномерности, разделим хорды в сечениях 2 и Zk- точками [c.291]

Для решения задачи о неустановившемся обтекании видоизмененного крыла некоторым фиктивным несжимаемым потоком применим метод эквивалентной вихревой поверхности, по которому базовая плоскость заменяется системой дискретных косых подковообразных вихрей, расположенных в ячейках, как это показано на рис. 9.8. По этому методу определяется скорость в соответствуюш,их контрольных точках, индуцированная всеми дискретными вихрями, как функция циркуляции элементарных присоединенных вихрей, а точнее — производных этой циркуляции по кинематическим параметрам ql и <7 . Для определения неизвестных, какими являются эти производные, входящие в соответствующие системы уравнения, используется условие безотрывности обтекания на стенке. Для малых чисел Струхаля индуцированная скорость несжимаемого потока в контрольной точке р ь заданного крыла определяется уравнением [c.335]

Для крыла с прямоугольными кромками углы стреловидности присоединенных вихрей будут постоянными (хц, = onst) и каждый из них вырождается в обычный прямой подковообразный вихрь. Если [c.221]

Савара. Используя вихревой отрезок, можно получить различные вихревые элементы, такие, как замкнутую л-угольиую вихревую рамку, косой подковообразный вихрь и др. [c.30]

Оживальное тело Ржкина под углом атаки. Осесимметричное тело, показанное на фото 22, наклонено здесь под углом атаки 30" к потоку воды. Линии тока на поверхности ка-сательны к наружной границе тонкого слоя ламинарного отрыва и обратного присоединения, образующего нечто вроде подковообразного вихря, расположенного над подветренной поверхностью. Фото ONERA. [Werle, 1962] [c.43]

Подковообразные вихри перед иилиЕДром в пограничном слое. Ламинарный пограничный слой на плоской пластинке отрывается впереди короткого кругового цилиндра, высота которого примерно в три раза больше толщины пограничного слоя. Завихренность в пограничном слое концентрируется в трех вихрях, загибающихся вокруг передней части цилиндра. Ближе к пластинке, в зоне возвратного течения, образуются два вихря противоположного знака, они отражаются в пластинке. Число Рейнольдса, рассчитанное по диаметру ци- [c.57]

Подковообразные вихри иеред цилиндром в пограничном слое. На этом снимке, демонстрирующем вид в плане, толщина набегающею пограничного слоя Блазиуса, как и на предыдущем снимке, составляет одну треть диаметра цилиндра, а рассчитанное по диаметру число Рейнольдса равно 4000, однако высота цилиндра равна не половине диаметра, а двум диаметрам. Визуализация подковообразных вихрей осуществляется при помощи дымовой пелены, вводимой в пограничный слой выше по потоку. Фото Sadatoshi Taneda [c.57]

Упомянутые здесь подковообразные вихри, обнаруживаемые в пристеночном турбулентном слое, представляют собою примеры упорядоченных структур, наличие которых означает, что турбулентность, в отличие от термодинамически-равно-весного молекулярного движения, не является полным хаосом. В первые послевоенные годы такие упорядоченные структуры называли макроструктурными элементами турбулентности в последние же годы в формирующейся новой [c.77]

Искровой разряд порождал вдув-отсос газа через отверстие в модели, на поверхности возникал подковообразный вихрь, генерирующий акустические волны и волны Толлмина - Шлихтинга. Тлеющий разряд выделял тепловую энергию в зоне протяженностью примерно 40 толщин пограничного слоя. [c.90]

Описанная выше картина сложного явления по необходимости упрощена. В работе [3.45] показано, что в турбинной решетке пристеночный пограничный слой, подступающий к решетке, сворачивается в подковообразный вихрь у передних кромок лопаток. Одна его ветвь движется вдоль поверхности разрежения лопатки, а другая пересекает межпрофильный канал по направлению к поверхности разрежения соседней лопатки (рис. 3.6). Таким образом, в вихрь сворачивается большая часгь пристеночного пограничного слоя, который затем стекает в виде ядра потерь на соседнюю поверхность разрежения лопатки — в пристеночную угловую зону. Аналогичная картина течения имеет место для компрессорной решетки [3.46]. [c.79]

Определение аэродинамических характеристик несущей поверхности в случае нестационарного движения основано на замене эквивалентной базовой плоскости вихревой системой, состоящей из совокупности дискретнглх косых подковообразных присоединенных вихрей с отходящей от них пеленой нестационарных свободных вихрен. Рассмотрите скорость, индуцированную дискретным подковсобраз- [c.247]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...