Пограничный управление

Поскольку отрыв потока в диффузоре ведет к резкому возрастанию его гидравлического сопротивления, целесообразно принимать меры для перемещения точки отрыва к выходному сечению. Совокупность способов искусственного перемещения точек отрыва называют управлением пограничным слоем. [c.352]

Локальные и интегральные характеристики пограничного слоя существенно зависят от режима течения жидкости в пограничном слое, является ли это течение ламинарным или турбулентным. Весьма важным является умение управлять развитием пограничного слоя, процессом перехода ламинарного течения в турбулентное, так как при проектировании летательных аппаратов это позволяет в зависимости от поставленной задачи оптимизировать их форму, правильно выбирать органы управления и т. п. [c.670]

В книге рассматриваются аэродинамические схемы и соответствующие аэродинамические характеристики летательных аппаратов как объектов управления и стабилизации, анализируются понятия устойчивости (статической и динамической), приводятся методы расчета аэродинамических сил и моментов, оказывающих воздействие на устойчивость и управляемость, излагаются схемы, принципы действия, а также методы расчета органов управления (аэродинамических, газодинамических, комбинированных), даются сведения об управлении пограничным слоем (УПС), отрывными течениями, трением, теплопередачей, лобовым сопротивлением и подъемной силой. [c.4]

Управление процессами обтекания предполагает решение задач, связанных с исследованием устойчивости этого обтекания, под которым понимают свойство того или иного газового потока (или его отдельных участков) сохранить определенный режим и заданные параметры. Это решение в свою очередь связано с осуществлением мер, направленных на обеспечение устойчивости и составляющих содержание процесса стабилизации газового потока. В исследовании таких процессов значительное место занимают проблемы устойчивости ламинарного пограничного слоя и его стабилизации (гл. VII). [c.7]

Все эти и подобные задачи объединяются в широкий класс проблем управления пограничным слоем (УПС). В гл. VII рас- [c.7]

Гл. VI содержит информацию, относящуюся к управлению лобовым сопротивлением и подъемной силой при помощи вспомогательных поверхностей, а также путем отсоса или вдува в пограничный слой дополнительной массы газа. [c.8]

Управляющий эффект интерцептора как органа поперечного управления несколько снижается из-за уменьшения давления за ним, происходящего вследствие турбулизации пограничного слоя, роста его толщины и, как следствие, отрыва, зона которого при значительном выдвижении интерцептора простирается до задней кромки. Этот отрицательный эффект невелик, когда поверхность за интерцептором небольшая. [c.80]

Исследование процессов управления движением вязкой газовой среды и соответствующим изменением силового и теплового воздействия непосредственно связано с изучением устойчивости ламинарного пограничного слоя и его перехода в турбулентное состояние. В связи с этим важно знать, какой тип пограничного слоя встречается с большей вероятностью — турбулентный или ламинарный. Следует отметить, что наиболее распространенным является взгляд на турбулентное движение жидкости как на более естественное ее состояние и признание того факта, что ламинарное движение встречается при таких небольших числах Рейнольдса, когда отклонение от этогО движения, вызванное возмущениями, имеет тенденцию к затуханию. [c.88]

Управление обтеканием, проявляющееся в непосредственном воздействии на поток газа около летательных аппаратов, используется для улучшения их аэродинамических свойств и позволяет решать две основные задачи. Одна из них связана с таким воздействием на обтекающий газ, при котором достигаются заданные суммарные аэродинамические характеристики или их составляющие. Например, может обеспечиваться нужное значение максимального коэффициента подъемной силы или наивыгоднейшее аэродинамическое качество, требуемое изменение (повышение или снижение) лобового сопротивления, сохранение устойчивости ламинарного пограничного слоя и, как результат, уменьшение трения и теплопередачи. Решение второй задачи позволяет формировать таким образом управляющий поток, чтобы улучшить условия обтекания органов управления и стабилизирующих устройств (оперения) и тем самым повысить управляющий и стабилизирующий эффекты. Кроме того, соответствующие устройства, управляющие движением газа, используются для повышения эффективности реактивных двигателей (в частности, путем улучшения обтекания воздухозаборников), а также отдельных средств механизации летательных аппаратов (щитки, предкрылки, закрылки и др.). [c.103]

Управление пограничным слоем (УПС) [c.103]

Отсос и сдув пограничного слоя. К числу распространенных методов управления обтеканием относятся отсос и сдув пограничного слоя (рис. 1.12.1,а, б). В результате этого предотвращается срыв потока, возникающий при возрастании угла атаки несущей или стабилизирующей поверхности до значений, больших критического, и, как следствие, увеличивается подъемная сила. Из рис. 1.12.1,6 видно, что при этом становятся больше критические углы атаки а р и максимальные значения коэффициентов подъемной силы Суетах- [c.103]

Экспериментальные исследования показали, что для улучшения аэродинамических характеристик крыла (повышения Су ах) наиболее целесообразно применение сдува пограничного слоя. Такой сдув производится обычно вблизи носков крыла, а также расположенных на нем различных органов управления и средств механизации (элеронов, элевонов, щитков и др.). Причем вдув воздуха для этих целей через профилированную щель может осуществляться даже со сверхзвуковой скоростью при сравнительно небольших расходах. [c.104]

Другой разновидностью регулирования модуля вектора тяги путем изменения критического сечения сопла является газодинамическое управление. Критическое сечение сопла изменяется за счет увеличения толщины пограничного слоя при тангенциальном вдуве газа в сопло из газогенератора или из основной камеры сгорания. Такой вдув одновременно позволяет уменьшить тепловые потоки к соплу. Исследования показывают, что глубина регулирования тяги в последнем случае существенно меньше, чем в случае применения сопла с центральным телом ([48], 1972, № 10). [c.303]

На рис. 5.3.16 показана схема управления вектором тяги и пограничным слоем (схема II). Устройство управления вектором тяги (дефлектор 7) представляет собой шарнирный выдвижной механизм, через который в нейтральном (горизонтальном) положении осуществляется полный расход [c.380]

Рис. 5.3.16. Управление вектором тяги и пограничным слоем (схема II)

Одним из методов управления отрывными течениями является отсос газа из застойной зоны. Такой отсос может осуществляться, например, через щель, расположенную вдоль линии шарниров элерона или закрылка. Отсос является эффективным средством уменьшения площади, занятой отрывным течением, и способствует направленному изменению аэродинамических характеристик обтекаемого тела. Исследования показали, что ламинарный пограничный слой более чувствителен к отсосу, чем переходный или чисто турбулентный, т. е. при одинаковых расходах отсасываемого газа точка отрыва ламинарного пограничного слоя перемещается на большее расстояние. [c.418]

Чтобы Предотвратить отрыв потока от обтекаемой поверхности ИЛИ переместить точку отрыва ближе к кормовой точке профиля, прибегают к искусственным приемам, известным под названием управление пограничным слоем. [c.126]

УПРАВЛЕНИЕ ТУРБУЛЕНТНЫМ ПОГРАНИЧНЫМ СЛОЕМ [c.317]

Первый способ состоит в подавлении первичной неустойчивости для уменьшения частоты и интенсивности первичных струй и, следовательно, их вклада в перенос импульса и порождение турбулентности. Чтобы добиться этого, необходимо стабилизировать подслой и пристенную область на протяжении всей рассматриваемой поверхности. Видимо, это может быть достигнуто с помощью распределенного отсоса, который, как известно, представляет собой очень эффективный метод управления турбулентным пограничным слоем. [c.319]

В последние годы применение гибких поверхностей для управления пограничным слоем привлекло большое внимание. Однако упор при этом делается в основном на способность таких поверхностей стабилизировать и, таким образом, поддерживать ламинарное течение. Из проведенного здесь предварительного анализа вытекает, что использование гибких поверхностей с подходящими переходными характеристиками по нормальным и касательным напряжениям может оказаться пригодным также для управления развитым турбулентным потоком. Хотя разработка таких поверхностей представляет собой довольно сложную задачу, настоящая теория дает необходимые количественные данные о величине колебаний напряжения на стенке, требуемой постоянной времени и т. д. Кроме того, она дает теоретическую базу, на основе которой можно оценить экспериментальные результаты. [c.321]

АКУСТООПТИКА — пограничная область между физикой и техникой, в к-рой изучается взаимодействие эл.-магн, волн со звуковыми и разрабатываются основы применения этих явлении в технике. Взаимодействие света со звуком используется в совр, оптике, оптоэлектронике, лазерной технике. для управления [c.46]

Это исследование имеет значение для управления пограничным слоем на стреловидном крыле. [c.109]

Отметим так же некоторые практические особенности упомянутых установок. Применение избыточного давления в открытой установке имеет преиму щества свободного доступа к сечению потока за решеткой, простоты управления пограничным слоем, осуществления осушки и очистки воздуха, а также больших градиентов плотности в потоке, повышающих чувствительность оптических методов. В установке, работающей на разрежение, можно достигнуть больших чисел М (в связи с меньшими абсолютными перепадами давлений), а также иметь более крупные лопатки, что облегчает их выполнение, а также проведение измерений. [c.482]

Рис. 9. 12. Схема течения в воздухозаборнике с управлением пограничным слоем

Окончательный выбор программы регулирования производится после конкретизации принятой системы регулирования и с использованием опытных характеристик конкретного регулируемого воздухозаборника. При этом, естественно, учитываются схема регулирования, управление пограничным слоем, интерференция с планером летательного аппарата и другие факторы. Наличие полей таких характеристик (см. рис. 9. 33) и выбранной программы регулирования воздухозаборника позволяет затем построить скоростные характеристики воздухозаборника, под которыми принято понимать зависимости авх и от числа М полета. Наличие таких характеристик необходимо для расчета высотно-скоростных характеристик двигателя. [c.304]

Активное управление достигается при введении слабых периодических (гармонических) возмущений в устройство (сопло или диафрагму), формирующие струю. Для этой цели обычно используются акустические или вибрационные возмущения, а также возмущения начального пограничного [c.40]

В главе 9 излагается способ управления автоколебаниями в аэродинамических трубах с открытой рабочей частью, который основан на высокочастотном или низкочастотном возбуждении свободной струи. Оказалось, что при высокочастотном акустическом возбуждении струи (St = 2-5) диаметром d = 1,15 - 2,2 м реализуется эффект ослабления перемешивания независимо от режима течения в пограничном слое выходного сечения сопла. [c.62]

Изучены два варианта акустического облучения 1) излучатель звука располагается в обратном канале трубы. При этом частоту излучения подбирали так, чтобы она совпала с одной из резонансных частот обратного канала. Это обеспечивало увеличение амплитуды акустических колебаний. Известный недостаток указанного варианта состоит в том, что при этом генерируются пульсации давления в рабочей части трубы [9.1,9,4] 2) акустические возмущения вводятся в пограничный слой сопла через узкую щель, вследствие чего здесь реализуется периодический вдув-отсос [9.5]. Такой способ возбуждения имеет два важных преимущества по сравнению с первым вариантом. Во-первых, для управления когерентными структурами в слое смешения возбуждается лишь тонкий пограничный слой вблизи среза сопла, а не весь объем обратного канала трубы и ядро потока в рабочей части. Во-вторых, поскольку узкая щель представляет собой малоэффективный излучатель звука, можно надеяться, что при этом в рабочей части трубы не возникнут сколько-нибудь значительные пульсации давления. [c.215]

В настоящее время разработаны и продолжают разрабатываться многие другие методы уменьшения сопротивления. Применяют, например, отсос с поверхности крыла сквозь щели или пористую поверхность воздуха, накопившего возмущения при прохождении сквозь лобовую часть пограничного слоя. На место этого возмущенного воздуха поступает извне почти лишенный возмущений в условиях спокойной атмосферы воздух, который сохраняет ламинарный режим движения в пограничном слое. Экономичность такого рода управления пограничным слоем достигается благодаря тому, что отсасывать приходится очень небольшие количества воздуха, соответствующие малому его расходу сквозь сечения пограничного слоя ). [c.544]

Управление пограничным слоем 544 Уравнение баланса тепла 436, 486 --- энергии 65, 96 [c.735]

Существуют следующие виды механизации крыла щитки, закрылки, предкрылки, отклоняемые носки крыла, управление пограничным слоем, реактивные закрылки. [c.95]

Управление пограничным слоем является одним из наиболее эффективных видов механизации крыла. Оно может заключаться в отсасывании или сдувании пограничного слоя (рис. 3.29), для чего можно использовать либо специальные вентиляторы, либо компрессор самолетного газотурбинного двигателя. [c.98]

Вместе с тем многие вопросы, нанример определение сопротивления трения ц нолей скорости п температуры, построение картины течения в камере сгорания, эжекторе и сверхзвуковом диффузоре, выяснение силового и теплового воздействия выхлопной струи реактивного двигателя на органы управления и другие части летательного аппарата, а также на стенки испытательного стенда и т. п., не могут быть разрешены без привлечения дифференциальных уравнений гидрогазодинамики или уравнений пограничного слоя.. В связи с этим в кннге значительное внимание уделено основам гидродинамики, теории пограничного слоя и теории струй. [c.9]

Pliqa S) (рис. 5.3.19) показывают, что наи-Удтах обеспечивает схема III с реактивным закрылком. Согласно весовым расчетам, у летательного аппарата с силовой установкой по схеме I наилучшие весовые характеристики и наименьшая потребная тяговооруженность. Применение схемы III приводит к увеличению веса, но снижает потребную тягу. Такое различие между рассматриваемыми схемами объясняется взаимным аэродинамическим влиянием различных элементов аппарата, веса крыла, средств его механизации, а также маршевой силовой установки. Ввиду высоких силовых нагрузок и температур в схеме I вес крыла, приходящийся на единицу его площади, повышенный. Крыло с реактивным закрылком (схема III) имеет больший вес, чем крыло с системой управления пограничным слоем. Утяжеление крыла (схема I) компенсируется снижением веса маршевых двигательных установок, и, наоборот, увеличение их веса в схемах II и III компенсируется снижением веса крыла. [c.382]

Главной целью статьи является применение теории к изучению турбулентных пульсаций давления у стенки, использованию растворимых полимеров и гибких поверхностей для управления пограничным слоем и исследованию механизма конвенктивного теплообмена. [c.301]

Для того чтобы обсудить возможность применения предлагаемой теории к проблеме управления турбулентным пограничным слоем, полезно рассмотреть схематическую диаграмму энергии потока, показанную на фиг, 16, а. Предложенная модель иристен-ной турбулентности предполагает, что основная энергия, яв.1[яю-щаяся источником движения системы (т. е. градиент давления в случае течения в трубе и кинетическая энергия осредненного движения в случае течения в пограничном слое), передается сначала упорядоченному крупномасштабному низкочастотному нестационарному движению (первичному движению), которое может быть отнесено к классическому случаю движения крупных вихрей. Это первичное движение включает носледовательность согласованных и быстрых, подобных струям, выбросов, которые порождаются локальной неустойчивостью в структуре подслоя. Движение менаду последовательными выбросами определяется вязкими напряжениями и характеризуется медленным возвращением потока к стенке. Первичное движение нельзя считать турбулентным в общепринятом смысле этого слова. Скорее оно ближе к хорошо известной фор- [c.317]

Очевидно, что метод управления турбулентным пограничным слоем должен включать периодическое накопление и освобонадение части Н0ЛН01Т энергии первичного дв жения. Для этого необходимо ввести некоторый упругий механизм в самом потоке или i a ограничивающей поток стенке, способный поглощать, хранить и затем освобождать энерги 0 во время соответствующих стадий каждого первичного цикла (фиг. 16,6). [c.319]

Заметное уменьшение трения в турбулентном потоке, достигнутое в последние годы путем добавления в поток растворимых полимеров, хорошо известно и доказано экспериментально. Однако до сих пор не имеется достаточно хорошего объяснения механизма или механизмов, определяющих этот эффект. Среди нескольких предло/кенных объяснений часто иривлекались и вязкоупругие свойства растворов полимеров. Настоящая теория позволяет предположить, что вязкоупругие свойства играют основную роль в подобной фор.ме управления пограничным слоем. Если это действительно так, то теория дает новую основу для изучения этого явления. [c.320]

По1 лощение (вибраций F 16 (F в трубопроводах L 55/04) гаюв в сосудах высокого давления F 17 С 11/00) Пограничный слой [потока, управление F 16 D 1/06-1/12 управление (в летательных аппаратах В 64 С 21/00-21/10 в насосах и компрессорах необъемного вытеснения F 04 D 29/68) > Погружение [литье погружением В 22 D 23/04 как способ <нанесения покрытий в 05 С 3/00-3/172, С 23 С 2/00-2/40 формования изделий (из глины, гипса и других керамических В 28 В 1/38, 21/46 из пластических В 29 С 41/14) материалов)], Погрузка (бревен или пиломатериалов В 27 В 31/00-31/02 предметна на движущийся поезд В 61 К 1/00-1/02 сосудов в установках для отпуска или переливания жидкостей В 67 D 5/68-5/70 rai суда В 65 G 67/(60, 62)) Погрузочно-разгрузочные [платформы <В 65 0 69/(22—28) на ж.-д. транспорте В 61 D 47/00) работы В 65 (способы и устройства общего назначения G 65/00—69/28, D 88/00—90/00 на транспортных средствах 0 67(00—62)) устройства (аэродромные В 64 F 1/31, 1/32 для громоздких и тяжелых грузов В 66 F 9/00-9/24 на ручных тележках В 62 В 1/06, 1/14, 1/22, 3/04-3/06)] [c.139]

Пассивное управление осуществляется за счет изменения начальных условий истечения (режим течения в пограничном слое на срезе сопла, изменение параметров этого слоя, начальная турбулентность потока, начальный масштаб турбулентности) или же изменения геометрии устройства, формирующего струю (форма сопла или диафрагмы с острыми кромками, сопла сложной геометрии прямоугольные, треугольные, эллиптические, кольцевые, многотрубчатые, лепестковые, сопла круглого сечения с генераторами продольных вихрей в их выходном сечении). Пассивное управление позволяет не только изменять топологию крупномасштабных когерентных структур, но при их ослаблении усиливать относительную роль мелкомасштабной турбулентности. Как правило, при пассивном управлении достигается интенсификация смешения, хотя при некоторых слабых воздействиях, приводящих к ослаблению когерентных структур в струе удается получить и противоположный эффект - ослабление перемешивания. [c.40]

Таким образом, акустическое гармоническое возбуждение турбулентной струи при сравнительно малых амплитудах является эффективным средством управления ее статистическими характеристиками. В настоящей главе рассматривается реализация такого управления при различных начальных условиях истечения (уровня возбуждения, режима течения в начальном пограничном слое, начальной турбулентности потока, модового состава акустических возмущений, числа Маха истечения, степени неизо-термичности струи, влияния отклонения формы управляющего сигнала от гармоничности и др.). [c.56]

До сих пор мы рассматривали акустическое возбуждение струи плоскими волнами. Новые возможности управления струями представляет акустическое возбуждение звуком высших азимутальных мод (спиральными волнами). Некоторые результаты такого исследования описаны в работе авторов [2.14]. Экспериментальная установка представляла собой ресивер с хонейкомбом и сеткой, из него через сопло с выходным диаметром d = = 40 мм истекала струя. Воздух в ресивер поступал от компрессора. Звук от четырех динамиков подводился к соплу через цилиндрические трубки к выходному участку сопла в сечении, отстояшем на 30 мм вверх по потоку от плоскости среза сопла. Оси трубок были перпендикулярны оси сопла, шаг трубок в окружном направлении составлял 90°. Выходные отверстия трубок были закрыты мелкоячеистой сеткой заподлицо с внутренней поверхностью сопла. При возбуждении на одной частоте сигналы с различных динамиков могли подаваться в фазе или со сдвигом фаз Аф. При включении двух противоположных динамиков сдвиг фаз мог составлять Аф = О или 180° при включении всех четырех динамиков Аф = О или 90°. Для возбуждения струи применялись громкоговорители мощностью 20 и 150 Вт. Скорость истечения струи uq — 30 - 60 м/с. Re = (1 - 2) 10 , пограничный слой на срезе сопла бьш турбулентным. [c.88]

Здесь речь должна идти о методах решения начальных и краевых задач для систем с особенностями (наличие зон пограничных слоев, большого промежутка интегриро вания) и специфических задач теории оптимального управления. [c.26]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...