Обтекание острого угла

Рис. 23. Вихрь, образующийся при обтекании острого угла

Облака, образование — 45 Обтекание острого угла 190 Объемная сила 17 Однородная атмосфера 34 Ожижение, теплота—41 Отвердевание, принцип —26 Охлаждение поверхности земли 45 [c.222]

Будем считать, что падающий на линию перехода слабый разрыв ( приходящий по отношению к точке их пересечения) — обычного типа, возникающего, скажем, при обтекании острых углов, т. е. разрыв первых производных скорости по координатам. Он отражается от линии перехода в виде другого слабого разрыва, характер которого, однако, заранее не известен и должен быть определён путём исследования течения в окрестности точки пересечения. Последнюю выбираем ниже в качестве начала координат х, у, а ось х — вдоль направления скорости газа в этой точке, тогда ей соответствует начало координат и в плоскости годографа. [c.549]

Подчеркнем, что для изложенных рассуждений существенно, чтобы пограничный слой имелся перед ударной волной (т. е. вверх по течению от нее). Поэтому сказанное выше не относится к волнам, отходящим от переднего края тела, как это может, например, иметь место при обтекании острого клина (о чем будет подробно идти речь в следующем параграфе). В последнем случае газ подходит к краю угла извне, т. е. из пространства, в котором никакого пограничного слоя не существует ясно поэтому, что изложенные соображения ни в какой мере не за- [c.585]

В общем случае ввиду невозможности обтекания острой задней кромки (гл. II, 11) такое течение сопровождается отрывом потока от поверхности профиля. Только при некотором частном значении угла атаки (обычно отрицательном) точка схода струй совпадает с задней кромкой профиля, т. е. получается безотрывное бесциркуляционное течение соответствующий угол атаки ао называется углом нулевой подъемной еилы. [c.23]

Изменяя вид гиперболической функции (88), можно получить спектры обтекания острого и тупого угла или пластинки [131. [c.75]

Аналогичные, но более сложные подсчеты для случая обтекания пластинки под острым углом а Ф позволяют получить следующие формулы ) [c.82]

Заметим, однако, что проблема устранения парадоксов нулевой подъемной силы (лобового сопротивления) и бесконечности скорости решается значительно труднее в задачах обтекания контуров, которые имеют острые углы, обращенные острием внутрь контура. Здесь схема идеальной жидкости часто дает большое отклонение от действительности. Некоторые из таких задач мы рассмотрим в дальнейшем изложении. [c.167]

ПОД углом атаки управляется двумя вихрями, которые наблюдаются и при небольших сверхзвуковых скоростях [2, считается несомненным, что пики теплового потока при больших сверхзвуковых скоростях также индуцируются вихрями. Пара вихрей образуется в результате отрыва потока от острых передних кромок, причем вследствие безотрывного обтекания острия пластины вихри появляются только на некотором расстоянии от него [20, 21]. [c.284]

Совершенно очевидно, что, зная кривую = / у ), мы будем знать всё движение, ибо, чтобы найти скорость на радиусе-векторе полярного угла ср (конус с углом раствора 2ср) достаточно будет найти на нашей кривой такую точку, чтобы нормаль в ней пошла под углом ср к оси г. Трудность состоит только в том, что в задачах на обтекание острия бывает задан угол острия, а не угол поверхности разрыва. [c.232]

А. Л. Гонор (1966) построил точные решения для тел звездообразного сечения, обтекание которых в пределе при бесконечном уплотнении газа в ударном слое переходит в схему Ньютона с сосредоточенными силами в вогнутых острых углах. [c.203]

Изложенный выше метод характеристик для сверхзвукового осесимметричного обтекания острых тел вращения может быть перенесен на случай несимметричных течений вокруг тела с малым углом атаки, при этом за основное течение берется осесимметричное течение около тела вращения и накладывается на него слабое возмущенное движение газа, соответствующее малому углу атаки. Учитывая для этого дополнительного течения только линейные члены, мы получаем для его определения линейные дифференциальные уравнения. [c.394]

Рис. 5.8. Схема обтекания круглого цилиндра потоком, набегающим под острым углом

При весьма малых числах Рейнольдса (например, ULh х, 0,3, где L — размер пластины поперек потока) поток огибает острые углы и безотрывно следует вдоль как передней, так и тыльной стороны контура пластины (см. рис. 4.7, а). При небольшом увеличении числа Рейнольдса (Re Ai 10), достигнутом только путем увеличения скорости течения при обтекании той же самой пластины, происходит срыв струй потока по ее углам, а позади пластины образуются два крупных симметричных вихря, которые остаются присоединенными к ее тыльной стороне (см. рис. 4.7, б). [c.104]

Рассмотрим двумерную задачу об обтекании затупленного конуса или клина равномерным сверхзвуковым потоком совершенного газа [25]. Для некоторых углов полураствора клина или конуса (0) и чисел Маха набегающего потока (Моо), течение за ударной волной при обтекании острого клина или конуса с тем же углом полураствора будет сверхзвуковым. Затупление конуса приводит к появлению дозвуковой области. При углах полураствора клина или конуса 0, меньших 0 (0 —угол полураствора клина, для которого течение за ударной волной становится звуковым М2=1)г дозвуковая зона располагается вблизи затупления и звуковая линия начинается на ударной волне и заканчивается на теле. Для затупленных клиньев и конусов имеется диапазон углов 0, для которых звуковая линия уходит в бесконечность и около клина течение является дозвуковым. На рис. 4.6 показаны заштрихованные области, в которых дозвуковая зона независимо от формы затупления уходит в бесконечность. Случай а соответствует обтеканию клина, б —конуса. При пространственном обтекании возможно появление локальных дозвуковых зон и распространение этих дозвуковых зон вниз по потоку (рис. 4.6). [c.213]

При обтекании затупленных конусов под большими углами атаки на подветренной стороне картина течения напоминает течение обтекания острого конуса с тремя парами вихревых жгутов и дополнительной пары вихревых жгутов, возникающей в окрестности сопряжения сферической и конической части модели. При удалении вихревые жгуты с одним направлением вращения могут объединиться в один. Образование дополнительных вихревых жгутов связано с кривизной головного скачка уплотнения, который обладает двумя точками перегиба. Точка перегиба головного скачка разделяет области течения газа с различным направлением завихренности, перетекающего в подветренную область. [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]

По найденным расчетным полям газодинамических переменных определялись локальные аэродинамические характеристики конуса коэффициент давления Ср-(р- р коэффициенты сопротивления трения в радиальном (с ,. = x,Jq ) и окружном = Хе,У(7 ) направлениях. Поскольку в эксперименте визуализация картины обтекания острого конуса не проводилась, то о структуре поля течения и ее изменении в зависимости от угла а и числа Ке можно судить только по результатам расчетов. [c.128]

Х.7. Угол наклона скачка уплотнения 0с перед острым конусом с ростом числа Моо полета уменьшается. Это, в частности, хорошо видно на рис. 3.1Х.5, где по результатам расчетов обтекания острого конуса с углом Рк=40° построены графики зависимостей 00 = 0с (Моо) как без учета диссоциации ( %=1,4), так и с ее учетом. Такой характер изменения угла конуса обусловлен дополнительным уплотнением газа у обтекаемой поверхности при возрастании скорости и, следовательно, большим приближением фронта ударной волны к этой поверхности. [c.623]

Поэтому определение v. и угла ударной волны производится непосредственно по диаграмме ударной поляры с помощью луча, проведённого из начала координат под заданным углом у к оси абсцисс (см. рис. 50), как это было подробно объяснено в 86. Мы видели, что при заданном угле ударная поляра определяет две различные ударные волны с различными углами Одна из них (соответствующая точке В на рис. 50), более слабая, оставляет течение, вообще говоря, сверхзвуковым другая же, более сильная, превращает его в дозвуковое. В данном случае для обтекания углов на поверхности конечных тел ) следует всегда выбирать первую из них, волну слабого семейства. Необходимо иметь в виду, что в действительности этот выбор определяется условиями обтекания вдали от угла. При обтекании очень острого угла (малое у) образующаяся ударная волна должна, очевидно, обладать очень малой интенсивностью. Естественно считать, что по мере увеличения этого угла интенсивность волны будет расти монотонно этому соответствует как раз перемещение по участку кривой ударной поляры (рис. 50) от точки к точке С. [c.508]

Исследование сверхзвукового стационарного течения вблизи острия на поверхности обтекаемого тела представляет собой трёхмерную задачу, и потому несравненно сложнее исследования обтекания угла с линейным краем. Полного исследования этой задачи в общем случае до настоящего времени не существует. Полностью решена лишь задача об осесимметрическом обтекании острия, которое мы здесь и рассмотрим. [c.509]

Заметим, что, как уже указывалось (гл. II), вследствие нереальности такого давления безотрывное обтекание становится невозможным, и с передней острой кромки пластины происходит срыв струй. Поэтому применение описанных выше математических методов для определения обтекания невязким потоком пластины или других профилей с острыми передней и задней кромками, строго говоря, носит несколько условный характер. Исключение составляет только случай обтекания профиля под таким углом атаки, при котором точка разветвления струй совпадает с острой передней кромкой ). В этом случае обе острые кромки, передняя и задняя, лежат на линии раздела потоков, обтекающих верхнюю и нижнюю стороны профиля, и струи жидкости плавно входят и сходят с него. [c.27]

В точке на носке профиля (см. рис. 7.5) (dy/dx) = tg o = 1/3 I ol = 18,43°. Так как угол атаки а = 0,35 рад = 20° больше угла o = 18,43° у острия профиля, то обтекание верхней стороны будет происходить с расширением, а нижней — со сжатием, вызванным возникновением скачка уплотнения. [c.186]

Определим общий характер обтекания для того, чтобы выбрать возможный метод расчета. Рассмотрим течение у точки О передней кромки (рис. 7.19). Это течение определяется углом наклона касательной у острия tg 3д = = [c.194]

Рассмотрим характер обтекания сверхзвуковым потоком под углом атаки а = о острого конуса с половинным углом (З, при вершине. В этом случае перед конусом возникает скачок уплотнения в виде конической поверхности с соответствующим углом 0с (рис. 10.19). Сверхзвуковое течение, образующееся между поверхностями конуса и скачка, является по своему характеру коническим. Это означает, что параметры потока (плотность р, температура Т, давление р и скорость V) остаются постоянными вдоль прямых, проведенных из вершины конуса (в том числе совпадающих с поверхностью конуса и скачка уплотнения). [c.485]

Обтекание острого угла. След поверхности раздела при обтекании острого угла показан штриховой линией А К па рис. 103. Вследствие инерции струйки не могут сразу обогнуть угол А, поэтому за ним образуется застойная область, а основное движение происходит выше линии АК. Частицы жидкости в застойной области в результате действия вязкости и турбулентного перемешивания втягиваются в зону основного потока в направлении движения. Благодаря расширению основного потока за углом А и соответственно уменьшению скоростей на участке Л К давление незначительно повышается, что способствует возникновению обратного течения вблизи стенки. Так образуется вращательное движение, охватываюш,ее значительную область (на рис. 103 она обозначена буквой S), направление циркуляции которого показано стрелками. Наблюдения показывают, что отдельные вихри, образующиеся на поверхности раздела, непрерывно перемеш,аются и одни массы жидкости заменяются другими в рассматриваемой области, хотя явление з целом [c.181]

В качестве первою примера образования поверхности разрыва прИ неустановившемся течении рассмотрим обтекание острого угла Гплоскаи проблема) и проследим расположение линий тока этого течения. В первый момент после возникновения течение будет почти потенциальным (фиг. 154). Затем, с накоплением массы жидкости в пограничном слое, примыкающем к телу, вблизи вершины угла образуется состояние,, показанное на фиг. 155. Дальнейшее изменение спектра линий тока показано на фиг. 156 и 157. Около вершины угла происходит встреча, слияние частей жидкости с разными скоростями. По обе стороны отходящей от вершины угла поверхности раздела течение — потенциальное. [c.190]

Ф ишбурн Б. д., Адамсон Т. С., Трансзвуковая зона в сверхзвуковом пограничном слое при обтекании острого угла. Ракетная техника и космонавтика, 10, № 2, 14—15 (1972). [c.303]

Использование соотношений в точках отрыва и присоединения поз- воляет выделить единственное решение, т. е. найти точку отрыва и давление в зоне отрыва. В качестве примера применения этого метода В. Я. Нейланд (1965) провел расчет характеристик ламинарных срывных зон при обтекании острого угла сверхзвуковым потоком. М. Я. Юделовичем (1965) дайдено донное давление за сферой. [c.551]

Обратимся к решению (3.59) при Ь = 0. Среди прочих течений вязкой или идеальной жидкости оно позволяет воспроизвести один из типов разрушения вихря. Это явление описано Верле [18] и послужило предметом многочисленных исследований. Обзоры работ по изучению этого вихревого образования можно найти в [19-24]. Там же и в альбоме Ван Дайка [25] представлены фотографии явления при обтекании под углом атаки треугольного крыла с острой передней кромкой, а также в трубах с закрученным вокруг оси потоком. На фотографиях течений в статьях Лейбовича [21] и Эскудиера [23] видна структура вихревых образований. Вихревая система утолщения ( пузыря ) включает либо один сомкнувшийся на оси кольцевой вихрь [23], либо два, один из которых вложен в другой [21, 23]. В работах [19-23] проведена аналогия между вихревым образованием и отрывом потока вязкой жидкости от [c.212]

Это условие заключается в требовании, чтобы скорость жидкости не обращалась в бесконечность на острой задней кромке крыла напомним в этой связи, что при огибании угла идеальной жидкостью скорость в вершине угла обращается, вообдце говоря, в бесконечность по степенному закону (задача 6 10). Можно сказать, что поставленное условие означает, что струи, стекающие с обеих сторон крыла, должны плавно смыкаться без того, чтобы поворачивать вокруг острого угла. Естественно, что при выполнении этого условия решение задачи о потенциальном обтекании приведет к картине, наиболее близкой к истинной, при которой скорость везде конечна, а отрыв происходит лишь у самой задней кромки. Решение становится г[осле этого вполне однозначным и, в частности, определяется и нужная для вычисления подъемной силы циркуляция Г. [c.261]

Исследование сверхзвукового стационарного течения вблизи острия на поверхности обтекаемого тела представляет собой трехмерную задачу, и потому месравненно сложнее исследования обтекания угла с линейным краем. Полностью может быть решена задача об осесимметричном обтекании острия, которое мы здесь и рассмотрим. [c.593]

Угол наклона скачка уплотнения 0д перед острым конусом с ростом числа полета уменьшается, что показано на рис. 10.23, где по резулыатам расчетов обтекания острого конуса с углом 4 = 40° построены графики зависимостей 0(.= = 0 (Моо) без учета (7) диссоциации (й = 1,4) и с ее учетом (2). Такой характер изменения угла скачка за счет диссоциации обусловлен дополнительным уплотнением газа у обтекаемой поверхности при росте скорости полета. [c.488]

При обратном направлении потока, из более широкой части капилляра в более узкую, в месте стыка ламииар-ность режима не нарушается. Вообще всякое расширение потока, наблюдаемое при обтекании каких-либо твердых стенок, может приводить к образованию вихревых движений в жидкости, сопровонцдающихся нарушением ламинарного режима, появлением области турбулентности. Особенно легко возникают подобные рихри тогда, когда поток жидкости обтекает стенки с острыми углами. Рез- [c.43]

Найденное решение используется в задачах обтекания клиновидных тел равномерным сверхзвуковым потоком. Например, в случае бесконечного клина, обращенного острием А навстречу потоку (рис. 5), течение разделяется прямой линией тока В1А на два течения — обтекания вогнутых углов В1АВ2 и В1АВ3. [c.281]

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]

В работах [15—16] рассмотрено обтекание острых и затупленных конусов с углом полураствора 6=10° при различных углах атаки (Л1 =5,6, Кеоо =3-10 ч-3-10 ). [c.294]

Метод расчета и модели турбулентности апробируются сравнением с экспериментальными данными работы [37], в которой исследовано обтекание острого конуса с углом полураствора при вершине 12° под углом атаки 15° сверхзвуковым потоком газа, Л1оо=1,8 при значении числа Рейнольдса Кеоо=2,5 10 , температура поверхности близка к температуре торможения набегающего потока Г. Параметры невозмущенного потока характеризуются большой степенью турбулентности в расчетах предполагалось, что переход к турбулентному режиму заканчивался при г/L= =0,06 и течение на остальной части конуса имело турбулентный режим. [c.343]

Во избежание недоразумений подчеркнём, что для всех изложенных рассуждений существенно, чтобы пограничный слой имелся перед ударной волной (т. е. вверх по течению от неё). Поэтому полученные результаты относятся, в частности, и к ударным волнам, отходящим от заднего края, но не относятся к волнам, отходящим от переднего края тела, как это может, например, иметь место при обтекании острого клина (о чём будет подробно итти речь в следующем параграфе). В последнем случае газ подходит к краю угла извне, т. е. из пространства, в котором никакого пограничного слоя не существует ясно поэтому, что изложенные соображения ни в какой мере не затрагивают возможности существования ударных волн, отходящих от края такого угла. [c.502]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...