Обтекание профиля с острой передней кромкой

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]

Характерные режимы обтекания чечевицеобразного сверхзвукового профиля с острой передней кромкой изображены на рис. 10.35. [c.56]

Считая, что головная ударная волна образуется во внешнем по отношению к пограничному слою невязком потоке, примем следующую модель гиперзвукового обтекания вязким газом тонкого крылового профиля с острой передней кромкой. [c.703]

Очертание задней кромки профиля до последнего времени не отличалось разнообразием — применялись острые кромки. Для дозвукового обтекания они были наивыгоднейшими во всех отношениях. Однако для сверхзвуковых скоростей (особенно для Af>2) могут оказаться выгодными тупые задние кромки они позволяют без ущерба для прочности крыла сделать более острой переднюю кромку профиля и уменьшить положительные избыточные давления перед крылом, которые при больших сверхзвуковых скоростях играют большую роль в создании волнового сопротивления, чем разрежение сзади. [c.79]

На теории Прандтля — Майера основано исследование течений не только около носка снаряда, но и в сопле Лаваля и около профиля крыла с передней кромкой в виде идеально острого клина. Укажем, например, на работу Я. Аккерета (1925) , в которой рассматривается обтекание сверхзвуковым потоком плоской пластинки при мал ом угле атаки а. [c.316]

Как заметил впервые С. А. Чаплыгин, задние острые кромки крыловых профилей обтекаются, как правило, без отрыва, если только углы атаки не выходят за пределы некоторого интервала. Иными словами, при действительном обтекании профилей в потоке возникает как раз такая циркуляция, которая необходима для создания непрерывного обтекания задней кромки конечной скоростью. Об этом подробнее будет сказано в 42. Что касается наличия передней острой кромки, то оно нежелательно обычно эту кромку закругляют, создавая плавный носок профиля. [c.257]

Отрыв потока с передней кромки может оказать влияние на весь режим обтекания поверхности. Как и в других случаях отрыва потока, вязкий поток отрывается на передней кромке под действием положительного градиента давления. При достаточно больших углах атаки крылового профиля положительный градиент давления на передней кромке с малым радиусом закругления оказывается достаточно большим, чтобы вызвать отрыв. При больших числах Маха отрыв потока с передней кромки зависит от интенсивности скачка уплотнения, образующегося около передней кромки. Даже при малых углах атаки тонкого крыла с большой стреловидностью и с заостренной передней кромкой поток отрывается от передней кромки с образованием вихрей над верхней поверхностью крыла, оказывая влияние на аэродинамические характеристики, в особенности в условиях взлета и посадки, а также под действием порывов ветра и взрывных волн в атмосфере. Другим интересным явлением считается отрыв потока с острия иглы, установленной перед тупой носовой частью тела при сверхзвуковых скоростях. Такая игла может способствовать уменьшению сопротивления и теплопередачи к летательным аппаратам, развивающим большие скорости ). Она может быть также использована как эффективное средство управления. [c.200]

При увеличении угла атаки а>0 передняя критическая точка/С перемещается вниз по профилю к точке Б, а точка схода струй В — вверх по профилю к точке А (рис. 18.2, б). Если было бы возможно плавное обтекание жидкостью задней острой кромки, то установилось бы новое бесциркуляционное обтекание профиля — Г=0, Яу = . Однако, при радиусе закругления острой кромки г->-0, скорость безотрывно обтекающей жидкости должна беспредельно возрастать (см. п. 3.8), так что давление, вычисленное по уравнению Бернулли, должно было бы неограниченно уменьшаться р- -(—оо), что невозможно. В действительности на верхней поверхности профиля самопроизвольно возникает течение жидкости к задней критической точке, где давление понижено. Это течение возвращает точку схода струй в заднюю острую кромку профиля. При этом поток жидкости срывается с острой кромки в виде начального или разгонного вихря, вращающегося против часовой стрелки с циркуляцией (—Г) и сносится потоком (рис. 18.3). [c.344]

Имеется попытка разработать полуэмпирический метод учета влияния затупления преедней кромки тонких профилей на обтекание их потоков с умеренной сверхзвуковой скоростью [5]. Экспериментальные данные по обтеканию пластины с передней кромкой эллиптической формы с удлинением от О (прямоугольная передняя кромка) до 8 и для диапазона чисел М от 1.4 до 1.8 имеются в [6]. Их анализ показывает, что учет влияния небольшого затупления передней кромки профиля на его обтекание при умеренной сверхзвуковой скорости вносит лишь небольшие поправки в результате обтекания профилей с острой передней кромкой. [c.293]

Задняя К ромка профиля заострена. Передняя кромка выполняется тупой для дозвуковых профилей и острой — для сверхзвуковых. Острая кромка улучшает условия обтекания крыла потоком воздуха при сверхзвуковой скорости. [c.98]

Наиболее важными формами в приложении к аппаратам с подводными крыльями, винтам и агрегатам, преобразующим энергию, являются профили, на которых отрыв потока происходит обычно на острых передней и задней кромках. Тонкие профили, обладающие этим свойством, исследовались теоретически и экспериментально в режиме суперкавитации при /(>0. В общем случае в условиях развитой кавитации (когда каверна длиннее хорды гидропрофиля) коэффициент подъемной силы уменьшается, а коэффициент лобового сопротивления возрастает по сравнению с соответствующими значениями при бескавитационном обтекании. С уменьшением параметра К коэффициенты Сь и Св уменьшаются до их предельных значений, соответствующих значению /С=0. С уменьшением К каверна удлиняется. Теоретически при /(=0 она должна простираться в бесконечность. С помощью метода Тулина получены линеаризованные решения для класса профилей малой, но произвольной кривизны, в том числе для дуги окружности и плоской пластины. В табл. 5.5 собраны результаты расчетов плоских пластин и профилей, образованных дугами окружностей, при К = 0 и /(>0, заимствованные из работ [25, 28, 39, 85, 94]. Согласно этим результатам, Сь и Сд стремятся к предельным значениям при /С = 0. Предельные значения для плоской пластины совпадают с точным решением, полученным на основе теории течений со свободными линиями тока, развитой Кирхгофом и Рэлеем [48], вплоть до членов, содержащих квадрат угла атаки. Предельное значение коэффициента подъемной силы, полученное при /С=0, состав- [c.242]

Метод интегральных соотношений в изложенной форме может быть применен и к расчету гиперзвуковых течений около тонких тел с малым затуплением переднего конца. Как уже говорилось, при обтекании таких тел вблизи поверхности тела образуется слой с высокой энтропией и малой плотностью газа. В этом слое нарушается закон плоских сечений и тем самым нарушается предположение, приводящее к эквивалентности задачи обтекания и задачи нестационарного движения газа на плоскости. Однако при использовании описанного метода интегральных соотношений теми ч ленами в них, которые связаны с наличием продольного движения газа в пространстве, можно пренебречь, так как они малы вследствие мадой массы газа, протекающего в высокоэнтропийном слое. Внутреннюю же энергию газа, текущего в этом слое, нужно учитывать, так как толщина слоя не мала. В этих предположениях Г. Г. Черный (1957) дал первые теоретические решения задач о неавтомодельном обтекании тел, рассмотрев обтекание тонкого клина и тонкого конуса с малым затуплением переднего конца. При решении этих задач, как уже говорилось ранее, были установлены законы подобия гиперзвукового обтекания затупленных клиньев и конусов. Было также установлено важное качественное отличие обтекания затупленных профилей и затупленных тел вращения. При обтекании профиля крыла малое затупление его кромки повышает давление на значительной части профиля, так что его сопротивление больше суммы сопротивления заостренного профиля и затупления. При обтекании тела вращения малое затупление переднего конца понижает давление на большом участке поверхности тела, так что его сопротивление меньше суммы сопротивления заостренного профиля и затупления. Более того согласно при- ближенной теории сопротивление очень тонкого затупленного конуса может быть даже несколько меньше сопротивления одного только острого [c.199]

При обтекании профиля крыла воздушным потоком передняя критическая точка (точка, где поток разделяется на верхнюю и нижнюю части) располагается на некотором удалении от передней кромки крыла. На рис. 1.13 эта точка обозначена буквой Я. При обтекании закругленной передней кромки крыла на передней части крыла создается разрежение р = р—рн (рис. 1.13, а), которое обусловливает появление некоторой подсасывак>щей силы, направленной вперед. Эта сила уменьшает суммарную силу лобового сопротивления на некоторую величину ДQ по сравнению со случаем, когда передняя кромка имеет острый носок (рнс. 1.13, б) и разрежение вблизи нее не приводит к уменьшению силы [c.17]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...