Обтекание внешнего сверхзвуковое

Кроме зон взаимодействия со скачками, приближение нограничного слоя несправедливо при обтекании внешним сверхзвуковым потоком выпуклых изломов или выпуклых участков конечного изменения угла наклона стенки на длине порядка характерной толгцины по- [c.101]

Четыре уравнения (13) — (16) составляют систему, к решению которой сводится задача об обтекании внешнего тупого угла сверхзвуковым потоком газа. [c.160]

Изложенная теория обтекания внешнего тупого угла сверхзвуковым потоком газа применяется для решения большого числа конкретных задач газовой динамики некоторые из них мы рассмотрим ниже. [c.167]

Пусть сверхзвуковой поток газа течет с заданной скоростью над плоской неподвижной стенкой. В точке С (рис. 4.18) стенка обрывается, а давление в пространстве за точкой С меньше, чем давление в невозмуш,енном потоке вдоль стенки. Тогда точно так же, как в случае обтекания внешнего тупого угла, точка С [c.167]

Сверхзвуковое обтекание внешнего угла [c.194]

При сверхзвуковом обтекании внешнего угла (рис. VIИ.7) поток расширяется и, следовательно, скорость потока после поворота будет больше, чем перед поворотом. В отличие от предыдущего случая, где скорость убывает скачком, при обтекании внешнего угла скорость будет расти непрерывно. [c.194]

Задача о сверхзвуковом обтекании внешнего угла сводится к тому, чтобы по параметрам потока до линии возмущения ОС и углу поворота 02 найти параметры потока за линией возмущения O j и в секторе возмущения С ОС - [c.195]

СВЕРХЗВУКОВОЕ ОБТЕКАНИЕ ВНЕШНЕГО ТУПОГО УГЛА [c.309]

Схема течения в косом срезе решетки СА показана на рис. 9.12. Течение газа в косом срезе при > 1 происходит аналогично течению при обтекании внешнего тупого угла большего 180°. В минимальном сечении (в горле СА) скорость газа равна скорости звука. Около выходной кромки (в точке т ) происходит почти скачкообразное падение давления от его критического значения в горле (ртк ,) до величины pi на выходе из сопла. В результате из точки т исходит серия волн )разрежения, при прохождении через которые поток разгоняется и поворачивается в сторону свободной границы струи. Отражение волн разрежения от спинки соседней лопатки и возникновение скачков уплотнения в результате взаимодействия струй, вытекающих из соседних каналов, усложняет картину течения в косом срезе, но не нарушает общей закономерности разгона сверхзвукового потока в области косого среза. [c.155]

При обтекании створок перепуска I внешним сверхзвуковым потоком на поверхности 1—2 возникает избыточное давление (из-за появления перед створкой косого скачка уплотнения). Поэтому создается сопротивление давления на створках перепуска, осевая составляющая которого равна [c.246]

Обтекание излома стенки. Примем (рис. 1) вершину обтекаемого угла О за начало координат, ось х направим по продолжению стенки АО а ось у — перпендикулярно ей в сторону области, занятой газом. Пусть Oq — угол излома стенки, д, A Bi — поверхность, отделяющая внешний сверхзвуковой поток от дозвукового пограничного слоя [c.59]

При обтекании тела сверхзвуковым потоком газа (см. рис. Х1-27) перед ним возникает головная ударная волна 1. Она представляет собой поверхность разрыва, при прохождении через которую поток газа скачком меняет свои параметры определенным образом, так что составляющие скорости, касательные к поверхности разрыва, остаются непрерывными. На поверхности разрыва выполняются законы сохранения массы, количества движения и энергии. В области потока 2 между ударной волной и внешней кромкой пограничного слоя влияние вязкости не учитывают эту область 2 называют невязким сло-е м. На поверхности обтекаемого тела возникает пограничный слой 3, [c.276]

Аналогичные явления происходят и при внешнем обтекании профилей. На рис. 131 для примера показана схема обтекания идеальным сверхзвуковым потоком пластинки, образующей с направлением потока конечный угол атаки. [c.386]

ОБТЕКАНИЕ ВНЕШНЕГО УГЛА ВЯЗКИМ СВЕРХЗВУКОВЫМ потоком ) [c.233]

Расчет обтекания внешнего угла М > 2. Сверхзвуковое завихренное течение невязкого газа можно довольно легко рассчитать, например, хорошо разработанным методом характеристик. [c.234]

В работах [Жук В.И., Рыжов О.С., 1979 Жук В.И., 1980 Соколов Л.А., 1980 изучено взаимодействие движущегося с постоянной скоростью скачка уплотнения с ламинарным пограничным слоем и показано, что такое течение в ряде случаев можно описать системой уравнений для стационарного режима свободного взаимодействия при ненулевой скорости поверхности. Задание ненулевой скорости поверхности оказывается также необходимым при описании некоторых режимов взаимодействия внешнего сверхзвукового течения с пограничным слоем, в котором вдоль поверхности вдувается струя газа для обеспечения безотрывного обтекания или уменьшения теплового потока к поверхности. При внезапном начале или прекращении движения поверхности разрыв в граничных условиях вносит возмущение в течение в исходном пограничном слое. Классическая теория пограничного слоя может оказаться неприменимой для описания подобных течений. Вопросы, связанные с влиянием на течение начала и прекращения движения поверхности требуют, поэтому специального рассмотрения. [c.106]

Из оценок (8.68) (8.70) видно, что если около поверхности малой неровности существует слой, в котором и Ам<С 1, то характерная площадь поперечного сечения длинной неровности аЪ определяет вид взаимодействия внешнего сверхзвукового потока и течения около малой неровности. Очевидно, что при обтекании выпуклости, например, в случае аЬ > на ее передней стороне будет повышение давления Ар > [c.393]

Сверхзвуковое течение газа с непрерывным увеличением скорости. Обтекание внешнего тупого угла [c.108]

Таким образом, для аналитического исследования задачи обтекания внешнего тупого угла сверхзвуковым потоком газа мы получили следующие четыре уравнения. Уравнение характеристики [c.113]

Наличие даже слабого скачка уплотнения приводит к резкому увеличению давления во внешнем потоке. Рост давления передается навстречу потоку по дозвуковой части пограничного слоя. Линии тока отклоняются от стенки, порождая в сверхзвуковой частя пограничного слоя семейство волн сжатия, которые распространяются во внешний поток и оказывают влияние на форму и интенсишность скачка уплотнения вблизи области взаимодействия. Продольный градиент давления в пограничном слое оказывается значительно меньше, чем во внешнем потоке. Если скачок слабый, то движение в пограничном слое происходит под воздействием небольшого положительного градиента давления и отрыв потока не происходит. С увеличением интенсивности скачка уплотнения во внешнем потоке возрастает градиент давления вблизи стенки и возникает отрыв пограничного слоя. При этом увеличивается отклонение линий тока в сверхзвуковой части течения, благодаря чему поддерживается необходимое распределение давления, соответствующее данной интенсивности скачка уплотнения. В зависимости от условий во внешнем потоке (интенсивности скачка уплотнения, местного числа М, ускоренного или замедленного характера течения) и формы обтекаемого тела возможны два случая. В первом случае поток после отрыва присоединяется снова к стенке. Сразу за скачком уплотнения возникают волны разрежения, как при обтекании внешнего тупого угла. В месте присоединения поток направлен под некоторым углом к стенке, поэтому здесь возникает новый скачок уплотнения, который может вызвать иногда новый отрыв пограничного слоя. Таким образом, могут появиться несколько 22 [c.339]

На практике приходится решать смешанные стационарные задачи, когда в поле течения имеются области как дозвукового, так и сверхзвукового потока. Такого рода задачи возникают при внешнем сверхзвуковом обтекании затупленных тел с отошедшей ударной волной, во внутреннем течении в сопле Лаваля и в других каналах. В этом случае математическая модель имеет наиболее сложный вид — течение газа описывается системой квазилинейных уравнений в частных производных, имеющей смешанный эллиптико-гиперболический тип. При этом положение поверхности перехода от дозвукового течения к сверхзвуковому заранее неизвестно. Расчет таких течений является затрудни- [c.267]

Для внешних сопряженных задач, как стационарных, так и нестационарных, были получены асимптотические решения при обтекании пластины сверхзвуковым газовым потоком (отметим,. что рассматриваемые внешние задачи не могут быть решены точно, так как уравнения пограничного слоя в области передней кромки обтекаемого тела несправедливы, поэтому все решения, полученные с использованием теории пограничного слоя, являются a HMHTotnqe KH-ми). [c.259]

Однако около угловой точки давление и угол наклона вектора скорости меняются на порядок по величине на малой длине. Тогда в области толщиной Ве имеющей всегда дозвуковой участок профиля скорости, составляющие скорости и, е , нормальные и тангенциальные к поверхности тела, имеют одинаковый порядок величин. Из уравнений неразрывности и импульса следует, что на длинах в окрестности угловой точки продольный и поперечный градиенты давления имеют одинаковый порядок. Использование этих оценок при совершении предельного перехода Не оо в уравнениях Навье — Стокса приводит к уравнениям Эйлера. Однако решения уравнений Эйлера не позволяют удовлетворить условиям прилипания на контуре тела. Поэтому на длинах Не / приходится рассматривать еще один, более тонкий слой, в котором главные члены уравнений Навье — Стокса, связанные с вязкостью, имеют порядок инерционных членов. Из этого условия вытекает оценка толщины области вязкого течения, которая оказывается пропорциональной Не" . В случае обтекания нетеплоизолнрованного тела возникают дополнительные особенности предельного решения уравнения энергии, с которыми можно познакомиться в работе [21]. Использование известного принципа асимптотического сращивания решений в разных характерных областях течения (см., например, [41]) позволяет получить все необходимые граничные условия. Сращивание решений для локальной области, имеющей продольный и поперечный размеры Не" / , и для внешнего сверхзвукового потока дает внешнее краевое условие для локальной области. Сращивание с решением в невозмущенном пограничном слое дает профили параметров в невозмущенном набегающем потоке , т. е. при (ж/Не" /2) ----оо. Из-за малой толщины области вязкого течения [c.249]

Если взаимодействие на основной части тела не является слабым, то градиент давления, который индуцируется при обтекании внешним потоком эффективного тела, образованного толш,иной вытеснения пограничного слоя, влияет на течение в пограничном слое уже в первом приближении. Таким образом, распределение давления на внешней границе пограничного слоя нельзя считать заданным и его необходимо определять при совместном интегрировании уравнений для невязкого гиперзвукового потока и пограничного слоя. При этом математическая постановка краевой задачи на всей длине тела аналогична ее постановке в локальных областях течений со свободным взаимодействием для режима умеренных сверхзвуковых скоростей [18]. Поэтому можно было ожидать появление эффектов передачи возмуш ений вверх по потоку на всей длине тела, т. е. зависимости решения от краевых условий, заданных вниз по потоку. [c.258]

До настоящего времени отсутствует метод расчета обтекания внешнего угла (излома стенки) вязким сверхзвуковым потоком. Отсутствует также подробное эксперпментальное исследование физической картины течения в рассматриваемом случае расширения сверхзвукового потока. [c.233]

Так как необходимо уметь оценивать влияние вязкости нри обтекании внешнего угла реальным сверхзвуковым потоком, то представляется интересным провести зкспериментальное псследованпе расширения сверхзвукового потока при наличии пограничного слоя перед вершиной угла и выяснить насколько близкие к реальной картине результаты можно получить из расчета течения в рамках невязкого потока, уподобив пограничный слой перед вершиной угла завихренному сверхзвуковому потоку невязкого газа. [c.233]

Рассмотрим, как изменяется толгцина пограничного слоя нри обтекании внешнего угла сверхзвуковым потоком. Интересно определить толгцину пограничного слоя в конце области расширения, за которой возможен расчет пограничного слоя обычными методами. Так как профили скоростей до расширения сверхзвукового потока п в конечном сеченпп области расширения одинаковы, то удобно оперировать толгциной вытеснения. Па рис. 7 изображены расчетные зависимости толгцины вытеснения в конце области расширения, отнесенной к толгцине вытеснения перед вершиной угла, от угла а и числа М набегаюгцего потока (кривые 1 - для М = 2.42, 2 - для М = 2.63). Сплошные кривые соответствуют степенному профилю скоростей с показателем степени п = 1/7 и получены пз условия равенства расходов в пограничном слое до и носле расширения штриховые определены при помогци упомянутого выше метода, для которого профиль скоростей зависит от а. Приведенные на рпс. 7 экспериментальные точки располагаются вблизи сплошных кривых (светлые точки М = 2.42, черные - М = 2.63). [c.239]

Систематическое применение современных асимптотических методов позволило рассмотреть широкий круг задач, которые не поддаются описанию в рамках классической теории пограничного слоя теория отрыва и присоединения пограничного слоя, различные течения с сильным локальным или глобальным взаимодействием пограничного слоя с внешним сверхзвуковым потоком, включающие часто передачу возмущений вверх по потоку, обтекание двумерных или трехмерных малых препятствий, теория сверхкритических и транскритических режимов взаимодействия для двумерных и трехмерных течений и ряд классов других задач, что позволило детально изучить структуру течений, сформулировать новые приближенные законы подобия. [c.1]

Исследовано обтекание плоского треугольного крыла на режиме сильного взаимодействия пограничного слоя с внешним сверхзвуковым потоком. Ана л итиче ско е исследование проведено при использовании ньютоновского предельного перехода, при котором величина показателя адиабаты стремится к единице, а значения чисел Маха и Рейнольдса — к бесконечности [Дудин Г.Н., Нейланд В. Я., 2002]. Для случая обтекания холодного крыла с достаточно большим удлинением, когда в пограничном слое поперечные токи малы, получено аналитическое выражение с точностью до второго приближения для определения линии перехода от закритического к докритическому течению. Проведено сравнение с результатами численных расчетов. [c.365]

Теперь мы можем дать картину обтекания внешнего тупого угла. Пусть в некоторой точке С стенка поворачивает, образуя с первоначальным направлением угол о (фпг. 48). При сверхзвуковом обтекапип внешнего тупого у1 ла ЛСВ газ расширяется, ибо область, занятая газом, увеличивается ири расширении газ ускоряется. Вдоль участка стенки АС скорость газа постоянна. Угловая точка С при обтекании её газом является препятствием, которое служит источником возникновения слабых возмущений в газовом потоке. Эти возмущения, как было показано, распространяются в равномерном потоке по прямой линии — характеристике СК, которая отделяет невозмущённый газовый поток от возмущённого. Вдоль участка стенки СВ скорость газа снова принимает постоянное [c.109]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...