Гиперзвуковой закон подобия

Гиперзвуковой закон подобия [c.657]

ГИПЕРЗВУКОВОЙ ЗАКОН ПОДОБИЯ 659 [c.659]

Путем упрощения уравнений движения газа при больших значениях числа М в работах [1-4] удалось установить законы подобия при обтекании тел идеальным газом с большими сверхзвуковыми скоростями. В работе [4] показано, что при М сю обтекание тела произвольной формы стремится к некоторому конечному состоянию, которое достигается тем скорее, чем более затуплена передняя часть обтекаемого тела. Такое предельное состояние движения, которое характеризуется соотношением М со8 (п,ж) 1, где со8(п,х) — косинус угла между направлением набегающего потока и нормалью к поверхности тела в его передней части, будем называть, следуя работе [4], гиперзвуковым течением. Коэффициенты аэродинамических сил при гиперзвуковом течении становятся не зависящими от М (подобно случаю течений газа при весьма малых скоростях). [c.25]

Случай больших чисел Маха. Закон подобия гиперзвуковых потоков [c.247]

Формула (105) выражает закон подобия гиперзвуковых слабо сужающихся потоков, в частности обтекания клинообразных профилей с малыми углами полураствора 0. Согласно этому закону, если в двух таких обтеканиях величины К одинаковы, то коэффициенты давления будут относиться как квадраты углов полураствора клиньев. [c.249]

Вводя, как и ранее, обобщенное понятие относительной толщины т, которая может быть равна либо относительной толщине профиля в собственном смысле этого слова, либо относительной вогнутости дужки, либо, наконец, углу атаки, будем считать величину К, равную произведению характерного числа Маха, например числа Маха М . однородного набегающего потока, на относительную толщину т, критерием подобия двух гиперзвуковых потоков, слабо отклоняющихся от заданного однородного гиперзвукового потока, и записывать закон подобия в этом случае в общей форме [c.249]

Обработка распределения стационарного давления и его возмущений в фазе с О и d в параметрах гиперзвукового подобия позволяет, в принципе, расширить диапазон применения полученных данных на более широкий класс затуплений и для тел с различной относительной толщиной. Однако, как показано в [14], для конусов с углами полураствора 6g = 2,5°-20° закон подобия для стационарных параметров начинает действовать [c.80]

Фиг. 14. Экспериментальная проверка закона подобия для течений в режиме сильного взаимодействия гиперзвукового потока с пограничным слоем с учетом распространения возмущений вверх по потоку М 23,3, Ве = 1,9-10 [49, 57].

Теория обтекания тел потоком газа с большой сверхзвуковой скоростью является одной из наиболее новых областей газовой динамики. В ряде работ путем упрош ения уравнений движения газа при больших значениях числа М удалось установить законы подобия при обтекании тел идеальным газом с большими сверхзвуковыми скоростями. В работе [1] показано, что при М оо обтекание тела произвольной формы стремится к предельному состоянию, которое достигается тем скорее, чем более затуплена передняя часть тела. Такое предельное состояние движения, которое характеризуется соотношением М соз(гг,ж) 1, где соз(гг,ж) - косинус угла между направлением набегаюш его потока и нормалью к поверхности тела в его передней части, получило название гиперзвукового течения. Форма поверхностей тока и скачка уплотнения не меняются при гиперзвуковом течении с изменением скорости потока, а давление меняется пропорционально квадрату скорости. Коэффициенты аэродинамических сил нри гиперзвуковом течении не зависят от числа М (как при течениях газа с весьма малыми скоростями). [c.279]

С развитием вычислительной математики и техники стали простыми многие ранее неразрешимые задачи газовой динамики. В связи с этим автор стремился избегать громоздких приближенных методов, хотя и эффективных в прошлом, ставя основной задачей на простых допускающих аналитическую обработку примерах или с помощью законов подобия дать представление об общей картине и особенностях гиперзвукового (а часто и умеренно сверхзвукового) обтекания основных классов тел и о влиянии на это обтекание реальных свойств газа. Для иллюстрации положений гиперзвуковой теории широко использованы результаты точных численных решений или экспериментов. [c.4]

ОБЩИЙ ЗАКОН ПОДОБИЯ ГИПЕРЗВУКОВОГО ОБТЕКАНИЯ ТЕЛ НЕВЯЗКИМ ГАЗОМ [c.110]

Как видно, вывод закона подобия из теории подобия и раз мерности более краток, чем из анализа полной системы уравнений. Это впечатление, однако, обманчиво, и оба приведенных вывода практически эквивалентны, так как при подборе систе-мы определяющих параметров мы неявно исходили из общей постановки задач, в частности, из вида уравнений и определяющих граничных условий. Например, для получения из общей-теории подобия и размерности принципа гиперзвуковой стабилизации нужно знать конкретные соотношения на ударной волне, исходя из которых, можно пренебречь давлением роо, энтальпией h или скоростью звука йоо невозмущенного потока для получения закона бинарного подобия необходимо знать структуру и особенности уравнений химической кинетики и т. д. [c.121]

Закон подобия гиперзвукового обтекания тонких тел совершенным газом [c.218]

Рассмотрим еще закон подобия нестационарного гиперзвукового обтекания тонких тел. [c.230]

Тогда получим следующий закон подобия. При гиперзвуковом обтекании Совершенным газом (случай реального газа [c.275]

Проведено исследование постановки краевой задачи для двумерного отрывного течения, которое на режиме сильного или умеренного взаимодействия с внешним гиперзвуковым потоком почти везде описывается уравнениями пограничного слоя. Обсуждается вид законов подобия. Показано, что около плоскости симметрии треугольного крыла для устранения противоречий в постановке краевой задачи необходимо допустить существование возвратного поперечного течения и области локальной неприменимости уравнений пограничного слоя. В этой области течение является или локально невязким или вязким, но с малыми значениями поперечных компонентов скорости. [c.153]

Переходя в соответствии с аналогией этого течения и гиперзвукового обтекания тела к переменным, характеризующим такое обтекание, получаем следующий закон подобия. [c.188]

Тонкие тела под большими углами атаки. Еще одно важное обобщение закона подобия при гиперзвуковом обтекании тонких заостренных тел принадлежит В. В. Сычеву (1960). [c.192]

При выводе закона плоских сечений и закона подобия при гиперзвуковом обтекании тонких заостренных впереди тел под малым углом атаки используется то обстоятельство, что в таких течениях возмущения скорости малы и возмущенная область сосредоточена вблизи поверхности тела. С увеличением угла атаки возмущения перестают быть малыми и область возмущенного движения с подветренной стороны расширяется. Тем не менее можно обобщить результаты теории обтекания тонких заостренных тел и на случай больших углов атаки, если все поперечные размеры тела имеют одинаковый порядок d и малы по сравнению с его длиной Z, т. е. X = dU i. При этом по-прежнему считаем, что Мт 1. [c.192]

Правило площадей, очевидно, легко скомбинировать с законом подобия гиперзвукового обтекания тонких затупленных впереди тел. [c.201]

Анализ порядков возмущений для тонкого тела в гиперзвуковом потоке. Закон подобия при обтекании тонких тел потоком газа с большой сверхзвуковой скоростью. Закон плоских сечений. [c.184]

Существование предельных гиперзвуковых течений имеет следствием следующий закон подобия при обтекании газом с большой сверхзвуковой скоростью геометрических подобных и одинаково ориентированных тел все течения с разными значениями р и pi и одним и тем же у подобны между собой, т. е. в таких течениях отношения скорости V к скорости набегающего потока и плотности р к плотности набегающего потока pi имеют в геометрически соответственных точках одинаковые значения отношения давления р и температуры Т к их значениям в набегающем потоке, а также величины в соответствующих точках пропорциональны М . [c.402]

Таким образом, установлено подобие гиперзвуковых течений у мало наклоненной плоской пластины при этом, кроме величины 7, параметром подобия является величина /С = Ма. о подобие течений около пластины представляет собой пример общего закона подобия гиперзвукового обтекания тонких тел, который будет установлен позднее. [c.406]

Перейдем к установлению закона подобия при гиперзвуковом движении тел. Примем длину тела за единицу, и пусть безразмерная величина х, как и выше, характеризует относительную толщину тела. Уравнение заданной поверхности можно записать тогда в виде [c.407]

Закон подобия гиперзвуковых потоков [c.317]

В монографии Г. Г. Черного показано, что область действия закона подобия для гиперзвукового обтекания тонкого тела ожп-вальнои формы приблизительно определяется следующими гра-цицамп [c.116]

Закон плоских сечений и закон гиперзвукового подобия существенно упростили постановку и решение задач гиперзвукового обтекания тонких заостренных тел, и методы их экспериментального исследования. Пользуясь законом подобия, можно было на основании опытов при некоторых скоростях с моделями, аффинноподобными натурному телу, получить аэродинамические данные исходного тела при больших сверхзвуковых скоростях. [c.336]

В подтверждении этого закона подобия на рис. 5.21 приведены отходы ударной волны б, радиусы ее кривизны на оси симметрии и величины звукового угла на теле со для широкого диапазона условий гиперзвукового обтекания сферы равновесно-дис-социирующим воздухом и совершенным газом (распределение давления на теле в этой области зависит от к лишь через величину что следует из рис. 5.10 и аппроксимирующей формулы (5.3.8)). Эти данные хорошо аппроксимируются корреляционными формулами [c.156]

Но все производные по х в уравнениях (9.4.9) умножены на т, поэтому, положив и =, внесем в решение лишь ошибку Тогда получим закон подобия при гиперзвуковом обтекании аф-финноподобных тонких тел под конечным углом атаки течения будут подобными при совпадении критериев [c.235]

В 11.2 на основе взрывной аналогии установлен закон подобия гиперзвукового обтекания притупленных пластины и ци-.линдра. Ниже обобщим его на притупленные тела с геометриче-оски подобными кусочно-гладкими боковыми поверхностями [c.273]

В главе IV изучаются течения, в которых взаимодействие внешнего сверхзвукового потока с пограничным слоем не является слабым на всей длине обтекаемого тела. В 4.1 оценки теории свободного взаимодействия распространены на режим слабого гиперзвукого взаимодействия, а в 4.2 показано, что когда взаимодействие не является слабым возмущения передаются на всю длину обтекаемого тела. В 4.2 получены решения задачи для режима сильного гиперзвукового взаимодействия и установлено, что известное автомодельное решение Лиза Стюартсона не является единственным и существует однопараметрическое семейство решений, которое позволяет учесть влияние граничных условий на заднем конце пластины конечной длины. Установленные законы подобия хорошо коррелируют экспериментальные данные. [c.19]

Группа преобразований (4.42) представляет своеобразный закон подобия для течений с умеренным и сильным взаимодействием на пластине. (Кстати, стоит заметить, что наличие эффекта распространения возмущений вверх по течению при X 1 показывает, что классический закон подобия вязких гиперзвуковых течений, сформулированный впервые в работе [Лунев В.В., 1959 Hayes W.D., Probstein R.R, 1959 [c.151]

Подобие двумерных безотрывных течений при неслабом взаимодействии пограничного слоя с гиперзвуковым потоком с учетом распространения возмущений вверх по течению рассмотрено в статье [Нейланд В. Я., 1970,6]. В работе [Козлова И.Г., Михайлов В.В., 1971] предложена форма закона подобия, в которой передача возмущений учитывалась путем введения дополнительного параметра, равного значению безразмерного давления в характерной точке тела. Полезно, однако, ввести параметры подобия, не зависящие от решения задачи и справедливые для отрывных течений. [c.156]

При установлении закона подобия С. С. Цянь и С. В. Фалькович исходили из предположения о потенциальном характере течения около тонкого тела при гиперзвуковой скорости набегающего потока. [c.184]

В краткой заметке, относящейся к 1947 г., У. Д. Хейз см. ссылку на стр. 183) указал на эквивалентность задачи о гиперзвуковом обтекании тонкого тела и задачи о неустановившемся плоском движении газа, возникающем при расширении поршня соответствующей формы. Таким путем закон подобия Цяня был обобщен на случай обтекания тонких тел произвольного поперечного сечения со скачками уплотнения, вызывающими появление вихрей. Это обобщение имеет важное значение, так как при большой сверхзвуковой скорости нельзя пренебрегать вихреобразованием в скачках уплотнения. [c.184]

Подробному выводу законов подобия при гиперзвуковом обтекании тонких заостренных тел, которые могут совершать колебательные движения довольно общего вида, посвящена работа Г. Ф. Теленина (1956) выполненная в 1953—1954 гг. [c.185]

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]

Ниже будут рассмотрены результаты (в основном отечественныху исследований, проведенных в указанных областях в течение последних 10—15 лет. Первые основополагающие работы по вопросам взаимодействия пограничного слоя с невязким гиперзвуковым потоком были связаны с анализом плоских и осесимметричных течений около тонких заостренных тел. В этом случае удается достаточно просто выделить параметры, управляющие течением, и установить соответствующие законы подобия. Как известно, фундаментальным параметром подобия для тонких аффинно-подобных тел в невязком гиперзвуковом потоке совершенного- [c.530]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...