Управление пограничным слоем при ламинарном течении

Управление пограничным слоем при ламинарном течении ) [c.352]

УПРАВЛЕНИЕ ПОГРАНИЧНЫМ СЛОЕМ ПРИ ЛАМИНАРНОМ ТЕЧЕНИИ [ГЛ XIV [c.354]

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]

Эффективность управления пограничным слоем можно оценить по степени уменьшения влияния вязкости на внешнее течение. Возмущение, возникающее во внешнем потоке, передается по дозвуковому подслою ламинарного пограничного слоя вверх по течению на несколько десятков толщин пограничного слоя, вызывая утолщение пограничного слоя, а при значительных возмущениях - появление отрыва с существенным искажением внешнего течения. Задача воздействия [c.162]

Как и в предыдуш,их изданиях, я стремился к тому, чтобы из большого количества новой литературы, посвяш,енной пограничному слою, использовать для книги наиболее важные работы, не меняя при этом основной структуры книги. Я надеюсь, что в результате выполненной переработки главная особенность книги — выдвижение на передний план теоре Гических соображений в форме, доступной для инженера,— сохранилась. Подразделение книги на четыре части (основные законы течения вязкой жидкости, ламинарные пограничные слои, переход ламинарной формы течения в турбулентную, турбулентные течения) оставлено неизменным. Однако в части Ламинарные пограничные слои сделана перестановка глав с целью придать этой части более обозримую структуру. В результате этой перестановки главы об управлении пограничным слоем и о нестационарных пограничных слоях отодвинуты в конец части. В части Турбулентные течения добавлена одна новая глава, вследствие чего обш,ее число глав книги возросло до 25. [c.13]

Относительное уменьшение сопротивления, получаемое делением разнос-сти A f между коэффициентами сопротивления при турбулентном течении и при ламинарном течении с отсасыванием на коэффициент сопротивления при полностью турбулентном течении, возрастает при увеличении числа Рейнольдса от 10 до 10 примерно от 65 до 85% (рис. 17.21). О некоторых экспериментальных результатах, относяш,ихся к управлению пограничным слоем посредством отсасывания, уже было сказано в главе XIV. Предсказанное теорией значительное уменьшение [c.469]

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]

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]

При принудительной турбулизации на ламинарный пограничный слой струи питания воздействует маломощная струя управления или вводимое в него препятствие, в результате чего уменьщается предел устойчивости течения в слое и появляется более ранний по сравнению с естественной турбулизацией переход ламинарной струи в турбулентную. Таким образом, при принудительной турбулизации местоположение сечения перехода будет зависеть от интенсивности воздействия на струю питания управляющей струи или введенного препятствия. [c.114]

Следует отметить, что рассмотренная модель компенсационного режима взаимо действия относится к широкому классу течений. Результаты, полученные на ее основе, могут быть применены при оценке эффективности управления течением в ламинарном пограничном слое. [c.439]

В этой главе мы рассмотрим в первую очередь управление пограничным слоем при ламинарном течении. Об управлении пограничным слоем при турбулентном течении будет сказано в п. 6 2 главы XXII. [c.353]

Как показывают расчеты, выполненные в 6 главы X, ламинарный пограничный слой в состоянии преодолеть без отрыва только очень небольшое возрастание давления вдоль контура тела. При турбулентном течении опасность отрыва сама по себе значительно меньше, чем при ламинарном течении, так как турбулентное течение обеспечивает непрерывный перенос импульса из внешнего течения в пограничный слой. Тем не менее и при турбулентном течении всегда желательно так управлять пограничным слоем, чтобы предупредить отрыв. Особый толчок проблема управления пограничным слоем получила в последнее время со стороны авиационной техники, для которой предуцреждение отрыва представляет особый интерес, поскольку отрыв уменьшает подъемную силу крыла и вместе с тем увеличивает его лобовое сопротивление [ ], [c.352]

Во многих ЭГД приложениях (в том числе, авиационных) параметр ЭГД взаимодействия мал. Это позволяет вначале исследовать обычную газодинамическую систему уравнений, а затем, с помощью найденных распределений газодинамических параметров, находить электрические токи, поля и концентрации заряженных компонент на основе только электрических уравнений. С помощью ЭГД эффектов можно воздействовать на газодинамическое течение только при малой скорости среды. Так, при концентрации ионов п = 10 см , электрическом поле Е = 20 кВ/см, плотности газа р = 10 г/ см и характерном размере I — 5 см, скорость газа, индуцируемая ЭГД взаимодействием, равна V — еп1Е/рУ 4 м/с. Поэтому, для достаточно медленных ламинарных течений, когда скорость среды при отсутствии электрического поля меньше 10 м/с (например, ламинарные пламена, ЭГД системы с малой скоростью рабочей среды), созданием в потоке объемного электрического заряда (с помощью коронного разряда или в результате хемоионизационных реакций) и наложением на течение электрического поля можно заметно изменять характеристики течения [1,2]. Для управления течением с большими скоростями необходимо форсировать электрические параметры (концентрации заряженных частиц и электрическое поле) вблизи критических зон в потоке, например, вблизи точек отрыва пограничного слоя. Пиже, если не оговаривается противное, параметр ЭГД взаимодействия мал. [c.599]

Разработке методов управления ламинарно-турбулентным переходом уделяется большое внимание в теоретической и экспериментальной аэродинамике как с целью увеличения аэродинамического качества летательных аппаратов [1], так и с совершенствованием аэродинамических труб [2, 3]. Среди активных методов управления наиболее полно изучен метод ламинаризации пограничного слоя отсосом через обтекаемую поверхность небольшого количества заторможенного газа широко известны возможности управления развитием пограничного слоя посредством теплового метода (охлаждения) [4]. Охлаждение делает профиль скорости в пограничном слое более выпуклым, что увеличивает критическое число Рейнольдса. При нагреве обтекаемой поверхности тепловой поток направлен к пограничному слою, что понижает устойчивость ламинарного слоя и приводит к более раннему возникновению турбулентного режима течения. В последнее время опубликован ряд теоретических и экспериментальных работ по управлению развитием малых возмущений и затягиванию ламинарно-турбулентного перехода локальным нагревом передней кромки обтекаемого тела [5-10]. [c.32]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...