Отрывные течения. Том 3 - Чжен П.
Скачать (прямая ссылка):
при малом числе Рейнольдса и около половины этой величины для боль-
ТЕПЛОВЫЕ ЯВЛЕНИЯ В ОТРЫВНЫХ ТЕЧЕНИЯХ
131
шого числа Рейнольдса в случае тонкого пограничного слоя и отношения
толщины пограничного слоя в точке отрыва к радиусу дна, меньшего единицы.
На фиг. 35 и 36 показано влияние углов атаки и скольжения на
теплопередачу. Хотя распределение теплового потока нерегулярно при малом
числе Рейнольдса, пик распределения по горизонтали, наблюдаемый при
нулевом угле атаки, исчезает; однако в центре полусферического дна
появляется отчетливое "горячее пятно" (фиг. 35). Величина теплового
потока к донной части в исследованном интервале углов атаки изменяется
мало, однако она несколько больше, чем при нулевом угле атаки, и около
угловой точки возможен большой тепловой поток. Изменение теплового потока
к модели 2 с затупленным носком аналогично наблюдаемому для остроносой
модели 3, но величина среднего теплового потока приблизительно вдвое
больше, чем для остроносой модели. С увеличением углов атаки или
скольжения влияние затупления, по-видимому, исчезает.
4.2. ВЛИЯНИЕ ТЕПЛОПЕРЕДАЧИ НА ОТРЫВНЫЕ ТЕЧЕНИЯ,
ВЫЗВАННЫЕ УСТУПАМИ, ВЫРЕЗАМИ И ЦИЛИНДРИЧЕСКИМИ ЕЫСТУПАМИ НА
ПОВЕРХНОСТИ ТЕЛА ПРИ СВЕРХЗВУКОВЫХ И ГИПЕРЗВУКОВЫХ СКОРОСТЯХ
Результаты исследований теплопередачи в отрывных течениях, вызванных
уступами, вырезами, расширениями и цилиндрическими выступами на
поверхности при сверхзвуковых скоростях, приложимы к поверхностям щитков
сверхзвуковых крыльев, пилонам, а также обтекателям различных форм, часто
выступающим над поверхностями самолета. В этих случаях толщина вязкого
слоя того же порядка, что и высота уступа, выреза или цилиндра.
В табл. 6 приведена сводка различных экспериментальных исследований,
связанных с этими проблемами. Исследования отрыва, вызываемого уступами
при М," = 2,44 [41, уже упоминались в гл. I, поэтому в настоящей главе
они рассматриваться не будут.
4.2.1. Влияние теплопередачи на отрывное течение, вызываемое уступами
и коническими расширениями
Томан [53] и Кавен 1541 провели измерения теплового потока,
температуры восстановления, напряжения трения и давления в турбулентном
отрывном течении, вызванном разными формами поверхности тела при Мзо =
1,8. Для сравнения Томан [531
!)*
Таблица 6
СВОДКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ТЕПЛОПЕРЕДАЧИ В ОТРЫВНЫ
СВЕРХЗВУКОВЫХ СКОРОСТЯХ
Схема модели Материал, размеры Погра оо
Полученные
модели ничный
величины
слой
tfSSSSS/sPMf} Плоская стенка Турбу- 2,44
Коэффициент теод
*77]^777Я ао родинамической лентныЙ отдачи,
коэффицие!
трубы. Высота усту
восстановления, ст
па 8 --- 25,4 ым
тическое давлена
напряжение тренв
число
Маха
777ГГ77Т7777777717Г. Дерево, датчик Турбу 1,8
Коэффициент тепл
-7777Л УТ77* смонтирован на плек лентный отдачи,
коэффицие!
РПдЧ С*??777??7Л сигласе. Длина выре
восстановления, ст
WWW""^ за 6 0 мм, глубина
тическое давлена
"WMW$W))y. 5, 10, 20 мм- Высо
напряжение тренк
та уступа, обращен
характеристики ц
ного навстречу пото
граничного слоя
ку, 12,21 мм: высо
та уступа, располо
женного по потоку,
20 мм; высота высту
па 20 мм
М" Бальза и медь, по Турбу 1,8
Тепловой пото
крытая тонкой бума лентный
коэффициент тепл
гой. Высота 12 мм отдачи,
коэффицие]
восстановления, те
пература лобовой п
верхности уступ
