Отрывные течения. Том 1 - Чжен П.
Скачать (прямая ссылка):
Wings at Supersonic Speeds, J. Roy. Aeronaut. Soc., 67, pp. 476-480
(1963).
73. Stewartson K., Hall M. G., The Inner Viscous Solution for the Core of
a Leading-edge Vortex, J. Fluid Mech., 15, pp. 306-318 (1963).
140
ГЛАВА III
74. Ward H. S., An Electrical Analogue Investigation of a Separated Flow
Problem Associated with High-speed Swept Aerofoils, ARC 24183, 1962.
75. W e r 1 ё H., Etude physique des phcnomenes tourbillonaires au tunnel
hydrodynamique, Bull. Ass. tech. marit. aeronaut., 61, pp. 177-200
(1961).
76. We r 1 ё H., Tourbillons d'ailes minces tres elancees, Recherche
aeronaut., № 109, pp. 3-12 (Nov.- Dec. 1965)
ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ЛИТЕРАТУРА
Бэнкс, Гэдд, Задерживающее влияние вращения на ламинарный отрыв, Ракетная
техника и космонавтика, № 4 (1963).
Eichelbrenner Е. A., Peube J.L., Theoretical and Experimental
Investigations in Three-dimensional (Laminar and Turbulent) Boundary
Layers, in Particular on Problems of Transition, Separation, and
Reattachment, Faculte des Sciences de Poitiers, Laboratoire de Mecanique
des Flui-des, Sept. 1966.
H о s k i n N. E., The Laminar Boundary Layer on a Rotating Sphere, Fifty
Years of Boundary Layer Research, Braunschweig, pp. 127-131, 1955.
Peake D. J., Galway R. D., R a i n b i r d W. J., The Three-dimensional
Separation of a Plane, Incompressible, Laminar Boundary Layer Produced by
a Rankine Oval Mounted Normal to a Flat Plate, National Research Council
of Canada, Aeron. Rept LR-446, NRC № 8925, Nov. 1965.
Глава IV
ОТРЫВ ТУРБУЛЕНТНОГО ПОТОКА ЖИДКОСТИ
Обозначения
А - коэффициент или параметр; а - постоянная;
Ъ - постоянная или ширина;
Срр - коэффициент сопротивления давления; с* - коэффициент;
D - диссипация энергии; полное сопротивление; также D = - - л/•
3 I V puf "
di - доля энергии, преобразованной в тепло вследствие диссипации;
е - параметр; расширение;
Н = б */0;
Л' = б**/0;
Н" =6***/0;
К - коэффициент профиля; к - универсальная постоянная; к - средний размер
шероховатости;
L - длина;
I - характерный линейный размер; постоянная длина смешения;
pt& - полное давление при у = б;
Pte - полное давление при у = 0;
R - радиус; г - расстояние от оси; г0 - радиус кругового цилиндра;
ti - энергия турбулентного движения скорость трения); щ = и при у == 0;
и* = Ути,/р - динамическая скорость;
W - ширина;
142
ГЛАВА IV
wь - расход действительного обратного течения внутри контрольной
поверхности; wе - максимальный расход, при котором еще возможно удаление
жидкости из области отрыва эжектированием в основной поток; xt -
координата точки перехода;
х0 - координата, измеряемая вдоль центральной оси от точки пересечения ее
с продолжением контура тела до начальной точки наклонной поверхности; а -
угол атаки; угол между основным потоком и составляющей ие по оси х;
р 0 due _ р 0 dp/dx _ р (2cDlcf) Н"
dx ' qcf' (Н - 1) Я" '
р, 0 due _ р ие (due/dx) 0р
ие dx ' а %w '
6** = 6* [2 - 3]/ -у- /+-у-/2)- толщина потери энергии; б*** - толщина
потери полной энергии;
S=W(pU*); ЦГа)=-^-(-^-)1и;
т] = 1 - (и9/пе)2; rj = 1 - (pt6 - Pte)/q\
rj =
cPr
Срщ
0 - половина угла раскрытия;
0 - толщина потери импульса пограничного слоя; угол раскрытия;
0' = 0 ReV:
ах и*
a = wb/we;
Индексы
г - идеальный газ;
R - восстановление; кормовая часть тела: t - полный; опт - оптимальный;
1 - на входе;
2 - на выходе;
- основной поток.
ОТРЫВ ТУРБУЛЕНТНОГО ПОТОКА ЖИДКОСТИ
143
На практике отрыв турбулентного потока является гораздо более важной
проблемой по сравнению с отрывом ламинарного потока, поскольку вследствие
увеличения числа Рейнольдса как при увеличении размеров тела, так и при
увеличении скорости потока происходит переход от ламинарного режима
течения к турбулентному. На переход влияют завихренность набегающего
потока, градиент давления, шероховатость поверхности, кривизна тела,
теплопередача и сжимаемость. Поток в диффузоре, как правило,
турбулентный. Из предыдущей главы следует, что ламинарный поток имеет
сильную тенденцию к отрыву, поэтому при ламинарном обтекании чрезвычайно
трудно создать большую нагрузку на твердую поверхность при высокой
эффективности. Однако турбулентный поток гораздо легче преодолевает
положительный градиент давления из-за обмена количеством движения внутри
пограничного слоя. Следовательно, для создания больших нагрузок поток
должен быть турбулентным.
Например, как показал Дин [1], допустимая подъемная сила рабочих лопаток
гидромашины при ламинарном режиме течения в условиях, близких к отрыву,
примерно вчетверо меньше подъемной силы в тех же условиях, но при
турбулентном режиме течения. Касательные напряжения в турбулентном потоке
в 10-103 раз больше, чем в ламинарном, поэтому в турбулентном потоке
отрыв затягивается или не происходит совсем. Турбулентное течение не
поддается расчету теоретическими методами, поскольку механизм
турбулентности недостаточно изучен, в частности не известны соотношения
между пульсационными и средними по времени величинами. Поэтому для
