Cтраница 2
С ростом угла атаки положения минимума давления и точки отрыва ламинарного потока смещаются по направлению к задней кромке. [16]
Метод Польгаузена весьма прост и часто используется для определения отрыва ламинарного потока. Но поскольку этот метод не дает достаточно точных результатов, Лойцянский [7] предложил простой, но более точный аналитический метод, используя степенные ряды, которые применимы для случая ламинарного обтекания профиля. [17]
Мордухов и Кларке [11] предложили теоретический метод определения точки отрыва ламинарного потока газа. Этот метод является развитием метода Кармана - Польгаузена с применением полиномиальных профилей скорости до седьмой степени. Кроме того, он может быть модифицирован для учета теплопередачи. Этот расширенный анализ будет рассмотрен в гл. Будут приведены основные результаты определения точки отрыва и численный пример, который хорошо согласуется с другим известным решением. [18]
Денхофф [12] разработал приближенный теоретический метод, позволяющий быстро рассчитать отрыв ламинарного потока. В методе Денхоффа предполагается, что действительное распределение скорости вдоль тела можно заменить некоторым набором распределений скорости вдоль плоской пластины, около которой имеется область постоянной скорости, переходящая в область с равномерно убывающей скоростью. Кроме того, предполагается, что действительные профили скорости в пограничном слое в сечении с максимальным значением скорости приблизительно соответствуют профилям Блазиуса для плоской пластины. Так как всякий профиль в пограничном слое однозначно определяется его формой и толщиной, то область возрастающей скорости ( в практических случаях) повлияет лишь на толщину пограничного слоя в точке максимума скорости. [19]
Тани [27] преобразовал уравнения ламинарного пограничного слоя и получил критерий отрыва ламинарного потока. [20]
На основе экспериментальных данных для профилей был установлен простой эмпирический критерий отрыва ламинарного потока с передней кромки. [21]
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. [22]
Ниже даются некоторые подробности вывода нового ряда и его применения для решения задачи об отрыве ламинарного потока. [23]
Этой операцией завершается анализ и решение дифференциальных уравнений, которые используются для определения положения точки отрыва ламинарного потока. Многочисленные промежуточные расчеты слишком громоздки, чтобы их приводить полностью. Достаточно упомянуть основные этапы, чтобы охарактеризовать последовательность вычислений и наметить план действия для тех, кто пожелал бы выполнить такие расчеты самостоятельно. [24]
Кривая и () определяет затем значение ие, а кривая ие ( х) - координату х точки отрыва ламинарного потока. [25]
Положительный градиент давления при сверхкритических числах Рейнольдса в интервале значений ф от 110 до 120 весьма велик, и статическое давление при ф 130 значительно больше, чем при отрыве ламинарного потока. [26]
Если за критерий отрыва от поверхности компоненты течения, направленной вдоль хорды, принять d / / ch ] 0 при ц О или ди / dz 0 при z 0, то из этих упрощенных уравнений пограничного слоя для бесконечно длинного цилиндра под углом скольжения следует, что критерий отрыва ламинарного потока не меняется; следовательно, можно утверждать, что положение точки отрыва не зависит от угла скольжения. [27]
В этом разделе представлены теоретические и экспериментальные результаты для ламинарного пограничного слоя, образующегося в условиях установившегося двумерного течения в дозвуковом диапазоне скоростей. Отрыв несжимаемого ламинарного потока происходит при малых значениях положительного градиента давления. В теории пограничного слоя ламинарный пограничный слой более доступен для математического анализа и характеристики ламинарного течения могут быть предсказаны с большей степенью точности, чем для турбулентного пограничного слоя. Для турбулентного течения ввиду недостаточного понимания механизма турбулентности необходимы экспериментальные исследования, дополняющие теоретические предсказания. [28]
За точкой отрыва формируется след, в котором возникает обратное течение и образуются вихри. Так как точка отрыва ламинарного потока располагается выше по течению, чем точка отрыва турбулентного потока, размеры следа в первом случае больше, и соответственно можно ожидать большее полное сопротивление. [29]
По уравнению ( 13) определяется безразмерный градиент скорости в плоскости эквивалентного несжимаемого течения. Падение скорости, которое соответствует отрыву ламинарного потока жидкости, определяется по фиг. [30]