Отсасывание - пограничный слой
Cтраница 2
 |
Схематические виды механизации крыла, повышающие су. [16] |
Отсасывание пограничного слоя дает тот же эффект, что и сдувание его. Сущность этого средства заключается в создании разрежения на верхней поверхности крыла и отсасывании пограничного слоя через щели в обшивке с помощью специальных вентиляторов. [17]
Опубликованные Прандтлем в том же году фотографические снимки с течения вокруг круглого цилиндра, с одной стороны которого произвошлось отсасывание пограничного слоя, ясно показывают, что с этой стороны образование вихрей отсутствует. При этом работа, необходлмая для отсасывания, как это показал Аккерз ]) для течения в диффузоре и Шренк 2) дтя течения вокруг шара и крыла, сравнительно мала, так как отсасывать приходится незначительное количество жидкости. Фотографии, изображенные на фиг. Это течение, на первый взгляд кажущееся довотьио странным ( направление течения - слева направо. [18]
 |
Поворотные лопатки в канале. [19] |
Наконец, возможно управление пограничным слоем путем вдувания в него с большой скоростью струи сжатого воздуха изнутри крыла. Однако такой способ для практического осуществления весьма труден, так как количество выбрасываемого сжатого воздуха должно быть весьма значительным. Наоборот, при отсасывании пограничного слоя достаточно удалить из него сравнительно небольшое количество жидкости. [20]
 |
Течение около цилиндра при. [21] |
На рис. 14.1 изображено обтекание круглого цилиндра при одностороннем отсасывании пограничного слоя внутрь цилиндра через узкую щель в его поверхности. Мы видим, что на той стороне, где производится отсасывание, течение прилегает к поверхности цилиндра на значительно большем протяжении, чем на противоположной стороне, что приводит к значительному уменьшению сопротивления. Кроме того, вследствие нарушения симметрии течения возникает большая поперечная сила. [22]
Еще об одной возможности предупреждения образования вихрей - путем сообщения частицам жидкости, заторможенным в пограничном слое, новой энергии - будет подробно сказано при рассмотрении теории крыла. Этот способ осуществляется тем, что в пограничный слой через насадку вводится струя жидкости с большой кинетической энергией, чтобы таким путем вновь сообщить заторможенным частицам жидкости движение вперед. Здесь только укажем, что работа, затрачиваемая при таком способе, значительно больше, чем в случае отсасывания пограничного слоя внутрь крыла и последующего вывода воздуха наружу. [23]
Если отсасывание производится достаточно сильно, то можно предотвратить отрыв пограничного слоя от стенки. При устройстве щели в кормовой части круглого цилиндра отсасывание почти полностью предотвращает отрыв пограничного слоя. Насколько эффективно отсасывание пограничного слоя, показывают рис. 2.12 и 2.13, на которых изображены фотографии течения в сильно расширяющемся канале. При одностороннем отсасывании ( рис. 2.12) поток прилегает к той стенке, через которую производится отсасывание. При двустороннем отсасывании ( рисунок 2.13) поток заполняет все поперечное сечение канала, и получается такая же картина линий тока, как и при течении без трения. В последнее время отсасывание пограничного слоя с успехом было применено для увеличения подъемной силы крыльев. [24]
Движение в погранич - ла происходит отрыв потока от не-ном слое вращающегося гребно - го, то оторвавшиеся части жидкос-го винта. Поверхность, на которой ти в какой-то мере продолжают вра-давление понижено. Такое же центрифугирование испытывают части пограничного слоя, наиболее близкие к поверхности вращающегося тела; при этом возникают вторичные течения такого же вида, как и рассмотренные в § 8 гл. III, и происходит как бы отсасывание пограничного слоя от центра вращения наружу ( см. § 7 гл. [25]
Как правило, под управлением переходом к турбулентности подразумевается решение первой из указанных задач, для чего разрабатываются методы, в основу которых заложены различные физические принципы воздействия на пристенное течение. В первую из них входят методы модификации устойчивости течения для подавления нарастания его возмущений. К ним относятся: оптимизация формы обтекаемого тела ( продольного градиента давления), охлаждение / нагревание его поверхности в потоке газа / жидкости, отсасывание пограничного слоя и использование подвижных стенок. Другой подход к управлению заключается в непосредственном влиянии на линейные и нелинейные возмущения ламинарного течения: сглаживании поверхности тела, уменьшении его вибраций, турбулентности внешнего потока и акустического фона, подавлении волн неустойчивости путем их суперпозиции. [26]
При расчете крыльев, на которых пограничный слой должен оставаться ламинарным ( безразлично, благодаря ли отсасыванию или вследствие придания крыловому профилю специальной формы), весьма важную роль играет точное знание теоретического потенциального распределения скоростей вдоль профиля. В том и другом случае необходимо, чтобы падение давления происходило на возможно большей части контура профиля. Обширные исследования, связанные с этим вопросом, выполнены С. Твэйтс [84] предложили использовать отсасывание пограничного слоя для такого регулирования подъемной силы очень толстого крыла, чтобы получать одно и то же ее значение независимо от угла атаки. [28]
Если отсасывание производится достаточно сильно, то можно предотвратить отрыв пограничного слоя от стенки. При устройстве щели в кормовой части круглого цилиндра отсасывание почти полностью предотвращает отрыв пограничного слоя. Насколько эффективно отсасывание пограничного слоя, показывают рис. 2.12 и 2.13, на которых изображены фотографии течения в сильно расширяющемся канале. При одностороннем отсасывании ( рис. 2.12) поток прилегает к той стенке, через которую производится отсасывание. При двустороннем отсасывании ( рисунок 2.13) поток заполняет все поперечное сечение канала, и получается такая же картина линий тока, как и при течении без трения. В последнее время отсасывание пограничного слоя с успехом было применено для увеличения подъемной силы крыльев. [29]
Страницы: 1 2