Физическая сущность отрыва газового потока в пограничном слое

Рассмотрим обтекание выпуклого тела воздушным потоком.

Рис 5.2.3 Схема отрыва газового потока в пограничном слое

При обтекании тела от т. О до т. А давление на верхней поверхности понижается из-за увеличения скорости, т.е. наблюдается отрицательный градиент давления по направлению течения газа пограничного слоя. Этот градиент стремится ускорить движе-ние частиц воздуха в пограничном слое, что способствует сохранению его ламинарной структуры. В т. А градиент давления увеличивается и становиться «0».

После прохождения т. А на заднем скате обтекаемого профиля возникает положи-тельный градиент давления , что в дополнение к силам трения приводит к заторма-живанию потока. Профиль скоростей начинает качественно изменяться.

В некоторой точки В под влиянием положительного градиента давление нижние слои пограничного слоя как бы приостанавливаются и за т. В по линии «В – В» поток на-чинает двигается навстречу основному потоку. Образуется обдасть обратного течения.

Притекание газа с двух сторон приводит к утолщению пограничного слоя и последую-щему его отрыву от поверхности профиля.

Таким образом на некотором участке профиля возникает зона отрыва потока огра-ниченной линией «В – В» и поверхностью обтекаемого тела. В данной зоне возникает интенсивное вихреобразование. При этом изменяются картина распределения давления по поверхности профиля, что приводит к изменению направления равнодействующей сил давлений. Срыв потока приводит к резкому уменьшению несущей способностью профиля крыла, ухудшению устойчивости и управляемости ЛА.

Так как при этом возникает турбулентное течение то это вызывает интенсивное пе-ремешивание частиц газа в пограничном слое, что приводит к подводу к нижним затормо-женным слоям газа дополнительной кинетической энергии и тем самым препятствует раз-витию обратных течений и образованию вихрей. По этому турбулентный пограничный слой более устойчивый к срыву потока чем ламинарный.

Дата добавления: 2013-12-12