Физическая сущность волнового отрыва в пограничном слое

Понятие и виды управления пограничного слоем.

Отрыв пограничного слоя возникает из-за интенсивного торможения потока вблизи поверхности силами трения. Поэтому если искусственно увеличить скорость вблизи по-верхности обтекаемого тела,то отрыва можно избежать.

Увеличить скорость течения газа в пограничном слое можно достичь 2-мя способа-ми:

· отсасыванием заторможенного слоя потока вовнутрь обтекаемого тела;

· сдувом пограничного слоя с помощью струи, которая выдувается с большой скоростью на поверхность обтекаемого тела.

Рис 5.2.6 Схема управления скоростью течения в пограничном слое

Отсос пограничного слоя дает возможность поддерживать без отрыва обтекания до щели отсоса при больших углах атаки.

Сдув пограничного слоя подводит дополнительную энергию к заторможенным час-тичкам газа в пограничном слое, при этом увеличивается скорость потока частичек и уст-раняется явление отрыва потока.

Рассмотрим обтекание профиля крыла реальным потоком газа при большой, но дозвуковой скоростью. Так как в носовой части профиля струйки сужаются, то площадь поперечного сечения уменьшается, а скорость увеличивается. В хвостовой части профиля струйки расширяются, площадь поперечного сечения увеличивается, то скорость движения потока уменьшается.

На верхней поверхности профиля крыла на дозвуковых скоростях движения возникают зоны в которых местные скорости достигают скорости звука.

Рис 5.2.6 Схема образования волнового отрыва в пограничном слое

Так как за профилем скорость потока снова становится дозвуковой, то торможение происходит на условной поверхности сильно уплотненного газа, которая называется скач-ком уплотнения. В пограничном слое скорости по его толщине изменяються от 0 до Vδ, то возле поверхности профиля местная скорость не может достигнуть сверхзвуковой величи-ны. Поэтому зона сверхзвуковых течений и скачок уплотнения не может достигнуть по-верхности тела профиля. На скачке уплотнения происходит увеличение давления . Ввиду разницы давлений перед скачком и за ним, возникает обратный поток газа в погра-ничном слое навстречу основному набегающему потоку. Этот обратный поток отодвигает основной поток от поверхности профиля и возникает отрыв потока от поверхности профи-ля, который называется волновым срывом. При этом происходит набухание погранич-ного слоя, увеличивается его тлощина. Сверхзвуковой поток обтекает как бы вогнутый угол, что приводит к образованию дополнительного косого скачка уплотнения. Таким образом образуется система косого и прямого скачка уплотнения. Такую систему принято называть – образным скачком.

ЛЕКЦИЯ 6.1 ВОЗНИКНОВЕНИЯ И РАСПРОСТРАНЕНИЕ ЗВУКОВЫХ ВОЛН ВОЗМУЩЕНИЯ СРЕДЫ

План:

Дата добавления: 2013-12-12