Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Особенности определения аэродинамических характеристик профиля крыла при гиперзвуковых скоростях потока

Для приближенного расчета распределения давления по поверхности твердого тела при гиперзвуковом обтекании используется гипотеза И.Ньюто-на о корпускулярной теории гидродинамического сопротивления. Согласно этой теории частицы набегающего потока остаются невозмущенными до соу-дарения с поверхностью твердого обтекаемого тела. При ударе частицы теря-ют нормальную составляющую своего количества движения и далее движут-ся по касательной к поверхности тела. Нормальная же составляющая количе-ства движения создает импульс силы давления, которая действует на поверх-ность обтекаемого тела:

p-p= ρ V2 Sin2Ɵ

где

Ɵ- угол между касательной линией к поверхности обтекаемого тела и вектором набегающего потока, рад.

Таким образом, через единицу площади, параллельной наклонной плос-кости обтекаемого тела за единицу времени проходит определенная масса воздуха:

m = ρ V Sin Ɵ

Рис. 6.3.6 Схема обтекания внутреннего угла гиперзвуковым потоком

Коэффициент давления можно определить по формуле:

p-p / q= 2 Sin2Ɵ

где

p-p / q= p

Тогда для тонких тел, когда угол наклона скачка равен углу наклона по-верхностиобтекаемого тела β = Ɵ, относительное давление равно:

p = 2Ɵ2

Применение этой формулы при гиперзвуковом течении обусловлена тем, что головная ударная волна достигает поверхности обтекаемого тела.

Расчет силы давления по формуле Ньютона достаточно точно описывает гиперзвуковое течение вокруг тела в предельных граничных условиях:

k = Cp/Cw =1 и М∞ = ∞.

Для этого случая коэффициент давления в критической точке торможе-ния считается равным:

pмакс = 2

В ходе экспериментов установлено, что при:

k = 1,33 и М∞ = 15, pмакс = 1,75

Учитывая, что в общем случае скачок не совмещается с поверхностью обтекаемого тела, то формула расчета давления имеет вид:

p = pмакс Sin2Ɵ

где

pмакс - давление в критической точке обтекаемого тела;

Поэтому расчетную формулу можно преобразовать:

p = p(1 + V2 Sin2Ɵ)

Учитывая, что а2 = k , а M2 = V2 /a2, получим формулу для расчета давления по поверхности обтекаемого тела в виде:

p = p(1 + k M2 Sin2Ɵ)

Согласно теории Ньютона давление на элементарную площадку обтека-емого тела зависит от положения этой площадки относительно набегающего потока и не зависит от формы остальной части тела. Поэтому сопротивление тела определяется только формой его головной части, так как только она сталкивается с частичками набегающего потока. Давление в кормой части обтекаемого тела равно нулю.

Из рассмотренного можно сделать вывод, что в гиперзвуковом потоке коэффициент давления за скачком уплотнения, при малых углах поворота потока Ɵ, пропорционален Ɵ2. Аналогичным образом можно определить дру-гие физические параметры газа за косым скачком уплотнения при гиперзву-ковых скоростях течения.

Так при угле атаки α = 0, коэффициентволнового сопротивления будет равен:

Сха,в = 2 Sin2β

Для получения суммарного коэффициента сопротивления, необходимо сложить коэффициенты волнового сопротивления и сопротивления трения.

При течении с расширениями потока поворот и разгон сверхзвукового потока происходит на одной характеристике ОС

Коэфициент давления равняется выражению:

p=2βϴ

Рис 25 Схема образования характеристик расширения

 

<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Особенности гиперзвуковых течений | Первая лекция. 3 сентября. Общие понятия
Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2013-12-12; Просмотров: 652; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.013 сек.