автореферат диссертации по авиационной и ракетно-космической технике, 05.07.01, диссертация на тему:Вязкое струение обтекания крыловых поверхностей
Автореферат диссертации по теме "Вязкое струение обтекания крыловых поверхностей"
MlHICTEPCTBO.ûCBiîH УКРАТНИ Ки1вський 1нститу:т ÎHieneplB Цйв1льйо1 ав1ац1!
РГ D ОД
/ Г \ ¡ ■ ^10 . f- ; \t - i
На прайах рЦиопйсд. ЗАУГОЛЬШНОБ ЙЙКОЛА ЛЕ0Н1Д0ВЙЧ
ЭДК 532.525.2
В'ЯЗКЕ ПРУ8ЕННЁ ОБТ1КЙННЯ КРИЛОВИ* ПОВЕРХОНЬ
Спец1альи1сть 05.07.01 - Аеродиная!ка Í прочее«
твллообИну л!тальних апарат1в
АВТОРЕФЕРАТ диевртацн на здобуття надкового стцпеня кандидата техн!чнйх нацк
Ки1в - Ï993
' Робртд виконана 11а иаШрЧ аерог|дродина||ки Харк1в-ського ав!ац1йнога 1нстнт.утц
Науковий кврГвник - доктор техн4чних нацк професор •"•".••'' * ■■ ■ ХОЛЯВКб В.1.
0ф1ц1йи| опоиенти: доктор (Мзико-математиччих нацк ' . профвсйр ' • Ш)В4ЯВ В.Т.
Кандидат тё*н|чних . нацк- стар. «ий лаукавиа'сп1вробИник
адгшмл. :"'■
Ведцча орган1эац1а -вказана в р1«енн{ спец1ал1зованй1 ради' "■'•■•.■.'•'
, . / ■ Захист в!дбндвться "^гП"___1993 р. в "1Л-" Годин
нз зас!данн( спец1ал1эованно1 ради К.072.0432 в Ки1>сь-
кому 1нстит5»т1 1щенер1в цив!льной ав1ац11за адресов;
252088, Ин1в-58, пр. Космонавта Комарова, !. КИПА
С дисвртац)«« момйо ознайомитися в б 1 бл 1 отец! 1нстмтити.
Автореферат розШано ______ 1993 р,
Вчений секретар спец1ал1зовано1 ради
кандидат тэхн1чнйх наук Баскакова А.Г.
з
зягаяьнй характеристика.
Актуальность робати. .■ . ■ • .
. Етруиён!, я)й роэповсвдвуйгьсз вздов» випуклих кривол1-н»йних поверхонь, резл1зувться в богатьох гэлузях техн!ки. Та?, в-ав1ац!1 ванн використовцютьса в р4зних схемах енерге-тичиих систем збГльвання п1Дйомно! силн. л!гак1в вертикального 5 укоррченог.о вэль'отц; $ посадки; в ещекторннх збШшеНнях .'тяги - для покр<з«ення 1* арродицам!ЧНих характеристик 1 з.з-по61гаНня в:дриву яр*оку; для шдвичен'ня ефвктивност1 меха-Й1ЭацП крила 1 в системах етруаенно! ывхатзэдП. Нап1воб-ме*вн1/турбулентн! струнен^ " як1 розновспдшувться вздов» кривол1н1йних поверхойь,.широко викййистовупться:в дифузорах • 1 поИтраэаЕНрнина'х, о*орорзч'ть в{д перегрГву с^Гнки ракет-. них- Гав}'ац!ЯН1|х Дб'игун!в, камер з^орання, топок } печбй» эартасоаувться для. п1двнчення ефвктяв'ност! робочого працесу >1мГ.чних апзратах, вентиляцйних обладнаннях, а . тако* в багатьрх обладнаннях паливцо! 1 йневмдавтоматикн, '.".-..
Йнал1з. опубл!коваНих енсперйценталбннх Г розрахункових данях по результатам досл1д*еиь присНмких кривол!н1йних> еуруненних геч1й пркаэуэ, «6 в.тепэр1»и?й час актуальными е пигаиня; зв'язаи! з вивче.нням розоовсвдяения стислноих турбулентных,-ртруке^в на початков1й д!аянц1 вздов* по&ерхонь з р1зним1) рад1усами кривнни в у*овак проявления в1дривних 4 нестац$'Ьнарних процес$в,- нёобх1ДиГ.узагальнвшч1 пар'зиетричи! ^асл1д|ення, • кнуйч! метод» чийельнога розрахунку струиеяних теч!А в силу-ряду овиеяень не м?*а*ь бути йййбрйгман{ 8 щ-рококу д1апазон1'эм1ни'гвонетрйчнйх I ёнер*ге*ичнй* парамет-р1в. '
Петой роОоти е розробка ивтодини,.алгорйтву I програина рвэл1зац!я-.розрахуйку 1 чисэльй! Йагатопарай8тричн1 досл{Д-«ення.взаечодИ с*ислибого гур0улентног» присИнного струке-. на з кривол!н1йиов поверхкев,- • ...'.'
0 дисер.тац{(1я1й ройот'1. вир!«ей! так! пйтання,
Чйсельн1'пара*втричн1 досл!д»ейна плоского стисли-вого. турбулентного лрист1ннэго.. стр^иеня, який розповсвд-' «уеться вздо'в* кр«вол1н1й№о'1 поверх«!оценка впливу на характер теч1! СлГдувчих фактор!»:'
а) швидкост! вит!кання струнена;
.••;•.•.. 4
6) кривини о'бт1каемо1 сtiйкн;. е в) супутного i зустр!чного потоков; .
г) форми BHXitfHoro проф1лп »видкост1 струменя.
2. Розробка -методики наблияеного розрЬхунку' силовой взаемодП Прист1нного стримёня з кривол1н1йноб-повврхнео.
З.Чнсельн! досл1д:<г«-,ня взаемоди прнст1нно'г.о турбулен-того стрцменя э ' кр'йвол1н1йною. (поверхнею, яка утримуе в!д-криту порожнину.
а) ouiHKa в'пливу порожними на характер'струнённого ob-т!кання крийолШйно! ст!нки.;' ..
б) розрахунок нестационарно! ВзаеиодИ надзвукового приемного струненя з • кривбл!н1йнов . поверйнеии яка яic.tHfь в1дкрктц пороашину; ■ " •''',..
В) рЬзрахуйок flyjib'caijift параметров потоку в ' nopösiiumi при надзвукобоиу'зовШянЬбму обт!канн1.
Наукова новизна! В дисертац1йн1й роб от i одерУам1 сл!дут B4i нгв1 на'уков! ррзульт.гги. ' '"■.••■
1. РозроблеНа методика чисельиьго'разрахунку • обт!каннй турбулентнйий сткслйвимн струиеняйй кривол!н1йних повврхонь. на основ! Гнтегрування hectaUtoHaptiHx повнйх Нвиянь Рей-нольдса з притяганняя ирдйфШвано! i/(-£') модел! турбулен-ThoctI з ДопоноГой вфвк+йвногй неявного н1нцево-в]дм1нного
яетдду. /."'.•••
2. Праведен! ч1сельн! парамеТричн! досл!д»ення стисли-во! турбулентно! прист1нно1 струнвнно! теч11 на кривол{н!й-' Н1Й ПоберХнЬ; яка внлючае Зону в!дрив9. " •'
3. Одержана"методика наблйявйо! buimd еидово'1 .'ЬзаЕвв-ДН прист1нного струйеня а кривол1н1йнов поверхяею на дрянна* безв1дривнйго обт 1 кзння в ширбкомд д1апа'зоН1 зШни . reo- • яетричнй* i енергвтйчйих пароиетр1в'. -
• 4. Чисвльно доел!дкейо- вплив на. ефёктивю'сть силовп1 feaaeiibftil прист1нйого струйеня з >крйвол1н1йною поверхнею йвйдиост! 8ит1нання струненя, кривйни ст1нки, супутного i зустрГчного поток1в, форйи прод^ля ввйдкост} струненя-.
5, Проведено чисельне досл1д«ення впливу в!дкрйто10 порожними на обт!чнйх крйвол1н1йпих поверхнях на' характёр . рЬзповсвд*вннй ripHctlHHoro струйеня. Показано, ло порйвнина но*е як стабШздвати бвзв1дривний режим течН, так i визван ти роавиток прьсуючо! течИ. '
6. Одериана'методика розрахункд частот.розх1дних пуль-сацШ в поро»нии1 при надзвуковому зовн1®ньому.обт!нанн1.
Практична м'ннГсть, .розроблена методика чисельного ррз-рахунку, ст-ис,пивих турбулеатних присНнних струыенних теч!й прав бути вцкористаиа при проектуванн1 лПалъних апарат!в з ен^ргетичними засовами створенняШдйоыноГ сили; а' такоя/ 1ч-«их обладнань. якГ використують приспнн! струм.ен!,
0дер?аН1 чиоелыН результату досл1"д*йнь силвво1 взаеио-. дП струмяня з крнволтйнои ппвврхнев ип*цть бути ьпнприс-тан1 для вийлрц олтимальннх гяпметричних- 1 енрргетичних пз-ра«етр1В при утв'оренн! обладианъ, як! . реал1зув'ть ефент Коанда. ■ * .
0дйржан1 мет.одп наСштеного розрахункц сидово1 взаемо^-дП пристенного струменя з криволШйноя' поворхнев 1 визна-чення частот насових пулъсац!й в порогнин! при надзвуковому зовн1иньо«у обт(кайн1 мояуть бути використан! а праитиц! 1н-«енврних розрахунк1вдлэ визначення перевантаяень, Ян! д1вть на олвиенти крис1рукц15 .'
Впровадження результат¡в досл1д*ёння зд!йснено ■ в . Хар-. К1Вському в'нчому в(йсковому ав!ац1йноиу 1н«енерн9И(/ учили«!, ДостовГрн1сть науковнх- результатов п1дтвердкена порицаниям з в1до*ими опуйд^бваниви в ' Л1.те'рату'р1 еНсперинвн-тальнинй ta теоретйчнийи'цэнинй 5и»их автор1в. ■ " .
• '' йпро*бац{я робогй;. Основя! результати робота доповЫали-ся 1. обговорювалй?» .на сеи1нарах- кафедри аерог1дродинам!ки Харк1всы{ого ав(зц1йногй 1нсШуту (я. ХарЙв, 1990 1993 р, р.); на рес1губл1канськ1й конференцЦ ""ВйКприст'анИЯ' чисвльнйх *втод.1в при вир!«ген«! прикладнйх задач а'е[Мвхан1кй'' (и; Хар-к1в,. 1990 р.); на ееШнар! в' {йстктут! технично! механики ЙН ни («г, Ди1прбпвтровськ, 19.93 р.}; на св»1нар1 кафвдри авромехаИт» 1 динам1ки- польоту л£тальинх апарат1в КиЧвсько-го. 1нстйтуту 1н*ег?ер1в цивильной ав!ац11 (м. Кн10, 1993 р. ); на III яинародному сймпоз1уи1 "йетоди д!скрвтних особливос-'.твй в задачах «атеиатичн.о! ф!зйкй" (й. Харн1в, 1993 р.'К: .
Лубл1кацП. По тей! дисертацИ опубл1ковано 4 печатних ' робоги,; ■ ' ' ■
•Структура 1 обсяг роботи. Дисгртац1йна робота складаёть-; ся1з введения, чотйрьох глав, заклвчейня, списку'використа-но-1 л!тератури, яка включав 117 назв. Загальний обсяг роботи
скЛадае 105 етоИнок мавйнопмс«оГо ^ейсту 1 42 малюнйа.'.
... КОРОТКИЙ ЗЙ1СТ РОБОТИ
9 введен! оВг'оворювььс'я окт1)?ль>1{1:ть проблбмй, форйулй-йться Ц1'л1 I задач! сучасйих дослЦкень, приводиться- коротг-кий эм!ст дйсертац1йно'! рабо*н.' • ' .
" : В пери!й глав! о&гов0рякт.ся тйдНд ДЬ. ' чйсвлЬного." р!-венни.Задач!.про обт1«ання турЬуланттши стНслйЬнии прнст)н-иими струненями крибрл1н!йнйх пойерхонь.-
В п. .1,1. Еаг.тьса •' короткий • оглад- ■р-ойН^ приг.вдчрних ' ексйерйментальнйм 1. рЬэрахднковм* дослЦ£р1Шям. струмвних прй-СТ1няих крйвол(н1йних ТБЧ1й. В^дзМачаютьс!! АЙгпврйи'ентаЛЫИ дослЦяеннй розг1овс«д«еннз''стйслнвих +ур6у/гентних cttзynвмIs вздов* кривол1н1Йнйх поверхЬнЬ,' Ароведвн! Л,Н. Соколовой,. . В Л.Бабк.1йй«, Пётроеим, С. бгееогу^вЩ, Даний йапра-йой збер!гае сели актуальп!сть; При цьойу представляв ¿«значена зац1кавАе»}сть двсл1д*ейня взаемодИ Товстого ст'р'умёня-з Ь8т1чкоа.ст$нко» на поча^кое1й дШнйц!,. особливо в ей-. ЬаЦку розвй*ку 61»ривник йроЦес1в ! йеетац1ййарних прштлень, необх 1 азагальив»ч| параЬвтрНчн! досл)д«рннй. 6 широкому я1аНаэои1 з«1й Гбояётрйчймх I ен'врге+йчии*.характеристик. •
1сйдвч1 методики чйсеяйвго розрах^нк*) прйст!нйих крй-1эЬл1н1йннх Ьтруиенййх теч!й,. представле'й! в роботах. Ф.Й.Дво-' рака, В.Й. 1щ>а«льова, В.Й.СйЧа, Дж.Д,1)р1всбёрйа, Ьйкорйсто- ■ вунч! як. правило алгвбра!чн1 яодвл! турЭулентнцст!, при за- ■ стосуйанн!'йаить рйд обвё*екь,чо не дозвоЛяв э 1х допойогоЮ 8йр1«уватй в1дзйа^ей1 .ВИ|8 задач» й повйону. Ы5сЫ, .' .
. В диЬйртаЦ1йи!й робйт! натвйатичне описувайня" задач в'язйого струйного Ьв» 1иайНй криволЫйни* пикерхонь бцду-б?ся йа вйКЬрйс^анШ нвс^ац^онарнйх побййх , осереднених йо РеАнбльдси, ИВйЯйЬ.НавЬе-Стокса для стисли8пг'> газу, з за-лученням Дифер6йц1йнп1 .двАПараКетрично! < к^Е ) иодел! туроу-лёнтност!, йодйф1койаноЗ «а ¿йпадок крйвол!н5йНИХ при5т1й-нйх теЧ1й, Б1дпо?1Дн1 рГвнянна записан! 6 бвзрозв,1рнойу ви-гляд! в полярной систен1 координат, подавться.. сл!дуичим за-собоы (п. 1.2):
-• 7
WUç ze
(О
ul-
G-
fi 'Я1
F e
A
ߣ y ».
pu V - L tff p v ¿- (Jf (e-crr)i/-cj-T^u
jiu'-âb ;
puv- tsr ifij^Ll
(ë'^jU-c/f-Z-^rV
' ' ;
ßüe-.Cspßr§§ : 0 '
û.
j>ê-p.
0 _ ..P. , U'jll? T- Ш- '
¿4 $ ' ■ jï- J .
• -pЩ * J? j rb ■
] fc^ iM^vP Ù/H«- Ш), S V
^ajé
ф A
A PrT '
где £ - час процесу; у? - густина. газу: и , ь~ - складов! вектора «видкост!; /3- тиск; А'.-Инетичйа енерг!я турбулент-них пульсац!й; £ -ввидк!сть дисилацИ вНерг!! турбулентности @е -число Рейнольдса; /- показник 'ад!о&ати; М -число Маха";
Ргъ0.75 - число Прандтля;#у«:0,8 - турбулентне число ПранД-тля;/Сс - м!сцевий рад1ус кривини л!н11 теч!1,
Р. п.. 1,3 показано спос!б за^ни координат в вих1дн1й систем! р1внянь, який дозволяв в ф1зичн!й плоций! згуцати вузли р!зниць с!ткй в д!льницях передбаченйх великих град1-ент!в газодинаи!чних пдраметр!в.
При постанови! граничних ) Початкових умов иайб!лья! труднощ! зв'язан! з цмовами на ст!нц! для параметр!.в. . турбу-дёнтност!. ПередбаЧаеться методика постановки граничних.умов в оточенн! сТ1нки,для к!нетично! енерги пульсац!й. ввидкост 1 11 дисипац!! ! поздовжньогскладово)' . ювидкпсп. на основ! прист1ннйх функц!й В.Т. Мовч'ана, врахов.ушчих поздов*н!й град!ент тиску. '.
В п. 1.4 опйсуеться ефективний к!нцево-в1дм1нйй зас!б 1нтегруваяня' р!внянь Рейнольдсу, оснований на неявна схе- . *!• Иак-Кориака. Метод мае другий порядок точност! по часу 1 по простору. Найден! анал!тичн! вирази длй елеиенНв иат-риць л!й'!йНого перетворення.
Друга Клава .приСвячена питаниям розрахунку розповсюд-ження стислибого турбулентного прйст!нного струиеня вздовж кривол!н1йно! поберхн! на осНов! одержано! обчислювально1 ■ иетоди'ки.
В п. 2.1 приводяться результати тестових, розрахунк!в," проведених з метою досл!дявння сходжения одержув'аних р!тень, в!дробки оптимального ррзМЦеНня вих!днйх граничь розрахун-кобо! облает! 1 повуку ефективногь числа яучл!в рНи'пцево! с!тки, первв!рни доСтов)рност! пяприаних результатов шляхои зр1внання з опублйкованйми експеримейтальними данимй. ¡нвпх автор1в, •
На мал. 1 представлена ге0метр!я розрахднково1 облаг.т! 6 ф!з1чн!й (</>,г;> ! в обчисливальн!й (X ,у 1 Плпщинах,-Роз-глядаеться двом!рна задача про розповсюдження .прист!нного струменя з Тов«инов в вйх!дному Пер'етин! 5 вздовк поверхн! з Пост!йнйм рад!усом кривини . Вих1дний проф!ль ювилкост! с'труйен'я м-т- максималъне значения ввидк!сть супдтш-о по-
току - , Пцгрнн! координати эм1нявть срр! значения в д1-апазонах: ви нуля дп . А* - в!д /? даХ'а- Використо-вуичи пе'рвтворвння координат, в ф1зичн{й ллокин{ с!точн! вузлн згуцувться б1ля твердо! ст!йки АР, з обох ■ стор!н в!д Л1НП ВЕ 1 у вх!дного перер!зи АС. В обч1сл'ввальн!й пло-у 1 виходить розрахункова область прямокутноЧ форми з р!в-ном!рйов с!ткоп. В!дпов1дна зам!на ноординат мае сл!дувчий вигляд: ',•>', '
А* ■ и* 'а•
■ЖЕмШ.
V/
¿п
( 2 )'
Л-/
Я
^-
Чп
лЧ р
еп-М
( 3 )
В р!вняннях С 2 ),(• 3 ) параметр« уЗ,, ыашт'ь д1а-
пазон зМт в1д одипиц1 до безкоиечност! 1 в!дзначащть сту-•п1нь сгуиення вузл!в й мехахвиэначеной границ! тиа б1ль-ио1, чип бдите зизЧвння цих парамртр!А до одиниц1.
'На мал. 2 йк приклад р!ввш»я првйставЛбШ проф1-л! продольно! складовЫ вВйдкост1 для двох пвр&р1з!в <£>=30° I 9=90" в результат! розрахумку розповсйдшёиия аатопленого пристПшого струавйя, якйй видувйдтьпз вздова поверхн! з в!дИосной кривимая 8/Й =0,32 при в1дйо®еня1 повного тиску на эр 1 з! сопла до тиску в затопленоау простор! Ро/рз-\,Ъ. йаркерами Показан! експор!нвитаЛьн! дак1 1.Н, Соколово!. Р1-шенад одержан! иа с1тках з р!зной к1льй!стй вузл!в в попе-речнойу напряику.
Результата ряду тестовых рпзрапоказам, до скла-дсна-чиссл.ьна »етоджа Дэ-звол-яе эдгрззтй' з(Нв|Н рГввння 1 . досгбв!рн! дан! про взаеиод!в турбулентного стирлявого с тру-
меня з обт1чной криволШйною поверхнрюяк при бёзвМривноиу р^Аик!, так 1 прй.розвитку в1диивнйх лроЦес1в.
В п, 2,2 представлен! результата чйсельиих розрахуйк1в взаемодй струиеня на початков1й д1лянц1 э поверхивв з пос-Нйнин рад1усой нривини в Ь«гляд1 даиих про розпод1л воеф!-ц!вн»у тиску Ср на обт1чн{й- ст!нц1:
.. . ' ,Ро~Р* ■ . Показано, цо збШвеняя кривйнй ст1йки, числа йаху в струнен! ,.сприяе-Усиле.кнв розр1дженнд на поверхйГ, приводить до зменяення ¿они безв1дривно1 течП. ■
Виходячи 1з одержаних Чиселъних результат^ 1 опубл!ко-ванйх е.кспвринентальних дайих, в п.* 2,1 будуёты.я методика Приблизного розрзхунку СиЛово!. еззсцодИ пристенного струмо-ня-з криволШйнои повёрУшв. Для вйпздку вит1кання гтруменя В затопленний прост!р для дУяйок з йезвТДрйвним .рекиио'м 6ь-. Т1каннй(. О.. <,0.44); ■ одер*ана зале*н1сть- йоеф!ц!ента тиг.ку в1д кривини обг!чно1 ст1йкк . • . : •
Ср~--2§ + тз х 4,
На ^аЛ, 3 представлен! резйяьтати рбзрахунку по одержа-н1й прйблй»вн1й.яетодйц1 розподШняЯ коеф!ц1яента гиску на ст1нц! п()"и струленнойу абт!канй! по£ерхойь» утвореНих, логй-рйфи!чнов сп1раллв при.р1зивх.значениях йарайетру к * !/3;' 2/3; 1; дв ^ = -в1дио«вння на &1дстан1 вздойя ст!нйй до Потоцкого рад!усу крйвини. Харквраий в!ди1чеН1 екЛюрим.ч-' нтаЛьн! дан! З.Й, Шей, Параметр тдт розглядается як тов-иина струивйя на поЧатку врй»вл1й1йно1 д1лышН обт1'чйо1 по-верхн!. Зр18йяйня показуе, ко Ьдёряана методика йриблияеного розрахунку в ц1ло*у дае заДоЫльн! результата
В' греч'1й Глав} по'результатам - Чйсельиих. параметричних досл1д»внъ проводйУься аМал1э.фактвр1в, вплмвавчих на вфвк-тйвй1сть сиЛово! йэаемод.11 прнЬт1вного струнена з кривол!-. н1йнов повйрхнвв, •
п; 3.1 представлен! дан! про зале1н!сть $оеф!ц1ент1в
90 Л7
С*=-/0 СрВтУс/р; Су*-/СрС0У<Р в?
Л î н i 1 - ф-ла ( 4 )
Нал. 3
сил, fti04j)x на обпчну поверхкв, вДд кривиии стЧнки ¿Г/р при 3xiHi числа Маху в затопленому струиен! на.зр|з1 сопла в , »¡адазол! 0А< M $ 1.4. На мая. 4 показан! в1дцов!дн1 резуль-Гати (крив! 1-4). Значения Сл i зб1ль«увться пррпОрц!йно . зб1львенни товцини струненя. Поп* прирост Сх 1 Сузыень-вуеться., що Ндпов!дае появ!- в!дрнву в дослцвуваиЦ облает!, и при дальыоку з61льве"нн1 товщинй струненя наступав насицвн-ня i пад!ння значень коеф1ц!ейт!б. На дозвукових швидкосгях, на BiflMÎHy gifl-нэдзвукових, в!дрив «¡дбуваесться при {Иды торстих струненях. . ' ' . .
fi п. 3.2 дрсл1д»уеться вплив супутногс 1 зустр!чного по- ' xokIb tii/Uoi'0.2 > на характер силоро! взасиодИ стру-
неня 1з ст1нк&ю. Показано, чо супутйий пот(к приводить до.до-даткового усиленна розр!двення на повкрхн!, зустр^чний ггот1к ■ привносить протилёкнИй ефекд i мал. 4. крив1 5,6), 3 як!сно1. тоЦкй зору супутн1сть або йрискорвЕ розвитпк jBinpHBHHx'проце-■ с!в ( Ц;>0йбо. вЛдсувэе 1х в 1нму д!лянку знлчень чизнача-вчмх параметр^ ( Ц^<0):,
В п. 3,3 приведен! результат» онал1зу впливу вихЦного проф!лв ввидкост! в струнен! на подальвий. рбзвнток прист1н— • но! 'течИ. Розглядаеться випадок ви'т1кання вздов» кривоМ-н1йно1 стНжи двох роэташованих один над другим.струмен!в з р!знов.rto4atKOBOB_OBlflKoctB. На нал. 5 представлен! залввно-• ст1 коеф1.ц1еыт1в ¿"х
Г ¡г Pt>~ Ра , F _ /- Ро-Ра • L*~ Lx ра ' fia '
.в!д товвини пристГнного струменя ô при числах Маху в • ецпутиоиу cTpyneal Д/0=1, в прист!ннону струнен! М±=1.5 i крй-винГ обт1.чно1 poBÈpXHl â/fi =0.3. Анал1з показуе, аб видув в прист1ня1й област1 1з îibiдкоств, В1льшов, hli в cynyfHoiiy . струквн!,.,дозволяв одервати ефективне зб!лыивння розр!дяення . на обт1чн!Й поворхй!: наповненлеть проф!ля ввидкост! в при-CtlHHlfl Облает! Ictotho сказуеться на зб1лы»енн! протявйостг бсзв1дриайого "участкд течП.
В четверт!й глав! представлен! результаты чисельного ДОСА1дюння Нестац1окарно1 взаемодП прист!нного стисливого струненя з кривол1н!йною поверхней, яка утркмуе вГдкриту по. ровчину. 1нтерес до.дано! задач! визнаний тиы, що в реальних обладнаннях, реай!зуочих ' npHCTiHHÎ струмен!, в зв'язкуз.
С*, as
0.2
. / P
i S/r * i N «
¿f S \
ffls .f s*' . " :. L '
О ' 0.2 OA 0.6 O.ô %
' 5 - »=1,4: fa/U,
У
1 - M-0,5
2 - 1.0 '3 Ч 1,4 4 - 1.0 -Сх
0= 0,1 ïr Си 6-1,4: -0.1/Ly
Мал. 4
& Су
m
¿7.4 Û-Q
Mi-f.S a«» N № v\ 1 • ,
О
ОЛ
Тв %/s
Мал. 5
о
'-«--tu • (C X.
-./O O ■ X
-"» tC
te .ja -» o s- o
s
- ra -i o.
: =3 O T3 ' *
1 X 3 Q o C/ -CC ■ di te o'oí s:
Ja • Sar co- tt -s 0).
.o* tn hvj; >
' C0 - ri ,3Í " W • «
x fe ra x . ■
¿ i ig a
a».. x — -a
r> * m- »
- (O . K
»•a s o
x 2> . at
4i ic-
■o I ■ .-«
to a o- x
a» - X —
ai. o* t» 3»
a* ai-tj' -X
- "o. _
■ r; tai- w
•
-M ■• oa .35 w
CK -1
■e» — W
"O -H
o s
to o
•«■ <e *> .
..x ar
ye s»
or x
■^a o?, a
:« a ■
' - o
» a> ¡X
¡c iv -a .-* ■o
X x x •
'te.- X' a
a ¡a-
a e
se a 'o -o-
■o. O -4- O
- « -i' W
' M O (C -i *
D (C CD ' E
... O
—. 01 . — >:
* T3
w
. x. a a
M • O . .¡3
OI o ' o ■S ' * . X —. Q>
2>' W 1 5=1 .• u= Si ac a
■H ■ CD
•ta. x
3:
■a
. & X
. 3 X to
m : £ X O ■ 0* S' 'o* X n 01 Ote -Vi 0 3' O"'" X
5? ' 0 X m : ja ■ X X n ' X . tn JZ .X. £3 K te . 3 -X
O. Á . 3' : to- . 0 0, 0' te: ■ ta a CJ • 3 SQ SU- 0 x- • te t3 -X
a • O ■a K a ■ iS' ÚJ ry 11 0 X "CJ •ra ■(JZ 0 . Q ip
0 • 0 es . te Ó) ■ ~r O ' 'O' 0 <c- -1 X X )a X*'
TO ** . c s ' X hl a E • (71 X -1 & ■0 0
CD a s a .3 sa- to ■ivi S» '3 Ol s. ta X . ■ S -4 ' 0'
CJ m Ql a 'X -T3 ja» . X '.OI -■a • -4 .X ' X 'CJ G0 O Cí'
. 0» ■ m So ■a -x a X - a. 3 ■.cr X. 0 X X O • Ja- 'co • • JB
<£5, a ta ' 31 (0 X ta te V-* ce • X . X X ¿t < . -wM • 5B ¿i
. ja X a ' 03 X a». 0 '.X •
m CD -X 0 j;' a cr' cr It X CD 0 TD ■X X
CD ■ s S3 x- a x j=t O ►>*• X X CB as (j D —■■ -*
•se JQ m CJ 0 0) : S ' 0 CC tn (O . X Q> -K ^ Ja 0=
.s 03 3a CO X <D" w .a 0 ^ X . -Tí. •o'
a O ' Si a« ta a US U-. J2 X- O te O . 0-
Bt <D- u ÜJ ta -1 cr X cu u .01 •»í X' Xa 0. . es Cü
X © X u CD o X. 0 «. 's Í» • 0 0 CC
ae 0 O.. ai a X 0 w <5 w. • 0 W ' m i« ■Xr ia
- Q> t» JS 0 -4 n -t 0 X H Jf *tc ■ O-, a: M- •0 Í0 X x- T -
O 0) s. a 0 X 01 0 ■ a 07 t-j a -1 X u» X 0 —t -4
O w ti <D M to J¡ UT X - X. •a. X s' It X ZJ'
O Si y tj- te- ■3 3 9 X te •a a co 0 -í
O to X m ■a - X ■o ■a s ■ — m X e» ■o • s ÍJ ' rD •n X
s- 0) . 3 o M 0 u 0. -0 CD 00 —4 Ja' 03 CJ 5«S 0
0 0 "1 X a 0 ' ta ■0 X 0 1 X X s-l . ■X ü
a" w c 0 co n n m a ¡a •13 X X •4 CP • ' X
as ce s i» ■3 .X •a X II -T -4 0 ■31 X i/ c*»
S- EC ' m a te 0 CO a to 03 D
• X =3- a oa « to => T3 •01 " ■1& oa S
.H ' . 03 fci ti —i !T Q X ■a ■a ' X X CJ X • » XI ■TO
0 X X tr ■x X c- a> « TS CD X a X -X W ¿IJ ce' .•i
0 X —í co tü 0. s x- 0 x ' tt] a -4 Ci §
•53 w ■g te 0 a a . X s a ¡3 'C3' • CJ- ra 01
sr. .s te .Jq a O X 0 X ' : X 35 ' X w o-
: co 3C X -» . X .0 X Si 3C -c K •.0 0 X is • « 0 1
es». CD ■fi' 01 « ■0 CD X 0 a Cu X w X. 0 0. x . T •se
X 00 K O p O m. QJ -g¡ 9C <D 03 JZ w •-1 ? 0
cr 0 ■-■o 00 -i .» a » -P1 *TB •ü» s O íC Ji-
C3' -ia ■0 D» a H er -X X -X" ■x- ÍT5 C3 co
c* 0 It* t» * as • r» 0 01' X i» y ■a- 5».
' r> LJ ja x- • M*» X, £ a (S n ■ W c;
• «H ■• CD' -( X C7 0 3. *M —t C?
"O ■■0 • X ' n ó,- 0 * 3» wl a O-,T3 3; X 3. ' n , cu H .•o-.
(C ■ 0 —1 (o n X X .0 (D ***• • m'I ' X'
K í 03 1 CT 35 T3-1 X 0 x >í' 13 1 CO «J cu a 1 11 J*f 0 ( » O T y» í • X -.r- ¿a •
35 03 & "-I *0
W X — o>
i» íO . ta- X CD ' w.
• w *
<0
« . w ' x .
I -o — os
'•■?!) W
■ O O ■
ta B I?
üi -J=> a
" I <1 ■a a o u
03 .' ÍS
a -o Cu
o X
Ja "O V
— te. . -í» = -'=
te 'se ■ =} >: co ' T3 .. — seca H o,-.cp ■ a ■■
h 'ti T
u 13
o » » '2:
-1 Ja ta TU -n
■o p; ít -a
c.'- -o x x -o
3:- te
s - a ..«» •
te o. o
-. *u '•'i
tí- o js -
■ CJ M
•o X ■
o -e w
o to ~
joT- .3
J=
X •a
3 O «* ÍC
a• -
I ST-"
"" X
n ■ X •H ÍC
x
,S x x .
o & ■
•O ■.«« .X
■ » ao
a: Ja » r)
K ra.;
.<P
■'. D- a.
W- o
■ t3 ' « .S o • g'-D-.H ■0 S .
►-«OS
• S» D. X
■B I S
ta tt» x -C"
ffl -O- x ic.
-o • as ..e co
3: r> w a te'
—1 1 -x 1
-1 s
ín
• В результат! анад1зу чйсельиих д;щих! експерине^таль-них данях íhiííx cjbtopib одершана формула для ррз'рахунку частот ррзх1дних коливань в поромиш- np)j над'звуковомУ вбг!ран-
Hi: ' - .;• '' ;
. с . 'т{мЧ)С* ■ ■
М-- Í^O.S/3/AL -f)-
де; /П-номер нодй ко'ливаньгб^- «вндюсть звуку; L -до.влйНа /поролнини.
На мал.-6 представлен! залехносп резрози1рно1 частоти Sf) ( число Струхаля Sh .^ЪтН/С^, ; де /Н - глкпица. порохни-ни ) коливань, ЯкГ-збуд*увться-в ппро*нин1, Ыднсшно"!
довкини би'Тмкй L /И. . .Маркерами втдьпчйн! екгпйрнментняьж' результатй, пдйржлгнГ в аррод'йнлм!чнíñ• Tpyoi T-í> Ш' п'унк-TiipHÍ- л i нП - розрахуиок акустичних к.ояивайь по -форм-ул).' .рос-сятера; • суц!льн1 я1н11- розрахучок масових -пчльмц!« па одержан^ B;patiott ме.тодйц.!, Аналiэ показуе, йо в 'порпжнкнГ при надзвуковому о6г<канн1.мо*уть.одйочасйо Чснуватй I взп- ' еиод!яти розх!дн! í акустйчн! коливання'. . • : .
fl заклвченн! с^орйульовай! результат i вйсйовли no робот). ■ ,-• ■ -' .''■•. ' '.
Складёиа смстена р1вйянь дйна1!11йй в'язйого стйсЛйВо-го газу на dch.obI повнйх р1вкянь Набье-Стокса^ рсереднвйих по Рейнольдсу, э прйтягнвнняй дво'хпара»е1:рйчно| ( jt -.6 ) ьа~ дел! турбулёитност1,- »од«ф1ковай!: на. випадрй кривол!н!йннх npncTiHimx теч!й.
2. Складвна методика пос*айойки>()анйчйих дывв'ва ct 1н-ц! для параметр!й турбулейтйост!¡ основана иа прист!ночних функц1ях, враховуючих паэдов*н!й Т.рад1ент тйску.
3. Одер<анр ефективний йчявнйй ki нцев о-в i дмIкнай Метод р1шення нестац!онарних р!внянь руху в'язкогп газу, йкий ви-користовус схему Мак-Кормака; найден! анал1тичн1 вйрази для : еле«ент!вматриць л!н!йногр.перетвррБНия; .
4. На'баз! одерманйх в дан!й робот! натрмати'чного опйсу прист!ночно! течН.'газу i чисельногб ' методу розроолено алгоритм i складена. програиа розрахунку криволтйких тур'бу-лент-них стисливих струыен'йих- теЧ!й, Вляхбм зр!вняння з ек'с-.
í с* о J х ■ rc 1 1 1 I е х> 1 « 1 1 ( i 1 f3 ! 1 е ! 1 1 5*
(=L L. со ГС X ГУ с. п о GJ а> « • SQ о го .о «Í -X -О . о о с С X tr (0-
.О' .X s ir «M* X •ж 'CT 'X ÍQ X X X; о 'X to .о ш н -X X 1- «
ra OJ ■ ta аз •ее." х ■ «м . со О •s О h- о. • X • с zn а; о ш н X X £0 Í0
o к ■ s 5: гг, «=c с. •ft;. X «Ч о. cç ««■ч X « E' о m Ч С X X m •«-< со
4- « с; • о. Cl с {_ r •Ci с. X с: о X к Ш « X • О О) »C m X X •ш t;
o о х *- ' .•X (X сь с cj U ci ■•©■ О "О. X •ж t=c А (Г «ч X
o • «=; s о ш -а- с X ' С • о X DJ» H ш .Х- '.X re >; ГГ) X m et л*-» CD X
t=c_ о - . Ж г? X . X X ' X ш X к и X CL о е- X
о и S ' ta г. е. >- rç X а. X о о «с о X X о- в (J CL) X
• « m X СП с Sè ГУ) -1— X о СХ X о V X ' Г; ГГ. to о M
n ■ к ■ ГЗ CJ а г» Е . X а> • О о. о .«л о. ш X s К о ь & • ¿C К .е;
X о . о. л as -K С X tn 'm ' «a Œ • X го .о • гл • с- Си • .с. о et s со
■Ш и. X m > X te •Í— X >х о X< -«M CL • ш ic го X с; о с: X -СХ со • X X X X
• х о •Ä о X с. X en »X Cl '-о о CD л X О с X ffi сх
ж СБ - - Ç- а С' CQ t- -et X m с. с, о & X го a <0 X
X f— а • X с 1? № *— х' ü' O- X ¿U X £3 гт> -X ' « cl £С tr X со
("0 •а> .X .и о' ■fi с; X 'X С • Ol гс 4M X , Cu з: • а - О с- Гf X •л О о
et U со гг> СП О- iû С с cl ч. X ■■CJ • -OJ - QJ «ñ о . •X и о ж а О • X «Ч С
- 3' в; гэ. о С-' X ■ о OÇ С . X • -Сь •X X 1- СП и ш и X и Vi
•Ш - .V • «=( • с: Qj • с S as .Ш" »- O' •о ш ж '. ш ТО о. о о о •3 s РЭ X га.
• •о •ГО ю s •X • С-. гу" • о te Ü - tí CL ЛО. о с а «5 ' X X а> с.' x X 1— X X i— X
CL о. « .с' t- с. Ci- •X .Tj. xa ts Qí-, •ю "О ' et ••X s с ■Ш . о U О)
ûj a- ei 1 CL гд IT? . x со ' •»к • X ■ ta оч .ш X -95 а< еэ
■ж CX H • í_ •X С. X о X . о • X X' CD • m -те о X (J о X.
ex s S ÍQ -c С *с с X. о. •X PJ ..»H Ci • X а> с: • * ГС о "X X е; с X о О.'
о да X 0. а ■ a X М' -Е ' t- ' П. X -0J 1С X X • s cç
• l- • +— 'о CT - CL m Vi е; о СП s _ .X «í' <J> ГО № .X X Ci .CL X X
-ùj • Oí U X С сх Cl ' ffl' CÇ - te № Cl к X w ex •X £0
г:- s о" «1> en +- X О. ' с: "X с; * X -H-' . Ä SP «Ч '5 .X - Q? 'X X PC ' «5 с. «и X - 'm ю О) О '
о О • ж X ' ее Ci s • с; X о ш О и •Ш Г) го S75 • X X . X -X »- о . X X
о. о Х5 ó ' гг> .X СХ. ш о. . - s s о ж TT х- со "Ю о , . ез О -X с. о X Ci. CD
та о С o. '
— — ^J.
« U
• <6 /4 ' S ^
Ш ' R LO
. R Q. X C-
ts S P-
.O. =» Q tí I »ins
о. .X x ж
.К I et о -
¡e >=: х с о.
. Ь ,э> а "
ю
— - и г: гэ
•oj .tí а- к:
ГГ. О ЗЕ
О .1- Dt' н-
Cl ^ Cl С
a Sä Gj
с*.
■ m о п ' 'X *
ю ' 'in P"1
Ь • о
X л ■X ч ш ш
* и.
«í о1 .х
— .ее X. -О X ь-.rt. ш X -ж .
О о. ш, Р
X X Сй 'X Г> О-
гп s в а.
X X X с ■
I в -
Э1 Ï к
X "X ет га
т - m "
О. с; — о
m о X ®
с .«о о m ТЭ. X
X X та X .X <f о рг С' ъ мм X . о о X X. .-о 2 X -1-4 с CD «M 'sx> CX' ro e; CL со CQ u
X « OJ . QJ к ш X X о t_ •X 'f- • X со •о ех № X f«- ш «г О Xi X . № и С X - с ш
X X «f к CD о s «г Сс а/ с ■ u- с CL SJ о о . С' . « ' »- сх -et tí et о «C £>' № t. со е гт
.X ш et О X « 0.1 • к -jp X К ч - X h- ь- 'X ta. •о с •CD 0) s » Jj O- CL'- О X мм X о
' X <t; аз в «=t .1— с» с^. сх •X .w с> а. с. ■ С ■ • f— • X -С4 о CJ CL X ГТ; Cl- X ■ X et о> сх
Л к • о о СО • гз 1— • о к- X , зг • с еа с С « X О m о .X •X с WT № .X «û CT X' с
сх (X. . ш а о 1 с Ф • et 'Cl с X «=í о; сх It) .X 4M ex «к EX. X - ••M ' в cCr c; X rr>
Q с=. о о .X s=>. н- « а1 . о О ,х • •а X X cz ■O' m- •X о >« eu CD X -Cl X
-V- • •'tí 'ГГ о? .с R . -гэ V • и. ь. « ш ft XQ. CL О X о X
X •о U X о- С5 Cl Q « о о *г а X m 'O о c=> Q ' ZT> • X s m X u X
tu .сл о ■О) «я- X о 'X •го Ci. Г; X о О о чО да-' п Ю •Œî m . wu. >e en и Et Cl' о ' а
• X •А'. о. s CJ V X с. ' а> -X -•X •е- о S3 o о. X X i— сх CT X
f— m го •о Cl." et '(У) . X о о X fio , -X X с e- X X . pu
Е U 'ö CL W <! X 'С с X « - к .CÛ .ГП S .X .X .ex. ro •X 19 X ■et
'О" CL h- <с. NO X rs . Г; С. 'f— • о № о о ' • Œ -Cr Cl о H- Ö X гз
с X с ■O X о Q X гт г* • в V •X •ЧР • . X С. ' • С •S со • X 'X Ci u ex •X Cû х- CÛ
Cl «
m rn
•18 . ." ■ ' . ' в гзлцз! аэ1ац1йно5 технии, пневмоавтоматики I в »ниих га-, дцзях, зв'я^аних з реал1зац1ею приспшмх страи^них
О.сцовн1 результат д.и.сертдцП еиклзден} е пуб^1кац1ях: * 1> Заугольников И.Л. Численное моделирование' распространения ударной валищ над выемкой // Самолетостроение. Техника воздуаного флота. Харькоа, 1.390, N .57, С, 5ЕМ)2'. *' '
.2, 'Заугольников.Н,Л., Коваяк М.А,, Иевц Д.И. Пульсации потока газа е .кавернах при сверхзвуковом обтека.нии' // Язв, АН СССР, НМГ. 13.30, N 2'. С, 121-12?, ' 7 :„'' / ; ..
3; Коваль Зауго^ьнико'в Н.Л, 0 расчетной схеме оСг
текания криволинейных поверхностей вязкими с*има§мы*и ари-СтеночныиН струями /'/ б сб. Пррбдевы'прикладной .аэроквханики Харьков. .1991. С. 73-74. " ^ . " '
4, Заугольнлков й,4Коваль У.А, взаимодействие сейма- . ммх струй с цилиндрическим поверкно.с.тами // Тазис* докладов У { международного симпозиума "Медеды дигнрвтннх особенностей в задачах математической фйэуки'-'. Харьков,. 1993. С. .130-131;
..." ■;./ I . . - . . :
ГИдо. до др'уку ориат 60Х84'Лв. Пашр. др\к. Друк офсетнпй.
Умовн.-друк. арк. А,О*- Умоан. фарбо-в!дб. О. Об/пк.-вид. арк: 1,0. Тираж *Т5 прим. Зам. № £900<: Безллатио.'.
." 1 Харк)асы& оренлне яол1граф1ч»е пипрн«мство.
. . "" ••.".,' . 310093, Харк1в. вул Свердлова. 115.'
-
Похожие работы
- Теоретические и экспериментальные исследования влияния теплообмена на аэродинамические характеристики крыла
- Расчет нестационарного обтекания механизированных профилей с интерцепторами
- Моделирование и численное исследование турбулентного течения при сверхзвуковом неравномерном обтекании затупленных тел
- Разработка метода расчета характеристик вязкого турбулентного течения жидкости около корпуса судна при наличии отрывных явлений
- Разработка метода численного определения поля скоростей в кормовой оконечности подводного аппарата при малых углах атаки
-
- Аэродинамика и процессы теплообмена летательных аппаратов
- Проектирование, конструкция и производство летательных аппаратов
- Прочность и тепловые режимы летательных аппаратов
- Технология производства летательных аппаратов
- Тепловые, электроракетные двигатели и энергоустановки летательных аппаратов
- Наземные комплексы, стартовое оборудование, эксплуатация летательных аппаратов
- Контроль и испытание летательных аппаратов и их систем
- Динамика, баллистика, дистанционное управление движением летательных аппаратов
- Электроракетные двигатели и энергоустановки летательных аппаратов
- Тепловые режимы летательных аппаратов
- Дистанционные аэрокосмические исследования
- Акустика летательных аппаратов
- Авиационно-космические тренажеры и пилотажные стенды