Глава 1. ИССЛЕДОВАНИЕ ТУРБУЛЕНТНОГО ТЕЧЕНИЯ.[ ...]
При обтекании препятствия конечной длины, расположенного на плоской поверхности под нулевым углом скольжения, одновременно проявляется влияние концевых эффектов и эффекта близко расположенной стенки, на которой развивается пограничный слой, куда полностью или частично может быть погружено препятствие. В работе [Саленко С. Д., 1988] на примере обтекания куба на экране показано, что изменение формы профиля скорости набегающего потока может приводить к качественной перестройке структуры течения. При большой наполненности профиля за телом наблюдается типичная рециркуляционная зона с областью присоединения потока на экране, а при малой наполненности область присоединения потока с экрана переходит на подветренную сторону тела, направление течения вблизи экрана за телом меняется на противоположное, значительно увеличивается в размерах подковообразный вихрь. Картины пристенных течений около призматических тел конечного удлинения на стенке получены во многих работах [см., например, Казакевич М. И., 1987; Саленко С. Д., 1988 и др.]. Однако они носят фрагментарный характер, так как целью опытов было изучение в первую очередь изменения аэродинамических характеристик тел определенного удлинения в зависимости от исследованных параметров, таких как число Рейнольдса, шероховатость поверхности, степень и относительный масштаб турбулентности набегающего потока. Отличительной особенностью данной работы является подробное исследование влияния удлинения квадратной призмы на структуру пристенного течения при постоянном числе Рейнольдса и низкой степени турбулентности невозмущенного набегающего потока. Такие данные могут быть использованы для верификации существующих и разработки новых методов расчета сложных турбулентных течений.[ ...]
В условиях экспериментов № 1 и 2, описанных в 1.3.1, рассмотрен характер обтекания трехмерных препятствий квадратного сечения 40x40 мм переменного удлинения l/h = 1,0; 2,5; 5,0; 10,0; 15,0; 20,0, где / - линейный размер поперек потока (трансверсальная координата); h -высота препятствия.[ ...]
На рис. 1.15 представлены примеры картин течения вблизи поверхности пластины при расположении на ней под нулевым углом скольжения препятствия различного удлинения. Опыты проводились при скорости Uq = 44 м/с (Re/,= 1,2-105). Применение для визуализации картин обтекания метода «сажемасляной пленки» позволяет выявить ряд особенностей сложных процессов при присоединении оторвавшегося от препятствия течения.[ ...]
Визуализация картин обтекания методом «шелковинок» показывает, что выше по потоку относительно зоны присоединения течение носит пространственный характер. Проявление трехмерности усиливается с уменьшением удлинения. При удлинениях А. > 10 за зоной присоединения, ниже по потоку, еще можно выделить области квазидвумер-ного течения, при меньших удлинениях их практически нет.[ ...]
Глава 1.ИССЛЕДОВАНИЕ ТУРБУЛЕНТНОГО ТЕЧЕНИЯ.[ ...]
На рис. 1.16 показана общая схема обтекания препятствия конечной длины на стенке по данным настоящей работы и исследований, проведенных другими авторами (см., например, [Larousse A. et al., 1991]).[ ...]
На рис. 1.17 и 1.18 представлены полученные на основе анализа картин пристенных течений зависимости протяженности отрывной зоны и поперечного размера подковообразного вихря от удлинения препятствия.[ ...]
Видно, что при увеличении удлинения протяженность области рециркуляционного течения возрастает по линейному закону, а поперечный размер подковообразного вихря, определяемый линией, параллельной образующей препятствия и проходящей через фокусы концевых вихрей (см. рис. 1.15, в), уменьшается согласно степенной функции. Это в первую очередь связано с трехмерностью обтекания.[ ...]
Глава 1. ИССЛЕДОВАНИЕ ТУРБУЛЕНТНОГО ТЕЧЕНИЯ.[ ...]
Рисунки к данной главе:
| Зависимость коэффициента лобового сопротивления квадратной призмы от удлинения |
 |
| Картины пристенных течений за препятствием квадратного сечения различного удлинения |
 |
| Схема обтекания сдвиговым потоком трехмерного препятствия на стенке |
 |
| Зависимость протяженности отрывной зоны от удлинения препятствия |
 |
| Изменение поперечного размера подковообразной вихревой зоны от удлинения препятствия |
|
| Профили средней скорости U/U0(a) и продольного компонента пульсаций скорости u /U0 (б) за препятствием удлинением X = 5 |
 |
| Профили и/иа (а) и и /и0(б) в направлении трансверсальной координаты г на расстоянии х/к = 1 от препятствия удлинением А - 5 |
 |