Термоанемометрические измерения в равномерном потоке поля скоростей за консольным цилиндром проводились для моделей с плоскими торцами различного удлинения при скорости набегающего потока 20 м/с. Схема эксперимента дана на рис. 2.10.[ ...]
Модели с удлинением X = 1 и 10 были цельнометаллическими диаметрами соответственно 150 и 44 мм. Модель с X = 3 и диаметром 85 мм имела внутреннюю полость. Цилиндр жестко крепился по центру к экрану диаметром 650 мм с профилированными кромками, устанавливавшемуся горизонтально на расстоянии 165 мм от пола трубы. Начало системы координат располагалось в центре нижнего основания цилиндра.[ ...]
На рис. 2.11 приведены профили средней скорости и интегральной интенсивности пульсаций скорости в следе за консольным цилиндром удлинением X = 10 для различных расстояний вдоль его высоты. Из графиков видно, что общим для всех этих расстояний является увеличение ширины следа и абсолютных значений скорости на его оси при удалении сечения от цилиндра. При сравнении профилей скорости на уровне середины цилиндра и вблизи торца (г/Н = 0,9) можно видеть, что в одинаковых сечениях следа они имеют сходный характер, однако количественно существенно различаются (рис. 2.11, а). В застойной области за телом всегда абсолютные значения скорости выше для уровня, близкого к торцу, а в области ускорения течения на периферии следа, наоборот, они больше в среднем сечении.[ ...]
Сравнение профилей V, и в следе за средним сечением консольного цилиндра удлинением 10 и за средним сечением цилиндра удлинением 16 с шайбами на концах показывает, что они имеют один и тот же характер, только вихревые структуры за цилиндром большого удлинения содержат больше распределенной энергии внешнего потока, что находит отражение в более высоких значениях характеристик скорости (рис. 2.11).[ ...]
Изменение структуры течения в следе за консольным цилиндром удлинением X = 3 показано на рис. 2.12. В этом случае профиль средней скорости у торца имеет характерную особенность - «горб» на оси следа. По-видимому, такое изменение профиля инициируется пониженным давлением в следе, вследствие наличия завихренности в области верхнего основания цилиндра. Однако это не объясняет, почему для цилиндра удлинением X = 10 этой особенности не наблюдается.[ ...]
В рассматриваемом случае также неоднозначно поведение пульсаций скорости (рис. 2.12, б). У нижнего основания (г/Н = 0,1), с увеличением расстояния вниз по потоку, максимумы интенсивности пульсаций все дальше отходят от оси следа, становясь при этом менее выраженными, т. е. вихревые структуры разрастаются в поперечном направлении. Однако с приближением к среднему сечению цилиндра намечается обратная тенденция - приближение положений максимумов пульсаций к оси следа.[ ...]
Таким образом, в зависимости от удлинения консольного цилиндра наблюдается перестроение следа, кроме того, изменяется характер затухания спутного течения. В книге [Современное состояние гидроаэродинамики вязкой жидкости, 1948] аналогичные особенности отмечены для трехмерных следов за цилиндрами малого удлинения.[ ...]
Для установления математической зависимости протяженности участков течения, на которых происходит перестроение следов, от величины удлинения консольного цилиндра необходимо провести более детальные исследования.[ ...]
Рисунки к данной главе:
| Схема эксперимента с консольным цилиндром на пластине |
 |
| Распределение средней скорости (а) и интегральной интенсивности пульсаций (б) в следе за цилиндром удлинением X = 10 |
 |
| Профили средней скорости (а) и интегральной интенсивности пульсаций скорости (б) в разных сечениях за цилиндром удлинением А, = 3 |
 |