На рис. 3.26 дано сравнение распределений давления на гладком круговом цилиндре в условиях однородного потока с низкой степенью турбулентности (е = 0,04 %; Ш= 10“5; Яе = 5,ОТ О5; см. пункт 3.1.2) и по данным настоящего эксперимента при е = 1,8 %; Ш= 10 4; Яе = 5,2-105.[ ...]
Качественно характер распределения давления в обоих случаях одинаков, за исключением местоположения точек отрыва потока, перехода пограничного слоя от ламинарной формы течения к турбулентной и абсолютных значений коэффициента минимального давления. Эти параметры имеют существенно большие значения при низкой степени турбулентности набегающего потока, чем при высокой, что подтверждает описанный выше эффект влияния турбулентности на характер обтекания.[ ...]
Главная особенность распределения давления при наличии надстроек состоит в том, что при всех углах натекания в зонах перед отрывом потока наблюдается заметное уменьшение абсолютных значений отрицательного давления. В качестве примера на рис. 3.27 приведены при разных значениях угла а характерные распределения давления на цилиндре при наличии двух надстроек (комбинация К-1).[ ...]
Положение точек отрыва на поверхности цилиндра при наличии надстроек для разных углов натекания показано на рис. 3.28. Видно, что для комбинации с двумя надстройками (К-1) в диапазоне углов а от 10 до 50° точка отрыва практически не меняет своего положения на нижней и верхней сторонах боковой поверхности, что указывает на устойчивость режима обтекания. При а= 60° точка отрыва на нижней поверхности резко смещается из положения фотр= 113° в положение фотр= 73°, совпадающее с положением боковой надстройки, что свидетельствует об изменении режима обтекания. Аналогичная тенденция наблюдается при увеличении диаметра надстройки в два раза. В случае комбинации из трех надстроек изменение режима обтекания происходит при а = 60°. Особенностью обтекания комбинации из четырех надстроек является наличие двух переключений режимов.[ ...]
Тенденции изменения коэффициентов минимального давления (Сртш) и донного давления, т. е. давления с подветренной стороны (Срдон), в зависимости от угла натекания иллюстрирует рис. 3.29. Видно, что величина донного давления при наличии и отсутствии надстроек меняется мало. Характерно, что при углах а >50° абсолютные значения донного давления цилиндра с надстройками плавно возрастают в среднем на 15 % по сравнению с давлением цилиндра с гладкой поверхностью. В то же время абсолютные значения коэффициента минимального давления при этих же углах натекания резко уменьшаются, снижаясь по сравнению с вариантом цилиндра с гладкой поверхностью почти в три раза при а = 90°. Таким образом, наличие надстроек приводит к более равномерному распределению давления по периметру цилиндра и уменьшению локальных ветровых нагрузок на его поверхность.[ ...]
Причиной такого характера изменения области пониженного давления является изменение условий отрыва потока вследствие присутствия надстроек на наветренной стороне цилиндра.[ ...]
Распределение давления по поверхности самих надстроек зависит от их местоположения относительно направления ветрового потока (рис. 3.30).[ ...]
Видно, что при малых углах натекания (до 30°) давление перед надстройкой и за ней отрицательное и практически мало изменяется, что указывает на наличие в этих местах малых рециркуляционных зон. С увеличением угла натекания перед надстройкой появляется малая область положительного давления, которая вследствие отрыва потока переходит в обширную область отрицательного давления, с постоянно возрастающими по абсолютной величине коэффициентами давления.[ ...]
Рисунки к данной главе:
| Распределение давления на поверхности гладкого и с надстройками кругового цилиндра в условиях равномерного потока |
 |
| Эпюры распределения давления по поверхности цилиндра при наличии двух симметрично расположенных надстроек в зависимости от угла натекания |
 |
| Влияние числа надстроек и угла натекания на положение точек отрыва потока на поверхности цилиндра |
 |
| Зависимость Срт;т и Ср до„ от направления ветрового потока |
 |
| Распределение давления по поверхности надстроек при разных углах натекания |
 |