Все опыты проводились в малотурбулентной аэродинамической трубе Т-324 ИТПМ СО РАН. Использовались модели аэродинамически гладких круговых цилиндров удлинением X = 1 и 2, диаметром 25 мм. Цилиндры одинакового размера устанавливались вертикально в окне на боковой стенке аэродинамической трубы, на расстоянии 2 м вниз по потоку от входа в рабочую часть (рис. 4.25). Рассматривалось их расположение при Р = 0, 30 и 90° и при расстояниях между осями Ш = 1,2 и 2,2. Поля скоростей определялись только в продольном направлении по результатам термоанемометрических измерений однониточным датчиком.[ ...]
Предварительно в месте расположения моделей исследовались характеристики возмущенного с помощью полосы наждачной бумаги пограничного слоя. Сопоставление показывает, что профили осред-ненной скорости и продольных пульсаций скорости удовлетворительно согласуются с экспериментальными данными работ KlebanoffP. <£ е( а!., 1962; Танигути и др., 1982] для развитого турбулентного пограничного слоя на пластине (рис. 4.26).[ ...]
Г л а в а 4. ОБТЕКАНИЕ ДВУХ КОНСОЛЬНЫХ ЦИЛИНДРОВ.[ ...]
Приведенные данные позволяют считать, что используемый в этом исследовании турбулентный пограничный слой соответствует натурным условиям: полностью развитого равновесного турбулентного пограничного слоя без градиента давления, нарастающего на аэродинамически гладкой плоской пластине.[ ...]
В турбулентном потоке, когда к средней завихренности добавляются еще пульсации, картина течения сильно усложняется, и детальное его описание практически становится невозможным. Однако некоторое представление о характере обтекания цилиндров, погруженных в турбулентный пограничный слой, могут дать визуальные наблюдения и измерения характеристик ближнего следа.[ ...]
На рис. 4.27 показана визуализация методом дымового трассирования от нагретой проволоки картины обтекания в разных по высоте сечениях двух консольных цилиндров удлинением А, = 1, полностью погруженных в турбулентный пограничный слой (Н/Ъ = 0,55) и расположенных под углом ориентации Р = 0.[ ...]
Фотографии дают наглядное представление о распаде ламинарного течения в результате перехода к турбулентному течению в пограничном слое. Можно также видеть, что при межцентровом расстоянии / = 1,2с1 отрыв потока происходит с наветренной стороны переднего цилиндра, что соответствует его докритическому режиму обтекания. У нижнего основания линии тока оторвавшегося потока выпуклые и располагаются далеко в стороне от поверхности заднего цилиндра, т. е. налицо характер обтекания единого тела. На фоне естественной турбулентности в пограничном слое хорошо виден след за телами, в котором обнаруживаются упорядоченные крупномасштабные структуры. С приближением к торцу характер отрыва потока на переднем цилиндре изменяется. Происходит присоединение сошедших с боковых сторон пограничных слоев на лобовой части заднего цилиндра. Как отмечалось в подглавке 4.1, для цилиндров бесконечного удлинения, обтекаемых равномерным потоком, такое изменение режимов соответствует изменению межцентрового расстояния, а именно - его увеличению.[ ...]
Г л а в а 4. ОБТЕКАНИЕ ДВУХ КОНСОЛЬНЫХ ЦИЛИНДРОВ.[ ...]
Г л а в а 4. ОБТЕКАНИЕ ДВУХ КОНСОЛЬНЫХ ЦИЛИНДРОВ.[ ...]
При обтекании цилиндров, расположенных на относительном расстоянии Ш = 2 в области, прилегающей к нижнему основанию, наблюдается почти симметричная картина течения (рис. 4.28, в), т. е. интерференция очень слабая, и цилиндры практически обтекаются независимо друг от друга. В отличие от равномерного потока на картинах визуализации в турбулентном пограничном слое мы видим лишь предельные линии тока и не видим вихревой пелены, которая вследствие естественной турбулентности быстро разрушается. При данном меж-центровом расстоянии, как и в предыдущем случае, с приближением к торцу усиливается трехмерный нестационарный характер обтекания (рис. 4.28, г).[ ...]
Рисунки к данной главе:
| Схема эксперимента с двумя консольными цилиндрами, погруженными в турбулентный пограничный слой |
 |
| Профили безразмерной средней 1Л110 и пульсационной составляющей скорости и /и0 на стенке рабочей части трубы |
|
| Картины течения при последовательном расположении двух круговых цилиндров удлинением А.=1 в турбулентном пограничном слое |
 |
| Картины течения при параллельном расположении двух круговых цилиндров в турбулентном пограничном слое |
 |