Разделяющая линия - ток
Cтраница 3
В эти поверхности тока входят также сама сфера и ось симметрии, которые разделяют течение. Соображения о разделяющей линии тока дают тогда нам возможность построить общую форму линий тока в меридиональной плоскости ( рис. 330); линии тока здесь стягиваются вокруг критических точек. [31]
Выбранная для расчета система координат показана на фиг. Так как давление принято постоянным, разделяющая линия тока прямая. [32]
Если кромка имеет исчезающий угол, то разделяющая линия тока, проходящая через точку А, должна только располагаться в общей касательной плоскости и не обязательно касаться L. Если же кромка имеет конечный угол, то разделяющая линия тока будет касательной в точке А, только при условии касания линии L, являющейся как бы линией поверхности. [33]
Маскелл [34] и Дин [35] установили экспериментально, что отрыв в точке S происходит только при условии, что две различные поверхностные линии тока сходятся и встречаются в этой точке. Затем они сливаются и отходят от поверхности в виде единой разделяющей линии тока. В точке отрыва, где встречаются обе линии тока, значения ос0 на обеих линиях тока одинаковы. Это означает, что обе линии тока должны быть касателъны друг к другу в плоскости стенки, образуя точку возврата в месте отрыва. Кроме того, эти линии тока должны касаться стенки в точке отрыва в дополнение к условию касания их между собой, как показано на фиг. Наконец, можно установить, что при удовлетворении этих условий касания линия отрыва является также огибающей разделяющих линий тока. Такие свойства обыкновенного отрыва присущи трехмерному течению, а обыкновенный отрыв возникает в точках возврата. [34]
Существенным моментом расчета потока за уступом является учет мас-сообмена в уравнении сохранения массы в области возвратного течения. Это достигается за счет введения понятия разграничивающей линии тока, совпадающей с разделяющей линией тока лишь в случае, когда массообмен отсутствует. Через коридор между этими линиями тока и происходит обмен массой между застойной зоной и внешним потоком. [35]
Разделяющая линия тока должна остаться прямой для удовлетворения основных допущений, принятых при выборе схемы расчета, даже если исходные дифференциальные уравнения будут преобразованы в другую систему координат. Если бы координата х отсчитывалась вдоль кривой, например вдоль поверхности тела, то разделяющая линия тока искажалась бы при преобразованиях, применяемых в исследовании Карлсона. [36]
 |
Схема для расчета отрывных течений с отсосом.| Изменение относительной толщины потери импульса. [37] |
В результате такого сжатия за пределами вязкого слоя образуется основной скачок уплотнения конечной интенсивности. При этом давление в точке присоединения оказывается почти таким, как давление торможения на разделяющей линии тока в конце области смешения. [38]
Жидкость не втекает и не вытекает из области отрыва через разделяющую линию тока ( фиг. В дополнение к обычным предположениям теории пограничного слоя Карлсон [93] предположил, что толщина изолированной области отрыва под разделяющей линией тока является величиной того же порядка, что и толщина слоя смешения над этой линией. [39]
Поток за приходящим скачком ( точка В) приобретает в отраженном скачке направление и давление, характеризуемые точкой В. Соответствующая схема течения изображены на рис. 6, , где SO - приходящий скачок уплотнения, OS - отраженный ( уходящий) скачок, OL - разделяющая линия тока, OD - уходящая волна детонации Чепмена-Жуге, OR - примыкающая к ней центрированная волна разрежения. Схема течения для этого случая изображена на рис. 6 6, где OD - уходящая сильная ( пересжатая) детонационная волна, остальные обозначения - прежние. [40]
Между точками отрыва и присоединения потока a Так как при отрыве производная da / dX в уравнении ( 94) всегда положительна и ограничена по величине, линия нулевых значений скорости отходит под конечным углом от поверхности. Для течения, соответствующего нижней части профиля Стюартсона, [ ( d / da) ( У / бг) ф о ] а - о const, поэтому разделяющая линия тока также отходит под конечным углом от поверхности. Ниже по потоку за отрывом уравнения ( 98) и ( 99) решаются при условиях отрыва: а 0, б г ( 6) s и 9 & В, которые находятся из решения уравнений для области выше по потоку. [41]
Параметры с чертой сверху в уравнениях ( 15) и ( 16) соответствуют условиям вдоль разделяющей линии тока в слое смешения, индекс d относится к застойной области, а штрих - к условиям за зоной присоединения. Вследствие этого поток делится на две области: вязкий слой, где давление предполагается постоянным, и зона присоединения, где по предположению сжатие таково, что потери полного давления вдоль разделяющей линии тока не слишком велики. [42]
Линия тока постоянной скорости отделяет воздух основного течения от увлекаемого из застойной области. Рассмотрим поток полной энергии в области отрыва. Разделяющая линия тока касается стенки в точке присоединения, где внутренний поток газа поворачивает назад и возвращается в область отрыва, сохраняя свою полную энергию. При замедлении возвратного течения вдоль стенки она нагревается, прежде чем это течение попадает в область смешения. Разность между потоком энергии, возвращаемым в область отрыва и увлекаемым слоем смешения, равна среднему тепловому потоку к стенке в области отрыва. [43]
Так как дозвуковая часть вязкого слоя не способна выдержать внезапное повышение давления, падающий скачок отражается в виде веера волн разрежения, который компенсирует повышение давления в скачке уплотнения. В результате такого отражения течение на внешней границе вязкого слоя отклоняется в направлении поверхности пластины и по мере поворота вязкого слоя давление повышается, а поток замедляется. За областью присоединения над разделяющей линией тока формируется новый пограничный слой, который по достижении сечения с минимумом толщины ( горла) переходит в состояние, соответствующее слабому сверхзвуковому вязкому взаимодействию при новом числе Маха. В адиабатическом случае вязкое течение считается полностью докритическим в том случае, когда приращение давления, вызванное падающим скачком, плавно передается вверх по потоку до сечения с начальным течением на пластине, и сверхкритическим, если оно реагирует на повышение давления внизу по потоку только через внезапный скачкообразный переход в докритическое состояние, хотя за этим скачком течение плавное. Следует заметить, что при взаимодействии с внешним невязким сверхзвуковым течением в докритическом пограничном слое может появиться свой положительный градиент давления в направлении потока. [44]
 |
Отрыв пограничного слоя на руле. [45] |
Страницы: 1 2 3 4