|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ИСТИНА ИНХС РАН |
||
О гистерезисных явлениях при сверхзвуковом обтекании кольцевых выемоктезисы доклада
- Авторы: Симоненко М.М., Зубков А.Ф.
- Сборник: XL Академические чтения по космонавтике. Сборник тезисов
- Тезисы
- Год издания: 2016
- Место издания: МГТУ им. Н.Э. Баумана Москва
- Первая страница: 108
- Последняя страница: 109
- Аннотация: О гистерезисных явлениях при сверхзвуковом обтекании кольцевых выемок Симоненко М.М. (sim1950@mail.ru), Зубков А.Ф. (9392998@mail.ru) НИИ механики МГУ, Москва Обсуждаются результаты экспериментального исследования сверхзвукового обтекания осесимметричной кольцевой выемки прямоугольного сечения на цилиндрическом теле, снабженном коническим наконечником, при изменении протяженности выемки и угла атаки. Конструктивные особенности в виде выемок, каверн, вырезов на поверхности тел широко встречаются в объектах аэрокосмической техники. В зависимости от отношения длины L выемки к ее глубине h возможны две отличающиеся друг от друга схемы течения. Если L/h мало, реализуется открытая схема, в этом случае во всей области выемки возникает дозвуковое циркуляционное течение, отделенное от внешнего потока слоем смешения. Если L/h превышает некоторое критическое значение, реализуется замкнутая схема. В этом случае в выемке образуются две изолированные области отрыва, одна за передним, другая перед задним уступом. Промежуточный диапазон L/h отвечает так называемой переходной области, являющейся, по существу, областью гистерезиса, в которой возможны как открытая, так и замкнутая схема обтекания. Область гистерезиса интересна тем, что незначительное динамическое или тепловое воздействие на течение может вызвать перестройку от одного режима течения к другому. Несмотря на большое количество экспериментальных и численных работ понимание физики течения в выемке даже простейшей прямоугольной конфигурации все еще остается неполным. В реальных условиях обтекание осесимметричных тел зачастую происходит под углом атаки, при этом в кольцевой выемке нарушается осевая симметрия потока, возникают более сложные структуры течения. Изучение таких структур и особенностей трехмерного сверхзвукового отрывного течения имеет важное практическое значение при выборе оптимальных схем обтекания тел с выемками и управления течением. Экспериментальная модель представляла собой цилиндрическое тело диаметром D=45 мм. На теле соосно с ним смонтирована цилиндрическая штанга диаметром d=29 мм. Штанга установлена с возможностью возвратно-поступательного перемещения относительно тела вдоль оси симметрии. На свободном конце штанги установлен наконечник в виде усеченного конуса с диаметром основания D. Зазор между телом и наконечником образует кольцевую выемку с равновеликими высотами h=8 мм переднего и заднего уступов. Эксперименты выполнены в аэродинамической трубе А-7 НИИ механики МГУ при М=3 и Re1=3.7×107м-1. После выхода трубы на рабочий режим модель перемещалась на заданный угол атаки, после чего непрерывно изменялась протяженность выемки. При фиксированной протяженности выемки варьировался угол атаки. Осуществлялась скоростная съемка шлирен-изображений картин течения. Регистрировалось давление на заднем уступе выемки на расстоянии h/2 от дна выемки. По параметру относительной протяженности выемки в зависимости от угла атаки установлены границы области гистерезиса, определены условия и описаны механизмы перестройки режимов обтекания на границах этой области. Верхняя граница области гистерезиса практически не меняется при изменении угла атаки. Нижняя граница этой области более чувствительна к изменению условий обтекания выемки. Характер определенных в эксперименте зависимостей указывает на ограниченность области гистерезиса по углу атаки. При больших углах атаки реализуется комбинированная схема обтекания - замкнутая на наветренной и открытая на подветренной стороне выемки. Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ, грант № 15-01-99623.
- Добавил в систему: Симоненко Михаил Михайлович