ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Краткое изложение состояния вопроса и формулировка задачи из "Пространственные пристенные турбулентные течения в угловых конфигурациях" Взаимодействие скачка уплотнения с турбулентным пограничным слоем является одним из наиболее часто встречающихся и трудно объяснимых феноменов аэродинамики больших скоростей, имеющим многочисленные практические приложения как во внешней аэродинамике, так и в силовых установках. Течения в местах сопряжений аэродинамических элементов, таких как крыло — фюзеляж, крыло — плоская мотогондола и др., являются типичными примерами такого рода взаимодействий. За последние два-три десятилетия выполнено большое количество исследований, в той или иной степени относящихся к данному вопросу, анализ и обобщение которых требует серьезной целенаправленной работы. Подобные течения были объектом рассмотрения нескольких крупных монографий [1, 2] и обзоров [2—8 ], а также темой представительных конференций и научных школ (см., например, [9]). Полученные в ряде работ результаты позволили понять и конкретизировать многие детали таких течений в широком диапазоне геометрических условий и газодинамических параметров. По причине ограничений объема мы вынуждены привести ссылки лишь на наиболее обстоятельные из этих исследований [10—28 ], хотя этим абсолютно не исчерпывается перечень работ по конкретным аспектам этой важной проблемы. Следует, однако, отметить, что большинство из них посвящено вопросу взаимодействия скачков уплотнения, инициированных передними кромками пересекающихся поверхностей [12—18] или установленными на них клиньями [19—25, 29, 30] как с формирующимися на этих поверхностях пограничными слоями, так и друг с другом. Комплексное использование численного и физического экспериме тов позволило выйти в последние годы на качественно новый этап в исследовании этой проблемы, что заметно повлияло на целый ряд представлений о происходящих в таких течениях явлениях и в конечном итоге дало возможность выполнить важные обобщения полученных результатов (см., например, [24—27]). [c.307] Учитывая вышеизложенное, начальная часть главы охватывает круг вопросов, связанных с изучением структуры пространственного турбулентного пограничного слоя в открытой продольно обтекаемой угловой конфигурации в условиях взаимодействия с падающим извне косым скачком уплотнения варьируемой интенсивности, а также в его отсутствие. Под открытой конфигурацией здесь подразумевается прямой двугранный угол, образованный двумя пересекающимися плоскими поверхностями, поперечный размер которых (в направлении размаха) выбран настолько большим, что позволяет избежать влияния концевых эффектов на параметры течения вблизи ребра угла. Заметим, что большинство исследований, посвященных изучению структуры течения в сходных конфигурациях, выполнено в условиях воздействия скачка уплотнения, инициированного или генератором простой геометрии, расположенного непосредственно на обтекаемой поверхности [33], или двумерным углом сжатия [34], где характер течения имеет принципиальные отличия. Поэтому изложение материала не распространяется на известные случаи обтекания угловых конфигураций типа киль — плоская пластина и, кроме того, ограничивается в основном освещением только наиболее важных сторон исследуемого явления. [c.308] При исследовании взаимодействия скачка уплотнения с пограничным слоем в прямоугольных каналах, как правило, возникает ряд аспектов, связанных прежде всего с выявлением роли концевых эффектов. В частности, наряду с анализом других важных результатов, в [41—46] обращается внимание на отклонение параметров течения в отрывной области от двумерного состояния при взаимодействии скачка уплотнения с пограничным слоем стенок трубы и на необходимость учета этого фактора. Многочисленные публикации, например [47] и другие, в которых дантшш вопрос в той или иной степени также возникал, посвящены изучению характеристик отрывной области в углах сжатия. Одной из основных особенностей подобных работ было обеспечение двумерного характера течения преимущественно вдоль лииии симметрии модели на основе использования ограничительных стенок или слива пограничного слоя со стенок трубы. Однако в рамках полученных авторами результатов весьма затруднительно установить какие-либо определенные связи, например, между шириной модели и реализующейся здесь структурой отрывного течения. В то же время этот вопрос чрезвычайно важен как с практической, так и с теоретической точек зрения. По этой причине мы постараемся обратить особое внимание на выявление общих и отличительных признаков таких течений в сравнении со сдвиговыми потоками в открытых углах с тем, чтобы рассмотреть возможность обобщения экспериментальных данных о протяженности отрывной области в различных конфигурациях. [c.309] Вернуться к основной статье