|
53 определение этих величин вблизи точки отрыва весьма затруднено. Поэтому указанные значения Л и И в точке отрыва не представляются вполне достоверными. Однако поскольку имеется значительный объем экспериментальных исследований диффузоров с криволинейными и прямолинейными образующими, то эти критерии можно использовать для оценки положения точки отрыва в ряде случаев. Проблема определения вероятности и места возникновения отрыва важна при проектировании предотрывных диффузоров, которые, как известно, имеют минимальный уровень потерь. Контур предотрывного диффузора задают при проектировании таким, чтобы поверхностное трение по всей его длине было очень близко или даже равно нулю, но отрыва не было. Вместе с тем большинство критериев отрыва основано на условии Cf = 0. Однако, как показывают эксперименты [36,37] в течениях с положительным градиентом давления кратковременные обратные токи вблизи стенки возникают и при положительных значениях С£ задолго до возникновения установившегося отрыва. Следовательно, современные методы расчета [47] не позволяют достоверно предсказать явление кратковременного (неустановившегося) отрыва турбулентного потока. Рассмотренные выше критерии отрыва турбулентного потока и диапазон их значений в точке отрыва приведены в табл. 1.3. Таблица 1.3 Критерии отрыва пограничного слоя Критерий Значение в точке отрыва Г8 . 8 " КеН 8 W5 бх -(0,036...0,12) Лв = 1 —— 0,8...0,9 4 |
48 Установлено, что процесс отрыва зависит от параметров *-5**]/5 и Л = 5*/б /89/, где 8, 5*, 5* полная толщина пограничного слоя, толщина вытеснения и толщина потери импульса ь соответственно. Величина Ь может изменяться от нуля до 1.0, а параметр Л от нуля до ~0.7. Между параметрами Ь и Л существует линейная взаимосвязь, практически не зависящая от числа Яе. При Л<0.37 и Ь<0.55 4 ' ' пограничный слой является полностью присоединенным к поверхности тела. I При Л=0.42 и 1т=0.63 происходят кратковременные периодические локальные отрывы, а при Л>0.5 и Ь>0.75 возникает полный отрыв турбулентного пограничного слоя. Эти параметры, как и формпараметр пограничного слоя Н, основаны на интегральных толщинах пограничного слоя. Но в случае обтекания криволинейной поверхности при наличии продольного положительного градиента давления определение этих величин * вблизи точки отрыва весьма затруднено. Поэтому указанные значения Л и Ъ.Ъ в точке отрыва не представляются вполне достоверными. Однако поскольку имеется значительный объем экспериментальных исследований диффузоров с криволинейными и прямолинейными образующими, то эти критерии можно использовать для оценки положения точки отрыва в ряде случаев. Проблема определения вероятности и места возникновения отрыва важна при проектировании предотрывных диффузоров, которые, как известно, имеют минимальный уровень потерь. Контур предотрывного диффузора задают при проектировании таким, чтобы поверхностное трение по всей его длине было очень близко или даже равно нулю, но отрыва не было. Вместе с тем большинство критериев отрыва основано на условии I С£ = 0. Однако, как показывают эксперименты /8,9/, в течениях с положительным градиентом давления кратковременные обратные токи 4 вблизи стенки возникают и при положительных значениях С£ задолго до возникновения установившегося отрыва. Следовательно, современные 49 методы расчета /49/ не позволяют достоверно предсказать явление кратковременного (неустановившегося) отрыва турбулентного потока. Рассмотренные выше критерии отрыва турбулентного потока и диапазон их значений в точке отрыва приведены в таблице 1.5 ¥ Таблица 1.5 Критерий Значение в точке отрыва _ 8** dW6 1/4 S ,тг , Г'-С** Wg . dx -(0,036...0,12) W2** Ts =1 l w5 J 0,8...0,9 t** f ms =153.2® d 5 R e 'l6 ь Wq dx -(2...3) D _ 2 5 l Tw e 3 1 у pWg 1,2... 1,45 T T _ 0 “ ** 0 1,8...2.8 5 dWg (Dn = -------------------------------' ^ Wg dx «-0,005 r фф фф/ ффTT ^TTjf*т* 5s = 5 / 5 0 «3,0 i p L55i x d P ’] (lO"6 Rex) ^10 4 y / s «0,4 *** lim H** = lim -^ ¡r = 3-H Cf->0 Cf->0 5 1 2 i3H-lT U H J * 1,6...1,5* hs = (ö* 5**)/ 5 0,63...0,75 As =5*/б 0,42...0,5 H* ,TT*T* jdH Ц ~ I * -(0,13...0,18) 1По оценке автора. I |