Рис.
4.10. Термоанемометрические измерения
амплитуды пульсаций по ОЪ
при
локальном воздействии воздуха.
срывной режим
обтеканияприсоединенное течение
Амплитуда пульсаций, % и'/иа
0,8 1
0,2
0,4
0,6
м
Рис. 4.11. Распределение статического давления при двух режимах
обтекания
.4.4. Выводы к главе IV.
Исследование отрывного обтекания крыльев представляет собой частную, хотя и весьма важную в практическом отношении задачу аэродинамики. Проблема отрыва потока как таковая значительно шире и включает изучение течений, возникающих в самых различных условиях. Уже получены свидетельства того, что сложный пространственный характер течения является неотъемлемым свойством областей отрыва, появляющихся и в других обстоятельствах: за острыми кромками обтекаемых тел, в окрестности уступов и выступов поверхности, на телах вращения и т.д. Дальнейшее изучение пространственных структур, чувствительных к изменению условий обтекания и слабым внешним воздействиям, - перспективное направление исследований, позволяющих получить более точные по сравнению с существующими представлениями о фундаментальных свойствах отрывных течений.
Механизм локального воздействия на структуру обтекания при срыве потока основан на том, что струя воздуха выходит из области срыва, создавая турбулентный след, который в свою очередь мешает течению в поперечном направлении. А так как крупномасштабные вихри обладают восприимчивостью к внешним возмущениям, то структура обтекания крыла существенно меняется и поток может полностью присоединиться. Необходимо отметить, что точка локального вдува воздуха находится внутри области срыва.
1. Проведены экспериментальные исследования обтекания модели крыла малого удлинения, установленной на критических углах атаки, в которых изучалась возможность управления обтеканием с помощью локального вдува воздуха. Получены картины течения на поверхности крыла и количественные данные о поле потока над крылом.
Найдено, что при срыве потока на крыле возникает пара крупномасштабных вихрей, вращающихся в плоскости крыла. Показано, что вдув через одно отверстие, расположенное между этими вихрями вблизи линии поперечного растекания потока, позволяет устранить срыв, и значительно увеличить несущие свойства крыла.
Проведены экспериментальные исследования обтекания модели крыла умеренного удлинения, установленной в диапазоне углов атаки от нулевых до критических, в которых изучались возможности управления обтеканием с помощью локального вдува воздуха. Было установлено, что точечное воздействие локального вдува на модели крыла может влиять на срыв потока, значительно уменьшая область отрыва, и тем самым может быть применено для управления обтеканием.
С помощью термоанемометрических измерений получены количественные данные о структуре потока и развитии возмущений в течении до и после воздействия. Показано, что вдув приводит к исчезновению большой по высоте области отрыва над крылом при критических углах атаки. Получены данные об уровне возмущений в поперечном направлении (по OZ), показывающие, что есть наличие дискретных зон с высоким уровнем возмущений.
Получены данные о распределении статического давления, показывающие, что в результате воздействия возрастают несущие свойства крыла.