Исследование структуры и характеристик турбулентности двумерных сверхзвуковых отрывных течений тема автореферата и диссертации по механике, 01.02.05 ВАК РФ

Академия наук СССР Сибирское отделение Институт теоретической и прикладной механики

На правах рукописи

Яковлев Владимир Николаевич

Исследование структуры и характеристик турбулентности двумерных сверхзвуковых отрывных течений

01.02.05 - механика жидкостей, газа и плазмы

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Новосибирск - 1988 г.

Работа выполнена в Институте теоретической и прикладной механики СО АН СССР

Научные руководители : доктор технических наук

Харитонов A.M., кандидат физ.-мат. наук, с.н.с. .Хелтоводов A.A.

Официальные оппоненты:

доктор технических наук Боровой , кандидат физ.-мат. наук Сивых Г.П.

. Ведущая организация - Институт механики МГУ.

Защита состоится " "_1988 г. в_часов

на заседании специализированного совета К.003.22.01 по присуждению ученой степени кандидата наук в Институте теоретической и прикладной иеханики-СО АН СССР по адресу:. 630090, г.Новосибирск, 90, ул.Институтская, 4/1.,

С диссертацией мотао ознакомиться в библиотеке

ИШМ СО АН СССР

Автореферат разослан "_"_1988 г.

Ученый секретарь специализированного совета,

к.ф.-м.н. ibf^ Григорьев Ю.Н.

Оь1ДАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. К числу наиболее сложных задач аэрогазодинамики, до настоящего времени не получивших удовлетворительного решения, можно с уверенностью отнести изучение сверхзвуковых турбулентных отрывных течений. Подобные задачи постоянно возникают при проектировании перспективных летательных аппаратов, реактивных двигателей и других энергетических установок. Возникающие в весьма разнообразных реальных течениях явления, связанные с воздействием на пограничный слой различных возмущающих факторов, характер релаксации неравновесных течений, изменение турбулентных характеристик, особенности теплообмена и т.д. могут быть правильно предсказаны при выделении в каждом конкретном случае определяющих физических процессов и глубоком понимании их природы.

Такое понимание может быть достигнуто при постановке полного эксперимента, что позволяет в результате получить информацию о широком спектре параметров течения. Необходимость такой постановки обусловлена также потребностями развития численного моделирования, нуждающегося в надежной основе для тестирования и развития самых разнообразных подходов. ¿3 частности, создание расчетных моделей ограничено отсутствием универсальных моделей турбулентности, что в особенности справедливо для отрывных течений. Это обстоятельство связано, в частности, с недостаточным количеством достоверных экспериментальных данных, а в некоторых случаями их полным отсутствием до самого последнего времени. Поэтому особое значение приобретают эксперименты, где получается информация о поведении величин пульсаций массового расхода, плотности, скорости и температуры торможения в свободном потоке и в пограничных слоях в различных ситуациях.

Целью работы являлось экспериментальное исследование газодинамических особенностей развития сверхзвукового отрыва в широком диапазоне изменения определяющих параметров, а также характеристик пограничного слоя, возмущаемого скачками уплотнения, отрывом и волнами разрежения, включая распределение осредненных и пульсационных величин.

Научная новизна^ Получена систематическая информация о различных этапах развития двумерного сверхзвукового турбулентного отрывного течения, ¿.делены области существования различных рз-

жимов отрыва перед ступеньками с фиксированным углом отклонения наветренной грани. Показано, что отсоединение скачка уплотнения является условием превращения отрыва в угле сжатия в отрывное течение перед ступенькой конечной высоты К . 3 первом случае размеры отрывной зоны зависят от числа Маха и не зависят (при достаточной длине наветренной грани) от К . Во втором случае размеры отрыва определяются высотой ступеньки и практически не зависят от значения М в набегающем потоке.

Лервые в отечественной практике получены данные о характеристиках турбулентности в пограничных слоях при сверхзвуковых скоростях потока. Приводятся подробные данные о распределениях пульсаций массового расхода, скорости, плотности и температуры торможения при последовательном взаимодействии потока и пограничного слоя со скачками уплотнения и волнами разрежения.

Обнаружены новые эффекты - рост уровня пульсаций в пристенной части слоя, развивающегося за волнами разрежения; сохранения преобладающего уровня акустической моды пульсаций после взаимодействия потока с различными возмущениями. Показано, что при последовательном воздействии, стабилизирующее влияние волн разрежения не компенсирует усиления турбулентности за скачками уплотнения равной интенсивности.

Комплексный характер исследований позволил выделить основные физические процессы, определяющие развитие двумерных сверхзвуковых отрывных течений, учет которых необходим при развитии современных методов расчета.

Научная и практическая ценность. Проведенные исследования существенно расширяют существующие представления о физических особенностях рассматриваемых течений.

.выделенные области существования различных режимов течений в зависимости от М и геометри препятствий позволяют установить границы применимости известных корреляций. Предложены новые соотношения для определения длин отрывных зон в одном из режимов.

Уточнены возможности использования струйных аналогий для создания приближенных методов расчета отрывных течений.

Полученные^количественные схемы течений на различных этапах развития отрыва использованы для совершенствования численного моделирования таких течений в рамках уравнений Навье-Стокса, проводимых в ИТПМ СО АН СССР.

На основани подробных методических исследований доказана

надежность результатов измерений характеристик турбулентности, получаемых с помощью созданного ранее в ИТГОЛ СО АН СССР комплекса термоанемометрической аппаратуры, принятых методик проведения и обработки экспериментов.

Полученные новые данные о характеристиках турбулентности позволили объяснить ряд особенностей теплообмена на наклонных ступеньках и послужили основой для развития методов расчета теплообмена в ситуациях, когда существенную роль играет изменение уровня пульсаций.

Материалы проведенных исследований переданы в ряд КБ, а такте используются в ИПМ им.Келдыша, ВЦ АН СССР и ИТПМ СО АН СССР для развития различных численных методов расчета сверхзвуковых турбулентных отрывных течений.

Апробация работы и публикации. Результаты исследований по теме диссертации представлялись на: I. 21-й ежегодной конференции Общества инженерных наук, США, Е-лэксбург, 19Г4. 2. ШТАМ Симпозиум по ламинарно-турбулентному переходу, СССР, Новосибирск, 19о4. 3. Всесоюзная конференция по проблемам турбулентных течений, лданов, 1934. 4. всесоюзная конференция "Экспериментальные исследования и математические модели физико-химических процессов в сплошных средах", Харьков, I93Í5. 5. Шестой Всесоюзный съезд по теоретической и прикладной механике, Ташкент, I9S6. 6. Всесоюзная школа по методам аэрофизических исследований, Новосибирск, ГЭЬб. 7. 1-я конференция по механике Академий наук социалистических стран, ЧССР, Прага, 1987. П. Всесоюзная школа по моделям механики сплошной среды, Новосибирск, 1957. 9. Всесоюзный семинар "Отрывные и струйные течения", Новосибирск, 1986.

Материалы диссертации вошли в работу коллектива авторов удостоенную диплома на конкурсе фундаментальных исследований СО АН СССР в 1937 г.

Результаты настоящей работы докладывались на семинарах: I. в ЦАГй им. Н. Е.Жуковского под рук. чл.-корр. АН СССР В.З.Сычева; 2. в Институте прикладной математики им.М. В. Келдыша под рук. чл.-корр.АН СССР К.И.Еабенко; 3. на ЗЦ АН СССР под рук. проф. З.П.Шидловекого; 4. в НИИ Механики МГУ под рук. проф.А.И.Швеца, а такие представлялись в докладах, сделанных в Университетах США на семинарах под рук. профессоров С.Вогдонова, Д.Чапмена, Г.Корста в I9B5 г.

Результаты выполненных исследований опубликованы в [i-Il].

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, трех глав и заключения. Полный объем - 249 стр., в том числе 145 стр. машинописного текста, 77 рисунков и список литературы из 220 наименований.

! СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении приводится краткий обзор истории и современного состояния проблемы, формулируется цель работы и основные положения, выносимые на защиту, а также кратко излагается содержание диссертации.

Первая глава посвящена изучению газодинамических особенностей и структурных схем обтекания наклонных ступенек. Исследования проводились в Т-313 ИГОМ СО АН СССР при значениях числа Маха перед препятствием М| = 2.2, 2.9 и 4.0. Основные эксперименты по зондированию течений выполнены при Ы^ = 2.9, Ве^ = 34 Ю^м-* и параметрах торможения |) 0 = 4.24 кг/см^ и Т0 = 280 К.

Приводится описание моделей (ступеньки фиксированной высоты К = 15 мм с углами отклонения наветренных граней ^ = 6°,25°, 45° и вертикальные ступеньки), измерительного комплекса, оборудования.

Рассмотрены результаты методических исследований (в том числе фоновая неравномерность полей давлений и характеристик пограничного слоя в зоне установки препятствий), обосновывающих надежность и достоверность получаемых результатов.

Анализируются полученные в результате подробного зондирования схемы течений на различных этапах развития отрыва. Такие схемы для обтекания ступенек приведены на рис.1. Выделены характерные линии: граница слоя , звуковая (М = I), нулевых скоростей (и =0), максимальных скоростей возвратного потока 0Д^тах), разделяющая линия тока (РЛТ). Стрелками показано положение линий отрыва и присоединения.

Длина наветренной грани ступеньки 25° больше критической, что подтверждается соответствующими оценками и тем, что измеренная величина давления за точкой присоединения близка к расчетной для косого скачка соответствующей интенсивности (пунктир на рис.1).

Характерной особенностью обтекания вершины расширения £ =25°, ранее в экспериментах не отмечавшейся, является формирование области положительного градиента давления, что предшествует возникновению локальной отрывной зоны в этой области при увеличении угла отклонения поверхности или числа Маха набегающего потока.

Отрывное течение перед наклонными ступеньками сопровождается формированием системы крупномасштабных продольных вихрей типа Тейлора-Гёртлера в окрестности линии присоединения. При безотрывном течении ( Ь= 3°) и при обтекании вертикальной ступеньки признаков таких вихрей не обнаружено.

Проведенные исследования влияния числа Маха набегающего потока показали, что в окрестности наклонных ступенек б зависимости от величины угла Ъ и значения М реализуются следующие режимы течений (рис.2):

1 - безотрывное обтекание малых углов;

2 - зарождающийся "малый" отрыв в угле сжатия;

Ь - развитый отрыв в угле сжатия (обтекание "типа угла");

4 - обтекание "типа ступеньки" (вертикальной ступеньки).

Граница зарождения "малого" отрыва, разделяющая области I и 2 соответствует достижению скачком интенсивности равной относительному давлению в области "платс>". Граница критической интенсивности скачка, разделяющая режимы 2 и 3 проведена в соответствии с корреляцией, предложенной Коркеджи (1975).

Спло'лная линия на рис.2 соответствует условию отсоединения косого сказка при невязком обтекании угла сжатия и,как установлено в данной работе, является границей перехода от режима отрыЕно-го обтекания препятствий "типа угла" (режим 3) к обтеканию "типа ступеньки" (режим 4). Для последнего режима предлагается соотношение для определения .размеров отрывных зон в зависимости от высоты и угла отклонения наветренной грани ступенек (рис.2).

Эгорая глава посвящена анализу характеристик пограничного слоя на моделях в исследованных отрывных течениях. Рассматриваются направления и величины деформаций профилей скорости и различных интегральных параметров в результате воздействия возмущений разного вида и интенсивности, а также характер последующей релаксации неравновесных пограничных слоев. Проводится сопоставление полученных данных с результата)® известных исследований изолированных углов сжатия и расширения.

Анализировались полученные для М| =2.9 профили скорости в пограничных слоях на наклонных (р = 8°, 25°, 45°) и вертикальных ступеньках в степенном представлении, а такяе в переменных \1 (У) закона стенки-следа для преобразованной к случаи несжимаемого течения по Ван-Дристу скорости. В качестве примера часть таких данных для р= 25° приведена на рис.3. Таблицы координат сечений и толщины пограничного слоя в характерных сечениях позволяют оценить расстояния в соответствующих калибрах.

Отмеченный в работе повышенный уровень турбулентности за скачком уплотнения определяет быстрый рост наполненности и уменьшение следовой компеоненты профилей скорости по мере удаления от точки присоединения. Общим для всех ситуаций является более высокая наполненность пристенной части профиля по сравнению с исходным, проявляющаяся при достаточной протяженности области релаксации течения, развивающегося на фоне повышенного уровня пульсаций.

3 приведенном на рис.3 примере развития течения на наветренной грани = 25° хорошо наблюдается разный темп релаксации пристенной и внешней частей пограничного слоя, что находится в полном соответствии с известными представлениями о различной "памяти" их к предыстории течения.

Характер релаксации пограничного слоя зависит не только от интенсивности возмущения (в данном случае перепада давления), но к от его вида, ¿о всех случаях развитие течения за вершиной угла расширения (на верхней грани) отличается более медленными относительными изменениями формы профилей скорости и интегральных параметров по сравнению с темпами релаксации за скачками уплотнения.

Характерной особенностью профилей скорости в погранич-

ных слоях на верхней поверхности всех рассмотренных ступенек является появление "горба" на участке 100^ 500. Это связано с формированием буферной зоны между пристенной и внешней частями неравновесного пограничного слоя, которые, как указывалось, имеют существенно разные темпы релаксации.

Показанная в работе возможность использования для описания течения над и внутри отрывной зоны со свободными и пристенными струями даже для небольших по размеру отрывов (например, для угла 25°) подтвердила, в частности, представления о реламинаризации возвратного течения, что, в свою очередь, позволило объяснить особенности теплообмена в этой области [.9,II]. Отмеченное сходство важно для развития приближенных методов расчета отрывных течений.

Расчитанные по профилям средней скорости распределения коэффициентов поверхностного трения показали отсутствие признаков реламинаризации пограничного слоя в волнах разрежения в исследованных ситуациях, йиесте с тем, отмечается некорректность выводов об изменении состояния слоя на основе анализа исключительно осреднен-ных параметров и подчеркивается необходимость прямого измерения пульсационных величин.

Полученная информация о структуре течений и полях средних параметров послужила основой для последующих измерений характеристик турбулентности.

Третья глава посвящена изучении характеристик турбулентности во внешнем течении и в пограничных слоях при сверхзвуковых скоростях потоков. Новизна проведенных измерений определила повышенное внимание к методическим вопросам. В главе дано описание установок, аппаратуры и типов намерений, конструкции датчиков. Эксперименты проводились в Т-325 в условиях близких к реализованным ранее в Т-313. Использовались термоанемометры постоянного тока ТПТ-3 и ТПТ-4 (частотный диапазон ЮГц - 200кГц), созданные в ИТПМ СО АН СССР.

Подробно описана процедура тарировок и приведены данные о коэффициентах чувчтвительности датчиков в свободном потоке и в пограничном слое. Обосновывается принятый метод компенсации тепловой инерции нити, использованный при измерениях в пограничных слоях.

Надежность и достоверность результатов измерений характеристик турбулентности подтверждено качественным и количественным совпадением данных настоящей работы с результатами других авторов в специальных методических исследованиях толстого пограничного слоя на стенке аэродинамической трубы (рис.4а). Предложена корреляция для оценки уровня пульсаций в равновесном слое в зависимости от значения числа Маха на его верхней границе, полученная обобщением данных разных работ.

Показано, что при измерениях в тонких пограничных слоях на моделях основным источником погрешностей является потеря части сигнала в высокочастотной области спектра из-за недостаточной разрешающей способности термоанемометра. Шесте с тем, установленное постоянство такой систематической погрешности поперек тонкого слоя (рис.46), а также одинаковый характер транформации профилей пульсаций массового расхода и скорости в тонком слое на конфигурации ^ = 8° с данными других авторов, полученными в толстых слоях (рис.4в,г,д) обосновывавт возможность получения количественных данных при измерениях на моделях.

Подробно описана методика расшифровки сигнала термоанемометра и ввделения из него вклада пульсаций плотности, скорости и температуры торможения. Результаты измерений профилей пульсаций параметров потока в пограничных слоях на моделях приведены на рис.5. Новым эффектом, зафиксированным здесь является рост уровня пульсаций в пристенной части пограничного слоя за вершиной угла расширения на верхней поверхности исследованных конфигураций. Полученные данные подтвердили вывод об отсутствии реламинаризации за веером волн разрежения на ступеньках. Показано, что влияние предшествующих возмущений имеет более долговременные последствия для турбу-

лентных характеристик по сравнению со средними.

Совместный анализ профилей средних и пульсационных параметров в пограничном слое подтвердил представления о возможности описания пристенной части слоя в некоторых"областях течения как самостоятельного нового слоя,для которого старый слой играет роль внешнего потока с высоким уровнем турбулентности.

Показано, что в потоке, проходящем скачки уплотнения и волны разрежения сохраняется неизменным преобладание акустической моды пульсаций, о чем свидетельствует линейный вид диаграмм Коважно-го во всех сечениях, где проводились измерения (рис.б).

Измеренные распределения характерных уровней турбулентности в свободном потоке и на линии максимума в пограничном слое показали, что их изменения пропорциональны интенсивности возмущений. Шесте с тем обнаружено, что стабилизирующее действие волн разрежения оказывается меньшим, чем усиление пульсаций за скачками той же интенсивности. В результате, на верхней поверхности ступенек сохраняется высокий уровень турбулентности (рис.7), что является объяснением зафиксированному позже /9.II/ повышенному уровню теплообмена в этой области течения.

Обощение полученных в работе данных позволило выделить основные физические процессы, определяющие особенности развития рассмотренных сверхзвуковых турбулентных отрывных течений (рис.6).

Приведенные выше распределения пульсационных параметров послужили основой развития метода расчета теплообмена [6] для ситуаций, когда изменение уровня турбулентности играет существенную роль (рис.9а). Аналогичный расчет без учета этих эффектов (пунктир) приводит к сильному занижению уровня теплообмена на наветренной грани. Расчеты (Трофимов, Зауличный) продемонстрировали также эффективность использования в данной ситуации концепции нового слоя.

Полученные в настоящей работе систематические экспериментальные данные использованы также для совершенствования методики численного моделирования двуменых отрывных течений в рамках осреднен-ных уравнений Навье-Стокса (рис.9б, ^= 25°, расчеты Борисова и Карамышева, 1938). Последовательное совершенствование этого подхода привело к тому, что в основном расчитанная картина течения для Ь =8°, 25° и 45°хорошо соответствует наблюдаемой в эксперименте.

В Заключении сформулированы основные результаты работы: I. Выделены области существования различных режимов обтекания наклонных ступенек в широком диапазоне чисел Маха и углов отклонения наветренных граней. Показано, что отсоединение скачка уплотнения является условием превращения отрыва в угле сжетия в отрывное

ечение перед ступенькой конечной высоты. Для последнего режима редложена зависимость, позволяющая определять масштабы отрыва :еред наклонными ступеньками. Построены количественные схемы, арактеризугощие основные этапы развития двумерного отрыва в сследованных ситуациях.

2. Получены новые данные о локальных и интегральных характе-1истиках (профили скоростей, трение, интегральные толщины, форм-[араметр) турбулентных слоев при последовательном воздействии на [их скачков уплотнения и волн разрежения. Расширены представления | применимости струйных аналогий для описания отрыва. Подтвержде-ia возможность реламинаризации возвратного потока в турбулентных >трывных зонах, определяющая характер теплообмена в этой области.

3. Развита методика измерений характеристик турбулентности

i сверхзвуковых пограничных слоях с использованием термоанемомет-)а постоянного тока. На этой основе впервые в отечественной практике получены данные о полях пульсаций массового расхода, плот-юсти и скорости в сверхзвуковых отрывных течениях.

4. Обнаружено, что при последовательном взаимодействии пото-ta с возмущениями равной интенсивности стабилизирующее действие золн разрежения не компенсирует усиления турбулентности за скач-сами уплотнения, что, в частности, является причиной повышенной штенсивности теплообмена на верхней поверхности ступенек. При этом отменено, что во всех исследованных случаях акустическая ,юда пульсаций во внешнем потоке сохраняется неизменной. Обнару-5ен рост уровня пульсаций в пристенной части пограничного слоя, эазвивагащегося за веером волн разрежения.

5. Полученные результаты углубляют представления о физичес-<их процессах, определяющих развитие сверхзвуковых турбулентных зтрывных течений , в частности, послужили основой для объяснения характера теплообмена на исследованных конфигурациях и дальней-аего развития методики его расчета, а также совершенствования жсленного моделирования рассмотренных течений в рамках осреднен-шх уравнений Навье-Стокса.

Основные результаты диссертации опубликованы в работах:

1. ^елтоводов А.А., Шилейн Э.Х., Яковлев ii.H. Развитие турбулентного пограничного слоя в условиях смешанного взаимодействия. -Новосибирск, 1983.-51 с.-(Препринт/АН СССР. Сиб. отд-ние. Ин-т георет. и прикл. механики; №28-33).

2. Zheltovodov A.A., Shileln Е.Н., Xakovlev Т.Н. Evolution if costpreaalble turbulent aeparated flowa in bhe nelborhood of

compression/expansion corser cpobinatlons//Absraots, Society оt Eng.Sei., Inc., 21st Annual Meeting, October 15-47, 198*», Virginia Polytech. Inat. and State Univ., Blacksburg, VA, USA.-p.24;

3. Zheltovodov A.A., Pavlov A.A., Shilein E.H., ïakovlev V.N, Intercoimectlonehip betwôen the flow separation and the direct « inverse transition at supersonic speed conditions//The Second IUTAli-Sjmposium on Laminar-Turbulent Transition, Novosibirsk,^ -Springer-Verlag Gob H.&Co. KG, Berlin, Heidelberg,1985.-p503-5<

4. Шилейн Э.Х., Яковлев à. H. Особенности развития турбулентно пограничного слоя и отрыва в окрестности комбинации углов сжатия расширения//Моделирование процессов гидро-газодинамики и энергет: ки: Труды deeсоюз. конф. молодых ученых.-Новосибирск,1985.-с187-

о. .Келтоводов A.A., Максимов А. И., Шилейн Э.Х., Яковлев d.H. Закономерности развития и свойства сжимаемых турбулентных отрыви течений/Дйстой ¿сееоюз. съезд по теоретич. и прикл. механике (Аннотации докл. ).-Ташкент,I9Ö6.-с.27ii-276.

6. ¡¡елтоводов A.A., Зауличный ¿.Г., Трофимов d.M., Яковлев ri.l Методика определения теплообмена в присоединяющихся сверхзвуковьп турбулентных течениях//Методы и средства аэрогазодинамического э! перимента: Материалы 1> ¿¡сесоюз. школы по методам аэрофизических исследований, Новосибирск, июнь lydbr..-Новосибирск. 19Ï6.-C.I09.

7. Зелтоводов A.A., Лебига 6. А., Яковлев J.H. Развитие методик термоанемометрических измерений характеристик турбулентности в ст маемых пограничных слоях//Материалы 1У хх;есоюз. школы по методам аэрофизических исследований.-Новосибирск. 1986.- сЛ10.

С1. .Келтоводов A.A., Яковлев J.H. Этапы развития, структура и х рактеристики турбулентности сжимаемых отрывных течений в окрестно ти двумерных препятствий.-Новосибирск, 1986.-übe.-(Препринт/АН СС Сио. отд-ние. Ин-т теорет. и прикл. механики; №27-8о).

9. .Келтоводов H.A., Зауличный ¿.Г., Трофимов d.M., Яковлев 8. H Исследование теплообмена и турбулентности в сжимаемых отрывных те чениях.-Новосибирск,1987.-47с.-(Препринт/АН СССР. Сиб. отд-ние. JïH-т теорет. и прикл. механики; №22).

10. лелтоводов A.A., Долгов В.Н., Шилейн Э.Х., Яковлев 8.Н. Экспериментальное и численное моделирование сжимаемых турбулентны отрывных течений//Реэультаты научных исследований ... Академий на; социалистических стран: Сб. Докладов I конференции по механике, П; га, 29.6-3.7 1987.-Прага-Братислава.-19Б7.-Т.о.-С.265-263.

11. .Келтоводов A.A., Зауличный Е.Г. , Трофимов d.M., Яковлев ri.l наследование газодинамики и теплообмена при отрывном обтекании наклонных ступенек и уступов//Ыоделирование в механике.-Новосибир( -11л. J.-Т.2(19).-№1.-С.47-52.

в,о - С,Appels (1975)

РАЗМЕРЫ OTFUdA ДНЯ РЕ8ША 4

----¿./A-4.S-ctfA -Л эс/л

'----¿//л cígjs

■ Л/л -а, А> - oos/s] v*

Ъ-Hahn, Лf'3¡ ¿/<S'S./C/&6S-) м* sa

Рис.2.

Jl-SS*

tf ,

as o.4 0.4 as 0.4 as а* o.a о.а е//щ

УЗ < i J i S s в 9 /0

WJ -/i -,f -S J // fi eii и

Е356Э!!В;Е2ЁаЕЭЕ:Е2 ЕИИ5СШИЕаЕ5ЕЕВа

0.4 ае аб о.в о.е о.в o.s' о.в о.в "/us

/ООО Y*

Рис.3. ТРАНИОНЫЦИЯ ПРОФИЛЕЙ СРЕДНЕЙ СКОРОСТИ

/ООО у

п-лг/гГ--/ о----

о -х/4, с----

Ж

РО о ' ' ' 3

5 <

7,0-,1а - данная работа, М^ = 2.95

0 - Ввдакма К. (19«), 1^=2.65

А,й - Агаопсеаи Р.Ь, (1934), «Ц» 2,9

0.4

-А л V г»

7 V

* ж^ . д ' -ее V <:

' & V

V V

А Д А V

¿Л А

А Л А 7

А А Л V

Л * <7 С

го о го 9 5

уз.е' ; '4,

Рис.4. ДОСТОВЕРНОСТЬ ИЗМЕРЕНИЙ ХАРАКТЕРИСТИК ТУРБУЛЕНТНОСТИ 6 ТОНКИХ ПОГРАНИЧНЫХ СЛОЯХ НА МОДЕЛЯХ

2 5 4-3

| ' ! Ж

© ----<у>/./%

- <">/сг.

е.о О * Л> о»'/"?.,° /¿<"»/>п„у>/.

в" " ¿3« 43°

Рис. 5. ПРОФИЛИ ПУЛЬСАЦИЙ ПАРАМЕТРОВ ПОТОКА в ХАРАКТЕРНЫХ СЕЧЕНИЯХ

* /

а. Л \>

А УА

%

//

¿з.гг

04 Ов* " а4 Д87

Рис. 6. ДИАГРАММЫ ПУЛЬСАЦИЯ КОРМНОГО

РАСПРВДЕДЫШЕ ОТЮСИТЕЛЫИХ УРОВНЕЙ ПУЛЬСАЦИЙ МАССОШГО РАСХОДА 6 ШТОКЕ и 3 ПОГРАШЧШМ СЛОЕ

ОПРВДЕЛЯЩИЕ ФИЗИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ В ОБЛАСТЯХ ВЗАИМОДЕЙСТШЯ

1. Усиление турбулентности за скачками уплотне

2. Деформация профиля средней скорости.

3. Снижение уровня турбулентности в ЗВР.

4. Увеличение наполненности профиля скорости.

5. Реламинаризация возвратного потока.

6. Формирование нового слоя.

7. агоричная неустойчивость - вихри Гёртлера.

Рис.8

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПОЛУЧЕНШХ РЕЗУЛЬТАТОВ ДЛЯ РАЗЕИГИЯ МЕТОДОВ РАСЧЕТА СаЕРХЗНУКОШХ ОТБУЛЕНТНЫХ ОТРЫВШХ ТЕЧЕНИЙ