close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Исследование течения в горле воздухозаборника на больших сверхзвуковых скоростях потока при числах м больших расчетного..pdf

код для вставкиСкачать
УЧЕНЫЕ
ТОМ
удк
ЗАПИСКИ
V
ЦАГИ
Мl
1974
629.7.015.3.036: 533.697.2
ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕЧЕНИЯ В ГОРЛЕ
ВОЗДУХОЗАБОРНИКА НА БОЛЬШИХ СВЕРХЗВУКОВblХ
СКОРОСТЯХ ПОТОКА ПРИ ЧИСЛАХ М,
БОЛЬШИХ РАСЧЕТНОГО
П. д. Гончарук, В. Г. Гурылев
в
диапазоне
чисел
Ми
=2-+5
и Rе=(б,7-+1).106
исследована
структура течения на входе и в горле воздухозаборника при чис­
лах
Ми' больших
расчетного. Показаны
особенности изменения
структуры течения от степени дросселирования воздухозаборника.
При больших числах Ми потока на входе возмущения от дросселя
передаются
вдоль
стенок
канала
в
горле
кающей системы ска чков уплотнения,
слоев на центральном теле
шая
неравномерность
сечениях
канала
в
и
начале
и
далеко
вызывая
обечайке.
При
несиммеТРI1ЧНОСТЬ
горла,
а
также
вперед
от
замы­
отрывы пограничных
этом отмечается боль­
течения
в
поперечных
нестационарность
течения.
Изучение структуры течения на входе и в горле воздухоза­
борника при сверхзвуковых и гиперзвуковых скоростях потока
имеет большое значение, так как от характера торможения сверх­
звукового потока в горле зависит эффективная работа воздухоза­
борника и возникнов~ние помuажа. Структура течения на входе
и в горле для воздухозаборников с головной волной на входе
подробно изучалась в работе [1]. Исследования течений со сверхзву­
ковой скоростью потока и без головной ударной волны на входе
проводились в работах [2], [3]. Во всех случаях числа Ми были
меньше расчетных (МИ
М р ). В данной работе изучается структура
<
потока на входе главным образом при числах МИ, больших рас­
четного (МИ> М р ), когда косые скачки уплотнения, образующиеся
на поверхности торможения, проходят под переднюю кром\{у обе­
чайки воздухозаборника. Такие режимы течения становятся основ­
ными для воздухозаборников с центральным телом при больших
и гиперзвуковых скоростях полета. Однако
они
пока мало изучены. В работе подробно анализируется перестройка
сверхзвуковых
течения
на
входе
и
в
борника и изменения
жимы
горле
по
числа
Ми.
мере
дросселирования
Исследуются
воздухоза­
нестационарные ре­
течения.
37
Методика эксперимента. Испытания проводились на моделях
воздухозаборников с внешним сжатием потока и с различной фор­
мой. Пограничный слой
на
вытеснения
около
составляла
входе
был
турбулентным, и толщина
от
5%
различных типов, показанные на фиг.
площади
входа.
наблюдались
1,
Течения
при испыта­
ниях плоских воздухозаборников, боковыми стенками которых
служили либо прозрачные стенки аэродинамической трубы (фиг. Z
и 3), либо прозрачные боковые щеки (фиг. 4). Испытания про­
водились также на осесимметричных моделях (фиг.
5).
=
I
2~
[-протяженная зона отрыва; /I-замыкающая система скачков уплотнения
Фиг.
1
Модель 1 (фиг. 2, фотографии 1-5) представляла собой плос­
кий воздухозаборник с центральным телом, которое при расчетном
числе М р = 2 обеспечивало пересечение скачка уплотнения, иду­
щего от носка начального клина с углом
61 = 4,50, и характеристик
сжатия, выходящих из криволинейного участка контура, на перед­
ней кромке обечайки. Коне<IНЫЙ угол наклона контура централь­
ного тела 6 к
200. Относительная величина площади горла воз-
=
h: =0,7
h
духозаборника Р2 =
и
0,59. Относительная длина горла
12=l2/h2=4. Высота входа Il o =55 мм, ширина Ь= 175 мм.
Модель 2 (фиг. 3) отличалась от модели 1 высотой входа
ho = 30 мм, величиной 'Р2 = 0,57 и 0,67 и относительной длиной
горла l = 10 при Р2 = 0,57 и l = 8,5 при Р2 -'- 0,67. Модель имела
отверстия
для
измерения
статического
теле и' обе чайке и гребенку насадков
ленную на расстоянии
Модель
3
(фиг.
4) -
I= 6
давления
на
центральном
полного давления, установ-
ОТ плоскости входа.
плоский воздухозаборник с одноступенча­
тым клином на входе с углом 61 = 100, ho = 50 мм, Р2 = 0,5; [
Ь=
175
мм.
Модель
имела
дренаж
для
измерения
5,5;
статического
и полного давлений. Три гребенки устанавливались на расстоянии
1= 5,5
38
от плоскости входа. В процессе испытаний давление изме-
Ми
'/'шах
flf max
1
3,5
2
3,5
3
4
3,5
2,5
5
2,5
0,73
0,86
0,88
0,87
0,95
0,94
Фотография
Фиг.
2
рялось с
помощью групповых регистрирующих манометров ГРМ
с классом точности 0,5 и при помощи малоинерционных датчиков
давления ДМИ, позволяющих фиксировать колебания в диапазоне
частот (J) = о
500 Гц.
-
Модель 4 (фиг. 5) - осесимметричный воздухозаборник с одно­
ступенчатым конусом на входе с полууглом 61 = 200. диаметр
входа d o = 94 мм, М р = 4,5;
1=8,
"Р2 = 0,3;
Р2/ Р1
= 0,765 -
степень
внутреннего сжатия потока. Особое внимание при изготовлении
этой модели обращалось на соосность центрального тела и обе­
чайки. Соосность контролировалась специальным цилиндрическим
калибром, который входил в горло воздухозаборника с точностью
допусков скользящих посадок. Отклонение оси обе чайки от оси
центрального клина не превышало 0,02 мм.
Измерение расхода воздуха через воздухозаборник осуществ­
лялось стандартным расходомерным устройством. Картина течения
наблюдалась с помощью прибора
Теплера.
Нестационарные явле­
ния на входе и в горле воздухозаборника изучались при помощи
скоростной киносъемки с частотой 1000-2000 кадр/с, и малоинер­
ционных датчиков давления ДМИ.
ТИПbl течения при дросселировании. Изучение течения на входе
и в горле на разных моделях показало, что основная особенность
течения на режиме дросселирования при больших числах Ми по­
тока (Ми ~ М р ) заключается в том, что
в горле
наблюдаются про-
39
тяженные зоны отрыва пограничного слоя от стенок канала впереди
замыкающей
системы Х-образных скачков
уплотнения (см. фиг.
Воздействие противодавления от дросселя
токе
в
горле
передается
через
при
2).
сверхзвуковом по­
пристеночный
дозвуковой
слой
и зоны отрыва и распространяется на большое расстояние l вверх
по потоку впереди замыкающей системы скачков (для Ми = 3,5;
lj h 2
> 3 +- 4).
Наличие зон отрыва приводит к большой неравномер­
ности потока по высоте и ширине канала. Течение становится
трехмерным. Отмечаются скачкообразные перемещения зон отрыва
по центральному телу в области горла. При меньших значениях
числа Ми
< 2,5
воздействие противодавления на пристеночный слой
распространяется
вверх
по
течению
на малое расстояние
замыкающей системы скачков уплотнения
(ljh 2
< 0,5).
от
начала
Замыкающая
система л-образных скачков уплотнения постепенно перемещается
вверх по потоку в области горла по мере закрытия дросселя.
В системе
давление
скачков
возрастает
уплотнения
и
происходит
вниз
по
течению статическое
существенное
выравнивание
потока по высоте и ширине канала. Выравнивание статического
давления происходит значительно быстрее, чем полного давле­
ния
при
От личительнаs:I особенность течения на входе и в горле
числах Ми> М р по сравнению с Ми
М р состоит в том, что
[3].
-<
ударная волна (косой скачок) от поверхности торможения прохо­
дит под переднюю кромку обечайки воздухозаборника и, взаимо­
действуя с пограничным слоем, вызывает .его отрыв. Зона отрыва
фиксируется на передней кромке обечайки и существенно изме­
няется по своим размерам при дросселировании воздухозаборника.
При
Ми
сжатием
> Мр
на
потока
входе
на
и
в
горле
основании
воздухозаборника
испытаний
ряда
с
внешним
моделей
можно
выделить примерно пять основных типов течения, которые обра­
зуются в процессе дросселирования и показаны на фиг. 1.
Первый тип течения соответствует отн:рытому дроссеJJЮ и
сверхзвуковой скорости потока на входе. Характеристики сжатия,
идущие от криволинейной поверхности центрального тела, пере­
секаясь, образуют ударную волну, угол наклона которой возрастает
вниз по течению. Эта волна попадает на внутреннюю поверхность
обечайки воздухозаборника и вызывает образование отрывной зоны
около передней кромки. Косой скачок от зоны отрыва взаимодей­
ствует с ударной волной. Отражаясь от обечайки и центрального
тела, они распространяются вдоль горла воздухозаборника, созда­
вая
в
нем
систему
пересекающихся
косых
скачков
уплотнения,
которые в глубине канала переходят в замыкающую систему скач­
ков. В месте падения каждого скачка уплотнения образуется мест­
ная зона отрыва (фиг. 1, тип 1; фиг. 2, фотография 1). В горле не
наблюдается протяженных отрывных зон.
Второй тип течения возникает при увеличении противодавле­
ния па выходе из канала. Это приводит к распространению повы­
шенного давления вдоль стенок канала
против· потока. В резуль­
тате на центральном теле образуется зона отрыва большой про­
тяженности, которая, сдвигаясь против потока, фиксируется в месте
излома контура тела. От начала зоны отрыва отходит косой скачок
упл(')тнения, отражается от обечайки и распространяется вдоль
горла. В сверхзвуковом течении над ЗОНОй отрыва наблюдается
система пересекающихся скачков уплотнения (см. фиг. 1, тип 2;
4()
фиг.
фотография
2,
располагается
за
Замыкающая
2).
система
скачков уплотнения
горлом.
Третий тип течения. Дальнейшее увеличение противодавления
приводит
к
увеличению
начального
угла
наклона
центральном теле и на обечайке, так как их
отрывных зон на
перемещение против
потока ограничено изломом контура центрального тела и передней
кромкой обечайки. Углы наклона скачков уплотнения, начинаю­
щихся около мест отрыва потока, также увеличиваются. При этом
замыкающая
горла.
С
волны
со
система
не которого
скачком
скачков
уплотнения
момента
располагается
регулярное
уплотнения,
в
пересечение
возникающим
при
конце
ударной
отрыве
потока
на обечайке, становится невозможным и возникает nмаховский"
тип пересечения скачков на входе (см. фиг. 1, тип 3; фиг. 2, фо­
тография 3). В месте пересечения ударной волны и скачка уплот­
нения появляется участок прямого скачка
ним
и
поверхностями
контактного
с
дозвуковой
зоной за
разрыва.
Дальнейшее дросселирование при водит к увеличению
прямого
скачка
уплотнения
и
перемещению
его
против
участка
потока.
Размеры отрывных зон на обе чайке и на центральном теле умень­
шаются. Когда прямой скачок подходит к передней кромке обе­
чайки, отрывная зона на ней исчезает. Начало цепочки замыкающих
-скачков
пеrемещается
к
плоскости
входа.
_Четвертый
тип течения.
При увеличении противодавления
участок прямо го скачка отходит от передней кромки обечайки.
Устанавливается режим течения с головной волной перед плос­
костью входа и зопой отрыва, начало которой располагается в месте
излома контура
тела.
Коэффициент расхода воздухозаборника
уменьшается,
f<fmax
(см.
фиг.
1,
тип
4;
фиг.
2,
фотография
4).
Пятый тип течения. Отрывная зона в начале горла переме­
щается на наклонный участок поверхности сжатия (фиг. 1, тип 5;
фиг. 2, фотография 5). В горле наблюдается замыкающая система
),-образных скачков уплотнения.
Все типы течений 1--5 наблюдались при площадях горла Г 2 ,
больших и равных площадям горла запуска (Р 2 >- F з ). с увеличе­
нием числа Ми от 2 до 3,5 при открытом дросселе типы течения
на входе постепенно изменялись
соответственно 5 -4-3-2-1.
При этом в горле замыкающая система скачков уплотнения пере­
мещалась в сторону дозвукового диффузора. Таким образом про­
исходил постепенный запуск воздухозаборника. С уменьшением.
числа Ми структуры течения постепенно изменялись в обратном
порядке.
Неравномерность и несимметричность течения в горле. В соот­
ветствии с особенностями рассмотренных типов течений (см. фиг. 1),
характеризующимися большими зонами отрыва пограничного слоя
и сложным пересечением косых скачков уплотнения, течение в горле
неравномерно. На фиг.
3 приведено распределение относительного
патического давления р = Р/Ро, г де Ро - полное давление в фор­
камере трубы, по длине модели 2 плоского воздухозаборника при
числе М Н = 3,5. При открытом дросселе (фиг. 1, тип 1) давлени~
в горле неравномерно по длине pmax/Pmin:::::; 4,5 и по высоте горла
Рц_ теЛ/РОб':::::; 3,2 при l/h 2 = 3,5, фиг. 3, а. В результате дросселирова­
ния
воздухозаборника
давление
в
горле
возрастает
>
и
выравни­
вается по высоте горла, особенно при l/h 2
2..;- 3. На входе воз­
духозаборника Щh~
2) неравномерность сохраняется, так как за
<
41
~
"Ij
.}
~
~
~" ~~
.....
f-- p.1l1j
"
"I-j
~1 ~
•
'"
.~
<:::о
<:::О'
~
"
Iii
Iii~
~c~
;:"'1-..
"(~
'-' '
1:> f-...
'\
р-
"
',~
'\:
r\
\"
",
~
... -
""~
.....
2:!
~
"'>
"oj+
~
~
""....
'"
'"
<.>
\
_........ "" •
о
..i
-
~
у
...
~
~
o:jo.
'~.:т
"\
х
~
~
r....
v
r~
О
8
...
~
у
'\
1" гl
\;'
-\tf -
~
\
...
~
.... iD-
{lv
r\
\
"-
Оч
~
""
Лl
~
'"
'....... '....... J
f--~~-~h~~
ч, ~ "Е; ~ г-,~IJ ..
f--~:oJ~~~~~~
I~"'"
rt
~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~H ~~,
h ~E; ~~~E; ~~ rifi t '~
.... ~--~---I
.. <1 . . . "
I~ '8."'8 О
'; ~
~' ....
,'';
~
,.
'I:::,!
...
~~ 1\ j
..
~l. .~ ~
J\\\
'...
~
~;:. C~
'""
§...
"'\ tt<. J ~ t\.. ~
~
~
~
'"
~ it.-/>.
J
,)о.
~ ~
v'
'-- ~
...
~
- - ...
f-- f-- ;:
..,
01\
,
"'--
I~ ~
~ х{ ~ i'-,..
'~
~
42
---1><
.,....
"
.,t':: 7 ~
~
....
'" ~
'"
""
~ ~ !l
~
~
1/
--
1'''''
!"-....
['..,
7'~
lf-... '\ i'
Е:>
[ ~
~
v
!,
"~,
<:::О'
''<3
~
t
~f--
'.... ... ""
""
11
llJl!!Ол.Jf!/
... "
o::j.
......
..;
:s:
-е-
изломом
контура
режения (с
центрального
пониженным
тела
имеется
давлением),
а
на
участок
обечайке
течения
раз­
имеется пик
давления, связанный с поворотом потока.
Распределение
относительного полного давления РО = p~/p(}
в сечении горла на расстоянии 1=6 ОТ плоскости входа приведено
на фиг. 3, 6. Полное давление неравномерно распределено по вы­
соте горла. При дросселировании профиль полного давления изме­
няется в соответствии с изменением формы скачков уплотнения
на входе. Неравномерность потока вне пограничного слоя велика.
Из сравнения величин полного и статического давления видно, что
на расстоянии Г~ 6 течение безотрывно, p/p~
риментальные
ваются
с
данные
расчетными,
потока в горле при
течении по методике
о
величине
< 1.
статического
полученными для
сверхзвуковом
Параметры
На фиг. 3 экспе­
давления
сравни­
одномерного осредненного
<
М 2 > 1 и дозвуковом М 2
1
осредненного сверхзвукового
[3].
и дозвукового течений значительно отличаются от
параметров
действительного течения, зависящего от степени дросселирования
потока
в
см. фиг.
горле
1,
тип
Р/Ро.
1)
При
М2 >
1
(дроссель полностью
открыт,
максимальное статическое давление на обечайке
в начале горла значительно больше расчетного и составляет 0,095
при x/h 2
1,5. Выравнивание статических давлений на центральном
=
>
теле и обечайке происходит
на
при l/h 2
6,
30% отличается от расчетного. При М 2
фиг.
3,
а.
Это давление
< 1 цепочка замыкающих
скачков уплотнения располагается в горле (см. фиг. 1, тип 5), и по­
ток в конце горла становится более равномерным. Статическое
давление на центральном теле и обечайке выравнивается при
l/h 2 :> 4,
фиг. 3, а. Отличие р от расчетного значения составляет 62% для
l/h 2 -:::::;3 и 35% для l/h 2 =6.
На ряде моделей при больших значениях числа
тельно малых площадях горла Р2
восстановления полногО давления
Ми
и
сравни­
=
Fз максимальный коэффициент
в воздухозаборнике '1ш ах дости­
гался
при положении замыкающей системы скачков уплотнения
в расширяющемся канале за горлом. Срыв течения на входе и по м­
паж воздухозаборника начинался раньше, чем удавалось перемес­
тить
замыкающую
систему скачков уплотнения в горле т1 увеличить
в нем давление (см. фиг.
тельным
та
потерям
3,
полног()
режим '1тах). Это приводил о К дополни­
давления
и
уменьшению
коэффициен­
'1тах.
Наряду с большой неравномерностью течения по высоте и
длине горла наблюдалась также неравномерность и по ширине
канала в начале горла. Отмеченная
неравномерность
наблюдалась
при дросселировании и полностью открытом дросселе. Статическое
давление
на
клине
в
одном
отличаться примерно в
2,5
и
чайке осесимметричной модели
селировании
канала
том
же
поперечном
раза (см. фиг.
5-
распределение
4 -l/h 2
на ~25% (см.
давления
сечении
может
4 -+- 5), а на обе­
фиг. 5). При дрос­
=
несимметрично
отно­
сительно плоскости симметрии воздухозаборника (см. фиг. 4). На
расстоянии l/h 2
5 от плоскости входа относительные давления
=
по
показания м
симметричных
приемников
статического
давления
могут отличаться в 1,2--2 раза в диапазоне чисел М и =2,5-+-4.
Несимметричность распределения статического давления наблюда­
лась также в работе [4] при взаимодействии косого скачка уплот­
нения с пограничным слоем на плоской пластине. На осесиммет­
ричной модели 5 при полностыо открытом
дросселе Ми = 2,5
43
~
f
Не
I
v
=/11(.4·--=1":..:..::..1...- =1v,mzE > 'f'lJlZ.r ) (Не )"'ОЕ
\
0/
-"
V
\~
tI
""
\"'1' L
I
)1 r--....
.........
~
-
~
~
~
.>-
-u
f
Не
=1;--=(/.9i-~- =1
УтОХ
f тОЕ > (Ле, ) тох
/ V
\ I
\;
0,1
f
=1;=(/.9; - Не.
V
\'"
"",аЕ
v .
\
А"'
\
v'/11
"(щах
f--
= (/ J "; -
(Ле,) mах..jф ,
'
--nI I I I
11
,.......if-""
"rМQQеЛh
Р "nQ!e/1l1tflТltl
6.
~
на М(/О
I
Фиг.
давления
~18% для
на
обечайке
l/h 2 = 5
1800
зана
и
с
5).
различаются
примерно на
Распределение давления в системе
моделью, сохранялось при
повороте моде­
вокруг продольной оси при повторных запусках трубы
и фиксированном
ность
окружности
(см. фиг.
координат, связанной с
ли на
пО
•
5
положении
несимметричность
образованием
дросселя (см.
течения
трехмерных
распространением фронта
в
фиг.
5).
начале горла,
зон
отрыва
возмущений от
Неравномер­
очевидно. Свя­
инеравномерным
противодавления вдоль
стенок канала вверх по потоку. При уменьшении числа Re неравно­
мерность потока на входе воздухозаборника увеличивается. Визу­
альные исследования с масляной пленкой (смесь трансформаторного
масла с сажей) на моделях 1, 2 и 3 показали, что при открытом
дросселе масло на центральном теле собирается в виде узкой пря­
молинейной полосы поперек горла в месте
нения
полоса,
от
передней
кромки
расположенная
06с>чаЙки.
недалеко
от
При
места
падения скачка уплот­
дросселировании
присоединения
эта
отрыва,
сдвигается вверх по потоку и приобретает подковообразную форму.
Течение становится трехмерным.
Нестационарные режимы течения. На входе и в горле возду­
хозаборников наблюдалось несколько типов нестационарности тече-
44
вия,
зависящих
числа, Ми:
от
степени
дросселирования,
величины
горла
и
скачкообразные перемещения отрывной зоны в горле.
JIизкочастотные колебания
этой
отрывной
зоны,
колебания замы­
кающей системы скачков уплотнения, предпомiIажные колебания
и помпаж. На эти колебания, соответствующие основным гармо­
никам, накладывались высокочастотные колебания меньшей ампли­
туды.
Нестационарные режимы течения изучались на моделях 1, 2, 3.
Для исследованных моделей расстояние от плоскости входа ДО
дросселя,-.,1 м. За горлом располагался дозвуковой диффузор,
переходящий в цилиндрический канал. Общий объем тракта от
входа до дросселя ,-.,0,006 м 3 •
Наличие протяженных зон отрыва пограничного слоя в горле
воздухозаборника,
возникающих
впереди замыкающей системы
скачков уплотнения на клине или обечайне при дросселировании,
приводит в ряде случаев к скачкообразному изменению положения
этих зон отрыва. Время перемещения отрывной зоны, наблюдав­
шееся на клине модели 3 при М Н
2,5, составляло ~O, 15 с, скорость
перемещения 1 м/с. Начало отрывной зоны смещалось на ,-.,140 мм
против потока. Изменение относительного статического давления
по датчику N!? 3 D..p/Po = 0,2. После скачкообразного перемещения
=
зоны
и
отрыва
течение
она
фиксируется
становится
в
новом устойчивом
относительно
устойчивым.
положении,
МН =
При
4,5
и постоянном положении дросселя
наблюдались периодические
колебания отрывной зоны на клине в области горла внутри канала
с частотой 3-4 Гц. Колебания статического давления по датчику
N!? 3 составляли t.p/Po = 0,05; колебания полного давления по дат­
чику N!? 2 дРо/Ро
0,18. Замыкающая система скачков уплотнения
=
в
этих
случаях
располагал ась
в
конце
горла и начале дозвукового
=
диффузора. На моделях 1 и 2 при Ми
2,5-3,0 с помощью ско­
ростной киносъемки наблюдались колебания системы скачков уп­
лотнения в горле воздухозаборника. При этом структура течения
на входе не изменялась. В процессе колебаний начало замыкаю­
щей
системы
1:::::0 (2-+-3) h2 •
125-150 Гц.
скачков
перемещалось
Датчик,
расположенный
фиксировал амплитуду
На модели 1 (Ми =
проводились
вдоль
Частота колебаний на модели
в
горла
при Ми
конце
на
=3
расстоянии
составляла
горла (см. фиг.
3),
колебаний полного давления ДРо/Ро ~ 0,3.
3; 3,5) с помощью скоростной киносъемки
исследования
структуры
течения
при предпомпажных колебаниях потока
заборника. Предпомпажные колебания
дальнейшего
2
дросселирования
на
входе
и
в
горле
и при помпаже воздухо­
возникали в результате
воздухозаборника,
когда
замыкаю­
щая система скачков уплотнения подходила к началу горла. Пред­
помпажные колебания представляли собой периодические измене­
ния типов течения в горле с частотой ,-.,33 Гц при пОстоянном
расходе воздуха. Последовательность изменения типов соответст­
вовала 1-2-3-2-1 (см. фиг. 1). В предпомпажном режиме тече­
ния 'колебания давления, измеренные на модели 3, распространялись
до плоскости входа воздухозаборника.
Помпаж воздухозаборника на режиме Ми
> Мр
подробно иссле­
довался на моделях 1, 2, 3 при фиксированном положении дрос­
селя, соответствующем началу возникновения помпажа. Помпаж
представлял
собой
периодические
на входе и в горле с частотой
изменялся
расход
воздуха
изменения
8-20
через
Гц (Ми =
структуры
4,5-2).
течения
При помпаже
модель.
45·
Р азмах
коле
б ании
v
полного
.
и
Ртах -
v
статического давлении
Pmin
РО
на модели 3 при частоте колебаний (!) = 11 Гц по датчикам N!! 1,
и 4 составлял 0,06, по датчику N!! 2 -0,25, а по датчику N!! 5 - 0,09
(датчик N!! 5 располагался за дозвуковым диффузором воздухоза­
3
борника).
В зависимости
начинаться
(модель
1)
от числа Ми и
с любого
на режиме
из
типов
помпажа
площади
течения
течение
горла
1-5.
помпаж
Так,
проходит
может
при М и =3,5
последователь­
ность типов 1-2-3-4-5-4-3-2-1, а при Ми = 3 последова­
тельность 3-4-5-4-3 (см. фиг. 1). В некоторых случаях отрыв
у основания головной волны
(тип 4) не выходит на наклонную
поверхность клина.
Характерной особенностью исследованного
помпажа при Ми> М р , не наблюдавшейся ранее, является перио­
дическое увеличение и уменьшение зоны отрыва у передней кромки
обечайки вплоть до полного ее исчезновения (тип 4) и возможность
протекания помпажа без появления зоны отрыва на наклонной
поверхности клина. На режимах Ми
М р (модель 3) помпаж связан
<
'с
периодическим
наклонном
возрастанием
участке
и
центрального
уменьшением
тела
и
зоны
отрыва
соответствующим
на
измене­
нием скачков уплотнения на входе. Если в результате уменьшения
числа Ми или площади горла Р 2 на входе устанавливал ось течение,
соответствующее типам 4 и 5 (см. фиг. 1), то помпаж воздухоза­
борника был связан с колебаниями зоны отрыва на центральном
теле. Таким образом, возникновение нестационарных режимов тече­
ния
в
в
горле
зонах
хозаборника
к
зонам
можно
отрыва,
связать
которое
вследствие
отрыва
и
с
нарушением
происходит
передачи
увеличения
стационарности
при
противодавления
давления
течения
дросселировании
в
местах
по
возду­
стенкам
присоединения.
ЛИТЕРАТУРА
1. Н и к о л а е в А. В. Течение на входном участке канала сверх­
звукового диффузора при отрыве пограничного слоя головной вол­
ной .• Ученые записки UАГИ", т. 1, N~ 1, 1970.
2. D е'l е r у J., М а s LI r е В. Асt10П d'Llne variatlon brLlsque de pressur ипе couche 1imite turЬLllепtе е! аррliсаtiоп аих prises d'air hypersопiquеs .•JCAS Paper" No 68-42.
3. Г У рыл е в В. Г., Е л и с е е в С. Н. К теории .пг.евдоскачка"
на входном участке канала .• Ученые записки UАГИ", т. 111, N2 3, 1972.
4. К i 1 Ь u r g R. апd К о t а n s k у D. Experimental iпvеstigаtiоп of
the iпtеrасtlоп of а plane, obIlgue, iпсidепt rеflесtiпg shock-wave with
а turЬulепt Ьоuпdаrу layer оп а coo1ed surface уо1 1: Test description апd
data summary. NASA CR-66841-I, ос!. 1969.
s10п
Рукопись поступила
22/ V 1973
г.
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
5
Размер файла
538 Кб
Теги
горло, сверхзвуковое, больших, расчетному, pdf, воздухозаборника, исследование, поток, числа, течение, скоростям
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа