Экспериментальное моделирование в аэродинамике: Лабораторный практикум

Embed Size (px)

Text of Экспериментальное моделирование в аэродинамике:...

  • -2001

    -

  • 2

    629.7

    053

    74

    : . . , . . , . . ,. . , . .

    74 : . -

    / . ., 2001. 48 .: .

    ,

    .

    -

    .

    :

    ;

    ..

    -

    , 2001

    . . , . . ,

    . . , . . ,

    . . .

  • 3

    1.

    (), ,

    , ,

    , (, , -

    , , ) ,

    [1, 2]. -

    .

    ()

    .

    -

    ,

    , , .

    , ,

    , .

    -

    .

    , -

    ,

    RA (. 1) [3]. -

    ()

    R , .

    ()

    R, , - (. 1).

    . 1

    Rr

    =Rr

  • 4

    R , -

    : -

    ; -

    ;

    -

    .

    -

    - (. 2).

    -

    M = V/a,

    Re VL= , Kn = /L, ShVtL

    = , [4]. a ; L ; ; ; t -

    . , ,

    , , ,

    .

    -

    , -

    ().

    ( ), -

    ,

    , -

    , , -

    .

    RA - (), a a aox y z , oxyz (. 2). 20058-80 [3] , . RA oxa ( Xa) - V, Y

    a

    oya ; Z

    a

    .

    . 2

    ya

    y

    x

    Ya

    za

    Za

    Xa

    X

    xa

    Y

    My

    Mz

    Mx

    Zz

    0

    V

  • 5

    ox oy -

    , oz

    . RA - .

    , ,x y zM M M -, , .

    [4]

    ; ; ;a xa a ya a zaX C qS Y C qS Z C qS= = =

    ; ; ,x x y y z zM m qSL M m qSL M m qSL= = = (1)

    2

    2V

    q= ;

    ; S ; , ,xa ya zaC C C ,m m mx y z, , .

    q , - (1) . q, S, L -

    -

    -

    , . -

    .

    ( )( ), , , , , ,M,Kn,Re,Sh , , , ;

    , , , , , ,M,Kn,Re,Sh , , , ,

    i i a a a

    j j

    C C i x y z

    m m j x y z

    = =

    = =

    l

    l (2)

    l ; .

    (2) .

    , -

    . -

    :

    .

    -

    -

    , (2). -

    Ci, mj (1),

    , , .

  • 6

    -

    . -

    (), -

    . ,

    , ,

    .

    , -

    -

    .

    1. 1

    : -

    .

    .

    , ,

    (. 35)

    ,

    [5]. -

    : , , -

    , , , , -

    , .

    -

    : ; ; -

    .

    yaC S (. 3, , . 5) - xaC (. 3, , ).

    (. 3, , . 5, )

    (. 3, ),

    (. 3, , ).

    , -

    , ,

  • 7

    . -

    .

    l

    V d = l l l - , -

    , -

    H.. [4]

    AR V L= , L (-

    , ).

    -

    (. 4) ( -

    (. 2)), , -, - (. 3),

    ,

    . . 3, .

    70% 30% (. 4).

    . 3

    )

    )

    )

    )

    )

    )

    )

    )

    )

    )

    )

    )

    )

    )

  • 8

    -

    - 20 , 50 .

    . 3, -

    -

    .

    (. 3, )

    -

    -

    -

    -

    .

    () -

    , (. 3, , ).

    -

    ( ) (. 3, 4, 3), -

    . -

    , aY , -

    .

    5 (. 4)

    -,

    . -

    . -

    . , ,

    . 3, , , ()

    () , -

    .

    ,

    (. 5, -). -

    ,

    . ,

    -

    (. 5, , ).

    . 4

    ya

    1

    2

    3

    4

    5

  • 9

    , ,

    Ya, ,

    (.

    5, , ). yaC S . , ,

    , -

    ,

    -

    .

    -

    , -

    .

    (.

    3, , ; . 5, ). -

    .

    (. 6), -

    ,

    .

    . 5

    . 6

    )

    )

    )

    )

    )

    )

    )

  • 10

    -

    . -

    (-

    ) .

    .

    .

    . (2). ,

    ( , ); ( , ); ( ); ( , )ya xa ya xaC C C C K , (3)

    ya

    xa

    CK

    C= ; ( )ya xaC C -

    .

    .

    = 0 . 7, : - ,

    Cya ( ) ; , ( )yaC ( -

    ); , -

    -

    K() - V; 0

    ( ( )yaC =0). ,

    .

    Cxa ( ) - -

    . -

    Cx. -

    . 7

    max

    0

    x min

    0

    min

    min

    x

    xi

    x

    x

    K

    Kmax

    )

    )

    )

    )

    0 xx

  • 11

    Cxa

    =Cx++

    Cx Cx < -

    (. 7, ), -

    2

    ya

    xC

    C = ,

    = L2 / S . ( ) -

    , 1.1.

    (. 8) 1

    3; , -

    ,

    ; V - , 10 -

    .

    V () ( . 8 9 ,

    ) - ( . 8

    ), -

    0 . V

    ..

    ..

    2 sin.V

    =

    l

    8, -

    7

    (. 8). -

    Ya

    a.

    - -

    .

    7 -

    5 6, - . 8

    V

    Ya

    xa

    ya

    Ra

    ax

    1

    2

    3

    78

    9

    10

    4

    5

    6 2

  • 12

    , , Ya a.

    2 ( ) 4 ( Y

    a), -

    , . -

    .

    -

    . Ya

    a

    ; ,a x x a y yX k n Y k n= = (4) k

    x k

    y , ./; x xn n n= ny

    , -

    Xa, Ya; n , -

    , ; xn , X

    a X.

    Cxa

    Cya

    (1), (4)

    , .y yx x

    xa yak nk n

    qS qS

    = = (5)

    (3)

    (5 < < 25 ), = (0, 20, 40 ). -, Cxa Cya ,

    (5), ya

    xa

    CK

    C= ,

    .1 , . 1

    C C Kxa yamin max max( ), ( ), ( ) - C C Kxa ya( , ), ( ), ( ) , , (. 9).

    , , n'x, . n

    x, . n

    y, C

    xaC

    yaK

    5

    0

    5

    25

  • 13

    -

    ( ), -

    .

    , 1.1 (. 1),

    . 1.

    1. 2

    :

    , .

    Cxa

    Cxa min

    . 9

    > 0

    > 0 > 0

    > 0

    > 0

    = 0

    = 0 = 0

    = 0

    Cya

    Cya

    Cya max

    Kmax

    K

    )

    )

    )

    )

    ) ) )

    Cxa

  • 14

    -

    -, ,

    , -

    . -

    . -

    .

    -

    -

    -

    , -

    (2). -

    : 1 ; 2 -

    ; 3 -

    (. 10). - . ( < 0,1)

    -

    (Kn < 0,01).

    Re AV b= , (bA ).

    .

    -

    ( = 0) (2) ( ); ( ); ( ).xa xa ya ya z zC C C C m m= = = (6)

    -

    , -

    .

    (. 11), 1

    2 ( ),

    V , 3

    . 10

    1

    2

    3

  • 15

    .

    , -

    1.1. -

    .

    4 -

    () 5

    Ya M

    z. -

    ,

    5. -

    6 -

    Xa. -

    ; ; ;

    ,

    a x x a y y z m m

    x x

    X k n Y k n M k n

    n n n

    = = =

    = (7)

    kx; k

    y; k

    m

    . kx k

    y /.; k

    m H/ .; n

    n

    m -

    Xa, Ya, Mz; n -

    , X , -

    ; nx ,

    (Xa, X).

    , (1)

    ;a xa a yaX C qS Y C qS= = ; A.z zM m qSb= (8)

    (7) (8), -

    ; ; .y yx x m mxa ya zk nk n k n

    C C mqS qS qS

    = = = (9)

    (6)

    (10 < < 20) 10 . n

    x, n

    y, n

    m, -

    (9), -

    ya

    xa

    CK

    C= . 2.

    . 11

    1

    23

    6

    4

    7

    5

    xa

    ya

    y

    V

    x

  • 16

    2

    . 2

    ( ), ( ), ( ), ( ), ( )i i i i i ixa ya z ya xaC C m C C K .

    ,

    nx,

    .

    Xa,

    HC

    xa

    ny,

    .

    Ya,

    HC

    yaK

    nm,

    .

    Mz ,

    Hm

    z

    10

    0

    10

    20

    . 12

    01

    2i = 3

    Cya

    Cxa

    i = 10i = 1

    23

    i = 1

    i = 1

    ) )

    ) )

    ) mz

    Cya

    Cxa

    K

    i

    0i

    i mini

    i

    0 23

    0 23

    0 23

    . 12, , , , , -

    . i

    (i = 0 ).

  • 17

    , , -

    . , -

    : 0i ( -

    ); i , ();

    i (); mini (-

    Cxa

    ), , -

    ; .

    ,

    -

    , , -

    .

    (1.1 1.2) .3.

    3 1.1 1.2

    1.1 1.2

    1. ?

    2. - .

    .

    -

    -

    -

    1 B

    . .

    2 t

    3 /34

    H/ 3

    5 1,02 6

    2/c

    7 kx

    ky

    km

    H/.

    H/.

    H/.

    8 S 2

    9 bA

  • 18

    3. ?

    4. , ?5. ?

    6. ,

    . .

    7. ?

    8. ? .

    9. ? -

    .

    10. ?11. . ?12. ?

    13. ?

    14.

    ?

    15. ?

    1. 3

    -

    : - , -

    .

    , -

    - :

    ,

    . , ,

    , -

    . ,

    . -

    , -

    .

    ,

  • 19

    ,

    ( ) -

    .

    ,

    . .