Способ уменьшения индукции стенок рабочей части аэродинамической трубы и аэродинамическая труба дозвуковых и трасзвуковых скоростей

 

Изобретение относится к экспериментальной аэродинамике и может быть использовано в конструкциях дои трансзвуковых труб. Целью изобретения является повышение точности моделирования обтекания моделей. Для этого вдув газа осуществляют в начале рабочей части параллельно основному потоку, причем размеры струи вдуваемого газа и его параметры удовлетворяют соотношению, приведенному в описании. В аэродинамической трубе дополнительные сопла с форкамерами установлены на срезе основного сопла, причем оси дополнительных сопел параллельны оси основного сопла. Кроме того, основное сопло снабжено перфорированным переходником , расположенным между срезом сопла и срезами дополнительных сопел. 2 с. и 1 з.п. ф-лы, 1 ил. Ё

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (Я)5 G 01 М 9/00

ГОСУДАРСТВЕН(ЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ к М ЛИ 1 1 — М1

M7 h 2!п2 „1М ! (21) 3052570/23 (22) 25.10.82 (46) 07.07,92. Бюл. М 25 (71) Центральный аэрогидродинамический . институт им.проф, Н, Е.Жуковского (72) В.Я.Нейланд и В.М.Нейланд (53) 533 6 071:629 7 018(088 82 (56) Горлин С.M. и Слезингер И.И. Аэромеханические измерения. М.: Наука, 1964. с.63.

Обзор ОНТИ ЦАГИ й. 599, 1981, с.8 — 10. (54) СПОСОБ УМЕНЬШЕНИЯ ИНДУКЦИИ

СТЕНОК РАБОЧЕЙ ЧАСТИ АЭРОДИНАМИЧЕСКОЙ ТРУБЫ И АЭРОДИНАМИЧЕСКАЯ

ТРУБАДОЗВУКОВЫХ И ТРАНСЗВУКОВЫХ

СКОРОСТЕЙ (57) Изобретение относится к экспериментальной аэродинамике и может быть исИзобретение относится к экспериментальной аэродинамике и может быть использовано в конструкциях до- и трансзвуковых аэродинамических труб.

Известен способ уменьшения индукции стенок рабочей части. аэродинамической. трубы, основанный на вдуве газа по периферии основного потока.

Известна аэродинамическая труба дозвуковых и трансзвуковых скоростей, содер. жащая основную форкамеру, основное сопло, рабочую часть и расположенные по ее периферии дополнительные сопла с дополнительными форкамерами.

Недостатком известных способа и трубы является то, что не удаемся полностью устранить влияние индукции стенок рабочей части, что снижает точность моделирования режимов обтекания.

„„5Q 1746236 A l пользовано в конструкциях до- и трансзвуковых труб. Целью изобретения является повышение точности моделирования обтекания моделей. Для этого вдув газа осуще- ствляют в начале рабочей части параллельно основному потоку, причем размеры струи вдуваемого газа и его параметры удовлетворяют соо; ношению, приведенному в описании. В аэродинамической трубе дополнительные сопла с форкамерами установлены на срезе основного сопла, причем оси дополнительных сопел параллельны оси основного сопла. Кроме того, основное сопло снабжено перфорированным переходником, расположенным между срезом сопла и срезами дополнительных сопел, 2 с. и 1 з,п. ф-лы, 1 ил.

Целью изобретения является повышеwe точности моделирования обтекания модели.

Для этого вдув rasa осуществляют в начале рабочей части параллельно основному потоку, причем размеры струи вдуваемого газа и его параметры удовлетворяют следующему соотношению где М1и М2, к1 и к — числа Маха и показатели ад еабаты основного потока и вдуваемой струи;

hh — ширина вдуваемой струи;

h — половина высоты рабочей части.

1746236

20

ЗД

45

2 п к1 М1

1-Ì3

В. аэродинамической трубе дополнительные сопла с форкамерами установлены на среде основного сопла, причем оси дополнительных сопел параллельны оси основного сопла, кроме того, основное сопло снабжено перфорированным переходником, расположенным между срезом сопла и . срезами дополнительных сопел.

На чертеже представлена принципиальная схема аэродинамической трубы для осуществления предложенного способа уменьшения индукции стенок при испытании плоских моделей.

Труба содержит основное сопло 1, к которому ho периферии примыкают два дополнительных сопла 2 и 3 с возможностью изменения ширины выходного сечения, каждое со своей форкамерой 4 и 5, снабженной регулятором давления (не показан).

Срезы сопл 2 и 3 могут не совпадать со срезом основного сопла, а располагаться ближе к модели. При этом часть стенки рабочей. части от среза основного сопла до срезов дополнительных сопл выполнена а виде перфорированного переходника 6, При испытании осесимметричных моделей в трубе с осесимметричным основным со. плом дополнительное conRG выполняется а .виде осесимметричной кольцевой щели, а для рабочих частей прямоугольного сечения необходимо иметь четыре дополнительных сопла с четырьмя форкамерами по одному на каждую из стенок, Труба работает следующим образом, Перед запуском аэродинамической трубы производится установка ширины выходных сечений дополнительных сопл в заданное положение. После запуска трубы и выхода на режим измеряется скорость ос- новного потока М1, а затем путем увеличения давления в форкамерах 4 и 5 устанавливают число М2 дополнительных струй, причем необходимое значение Mg определяют по формуле M) ЛЬ 1 1-М 1

Для более сложных режимов испытаний

{изменение угла атаки модели или звуковая, или сверхзвуковая скорость основного потока и струи) зависимость Mz от М1. h u hh определяется с помощью номограмм. полученных расчетно-экспериментальным путем.

После достижения заданной скорости струи Mz производится регистрация измеряемых аэродинамических характеристик модели. При переходе на режим с другой скоростью основного потока М1 скорость струи М измейяется в соответствии с указанной зависимостью и процесс повторяется, Наличие пристеночной струи газа на границе основного потока служит демпфером, смягчающим отражение от стенок трубы возмущений, идущих от модели.

Положительный эффект уменьшения индукции стенок с помощью пристеночных струй со специально выбранными шириной и числом Маха Mz качество можно пояснить следующим способом.

При обтекании моделей в трубе с закрытой рабочей частью возмущения. создаваемое моделью, отражаются от твердых стенок с тем же знаком. например ударная волна отражается как ударная волна, и с обратным — от свободной границы (ударная волна — а виде течения разрежения), Если между основным потоком и стенкой «сть тонкая струя с пониженным скоростным напором. то, подбирая ширину пристеночной струи и число Маха а ней;

25 можно непрерывно проходить все виды отражения от сжатия до оазрежения, в частно-сти получить почти полное отсутствие отражения. Эти качественные соображения подтверждаются теоретическими и расчетными исследованиями.

Формула изобретения

1, Способ умен ения индукции стенок рабочей части аэродинамической трубы,.основанный на адуве газа по периферии основного потока, отличающийся тем, что, с целью повышения точности моделирования обтекания модели, вдув газа осуществляют в начале рабочей части параллельно основному потоку, причем размеры струи вдуваемого газа и его параметры удовлетворяют следующему соотношению

AM) «ht »-М1

1 — М " 2ln2 к1 М1 где М1 и Мг, к1 и к2 — числа Маха и показатели адиабаты основного потока и вдуваемой струи;

Qh — ширина вдуваемой струи;

h — половина высоты рабочей части, 2, Аэродинамическая труба дрзауковых и трансзвуковых скоростей, содержащая основную форкамеру, основное сопло, рабочую часть и расположенные по ее периферии дополнительные сопла с дополнительными форкамерами, о т л и ч а ю щ ая с я гем, что дополнительные сопла с форкамерами установлены на срезе основного

1746236

Составитель А;Хлупнов б

Редактор М.Стрельникова Техред М.Моргентал Корректор Э.Лончакова

- Заказ 2388 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва. Ж-35, Рэушская наб.. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 и сопла, причем оси дополнительных сопел параллельны оси основного сопла.

3. Труба по и. 2, о т л и ч а ю ща я с в тем, что основное сопло снабжено перфори5 рованным переходником, расположенным между срезом conna и срезами дополнительных сопел.