Способ измерения характеристик циркуляционного обтекания профилей вязкой жидкостью или газол\

 

282762

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советокиа

Социалиотичеокиа

Рееоуйлив

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 26.V.1969 (№ 1338999/18-24) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 28ЛХ.1970. Бюллетень № 30

Дата опубликования описания 26.II.1971

Кл. 42m<, 7/44 йомитет оо йелетв изобретеиий и открытий ори Совете Миииотрев

СССР

МПК G 06g 7/44

УДК 681.333(088.8) Автор изобретения

Г. П. Дианов

Заявитель

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК ЦИРКУЛЯЦИОННОГО

ОБТЕКАНИЯ ПРОФИЛЕЙ ВЯЗКОЙ )КИДКОСТЬЮ ИЛИ ГАЗОМ

Изобретение относится к области аналоговой вычислительной техники.

Известные методы электромоделирования обтекания плоских тел основаны на том, что и движение жидкости, и течение газа так же, как и течение электрического тока в электропроводящей среде, описываются одинаково.

Однако эти методы не позволяют учитывать влияние вязкости и энергетического воздействия на пограничный слой.

Известен способ учета влияния вязкости при электромоделировании, заключающийся в том, что при вырезании контура профиля размер его увеличивают на величину толщины вытеснения пограничного слоя. Но этот способ позволяет лишь в первом приближении учесть влияние вязкости на сопротивление давления.

Предложенный способ отличается от известных тем, что с целью увеличения точности измерения при условии учета влияния вязкости жидкости или газа, а также при учете воздействия управления пограничным слоем измеряют угол рассогласования между хордой крыла и направлением сходящего потока путем установки в точке, лежащей за концевой кромкой крыла на продолжении хорды, двух двойных зондов с общей центральной точкой и базами, соответственно расположенными перпендикулярно и вдоль хорды, при этом управляют величиной циркуляции скорости вокруг исследуемого профиля до достижения заданного соотношения разности потенциалов, снимаемых с двойных зондов.

На фиг. I,а, б и в изображены принципиальные схемы установки двойных зондов при моделировании циркуляционных задач на электропроводной среде: модель прямой аналогии (см. фиг. 1,а); модель обратной аналогии (см. фиг. 1,б); схема моделирования при помощи электровихревого поля (см. фиг. 1в). На фиг.

1,г показано расположение двойных зондов.

На фиг. 2 приведены результаты экспери15 ментального исследования углов рассогласования Ле в аэродинамических трубах.

Сущность предложенного способа заключается в следующем. На модели 1 (см. фиг. I,a), выполненной из электропроводной бумаги или

2О станиоля, моделируют циркуляционное обтекание профиля путем создания скачка потенциала на одной из эквипотенциальных линий гри помощи шин 2, подходящих к профилю, или путем подачи потенциала к модели профи25 ля крыла 8 (см, фиг. 1,б), выполнен нойизмедной или латунной пластины, или путем наведения в электропроводной среде при помощи тороидального трансформатора 4 (см. фиг, 1,в) вихревого электрического, поля такой интен30 сивности, что на продолжении хорды на зара2S2762

3 нее заданном расстоянии (r = о+ 20%) хорды от заданной кромки профиля обеспечивается выполнение рассогласования между продолжением хорды и вектором скорости. Величина этого рассогласования определяется по соотношению напряжения, снимаемого с помощью двойного зонда 5, база которого расположения на нормали к продолжению хорды.

База двойного зонда 6 расположена на продолжении хорды. Середины баз зондов 5 и б совпадают с заданной точкой 7 (см фиг. 1,г), лежащей на продолжении хорды.

На фиг. 2,а приведена зависимость при различных числах Рейнольдса Re величины угла рассогласования Ае, для дозвукового профиля с отклоненным на угол б, элероном при различной степени сдува пограничного слоя, т, е. коэффициента импульса с . На фиг. 2,б приведена аналогичная зависимость для профиля с отклоненным закрылком.

Введение угла рассогласования между продолжением хорды крыла и направлением сходящего потока является некоторым образом обобщением постулата Чаплыгина- Куковского.

Такая схема течения в районе задней кромки крыла возникает в реальных случаях и имеет следующую физическую интерпретацию.

В начальный момент происходит бесциркуляционное плавное обтекание задней кромки крыла вихревым пограничным слоем.

При этом вблизи задней кромки скорость возрастает и стремится к бесконечности. Это вызывает возникновение силы, пропорциональной квадрату скорости, стремящейся оторвать каджый вихрь и смещающей точку отрыва к задней кромке. Но в силу того, что профиль скоростей в пограничном слое на одной из поверхностей крыла более полный, линия раздела потока смещается относительно хорды ыа некоторый угол Лв.

Как показали опыты на интеграторе ЭГДА, смещение задней критической точки при увели1О чении циркуляции тем меньше, чем меньше радиус кривизны хвостовой части профиля, и для реальных условий соизмеримо с толщиной пограничного вихревого слоя.

Предмет изобретения

Способ измерения характеристик циркуляционного обтекания профилей вязкой жидкостью или газом, основа нный на моделирова20 нии с помощью электроинтегратора, отличаюи ийся тем, что, с целью увеличения точности измерения при условии учета влияния вязкости жидкости или газа, а также при учете воздействия управления пограничным слоем, из25 меряют угол рассогласования между хордой крыла и направлением сходящего потока путем установки в точке, лежащей за концевой кромкой крыла на продолжении хорды, двух двойных зондов с общей центральной точкой

30 и базами, соответственно расположенными перпендикулярно и вдоль хорды, при этом управляют величиной циркуляции скорости вокруг исследуемого профиля до достижения заданного соотношения разности потенциалов, 35 снимаемых с двойных зондов.

282762

Зо

zsp gig

Оаг 0,0 ОИ 0Щ 0 и С

Фиг 2

Составитель E. В. Тимохина

Редактор Ю. Д. Полякова Техред 3. Н. Тараненко Корректор Н. Л. Вронская

Изд. № 195 Заказ 335/1 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2