ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Взаимодействие головной ударной волны и пограничного слоя из "Гиперзвуковые течения вязкого газа" Рассмотрим рис. 6.1, где схематически изображено гиперзвуковое течение около плоской заостренной пластины и приведена система координат, которой мы будем пользоваться в дальнейшем. Благодаря повороту потока газа в области между границей пограничного слоя и ударной волной давление и число Маха на границе пограничного слоя будут зависеть от 5 так, как если бы мы в невязкий гиперзвуковой поток газа поместили вместо плоской пластины тело, форма которого определена границей пограничного слоя (более точно, форма этого тела должна определяться толщиной вытеснения). Познакомимся теперь с задачей приближенного определения давления на внешней границе пограничного слоя. [c.198] Найденная здесь асимптотика вытекает также из более точного анализа проблемы. [c.200] Уравнения теории сильного взаимодействия. После этих предварительных сведений приступим к изложению теории взаимодействия головной ударной волны и пограничного слоя, считая пограничный слой ламинарным. Здесь мы ограничимся изучением только сильного взаимодействия по следующим причинам 1) теория слабого взаимодействия уже хорошо описана ), 2) результаты теории слабого взаимодействия показывают, что слабое взаимодействие мало влияет на тепловой поток, 3) можно развить строгую теорию сильного взаимодействия в пределе при М — оо вблизи передней кромки для гиперзвукового течения около плоской пластины. [c.201] Здесь мы изложим теорию сильного взаимодействия, используя обозначения и форму записи уравнений, которые соответствуют принятым в этой главе. В табл. 6.1 дается перечень предположений, необходимых нам в дальнейшем. [c.201] Если х=10 = 0,514, это отношение в том случае, когда Ти-1То=1, равно 2,25. Из результатов, приведенных в табл. 6.2, видно, что для этого случая (Л = 0,514) взаимодействие ударной волны и пограничного слоя оказывает заметное влияние на теплопередачу. Это влияние будет меньше при 7 /7 о 1, так как при этом Л 0,514. [c.208] На рнс. 6.3 представлена зависимость величинь 2 н f от температуры стенки, полученная из (6,40) пт. [c.210] Исходя из предположения, что решение Стюартсона представляет самые точные результаты, изложенная здесь теория дает точность для параметра А в пределах —7,4% и для параметра В в пределах -f4,7%. Однако теория, изложенная в этой книге (по существу, эквивалентная теории Лиза), является единственной из приведенных в табл. 6.3, учитывающей изменение температуры стенки, и в этом заключается ее ценность. [c.213] Прежде чем принять теорию сильного взаимодействия, необходимо выяснить, какую точность она дает при сравнении с соответствующими экспериментами, а также точность исходных предположений, на которых она основана. Одним из предположений было то, что Это предположение можно проверить прямыми измерениями поверхностного давления на пластине с заостренной кромкой при условии, что Моо очень велико и измерения ведутся достаточно близко к кромке (т. е., что Х 1). Нагамацу и Шир ) сообщили о таких измерениях, сделанных на плоской пластине, которая помещалась в гиперзвуковой поток, возникающий в ударной трубе. На рис. 6.4, где приведены их результаты, показана ожидаемая линейная зависимость р от S Vj на части пластины. [c.213] На рис. 6.5 проводится прямое сравнение результатов, полученных с помощью равенства (6.24), с измерениями Нагамацу и Шира. Видно, что совпадение не очег ь хорошее, хотя ожидаемая линейная зависимость р от X получена за пределами области, непосредственно примыкающей к передней кромке (х- оо). [c.213] Из рис. 6.5 хорошо видно, что теория сильного взаимодействия совершенно не верна в непосредственной близости от передней кромки (х- оо), где кривые рис. 6.5 отклоняются от линейной зависимости по %. [c.213] Последние два вопроса рассматриваются в следующем пункте. [c.216] Вернуться к основной статье