Нелинейная теория крыла и ее приложения (Аубакиров Т.О., Белоцерковский С.М., Желанников А.И., 1997 - Нелинейная теория крыла и ее приложения), страница 17

Раздал в!арал ПЛОСКИЕ И ОСЕСИММЕТРИЧНЫЕ ЗЯДЯс11 11Б Рис 5.1Ц К иликииии !цели! ии эффактииисзст!. закрылки Б БА 12 1В 2.4 т 11и рис. 5.10 приведены зависимости приращения коэффицисспл шздьсмиой силы з5сс„вьгииии!!!го огклоиеиием закрылка, сл бсзраз мерного примени 'с цли трех указщщых иа рисуике схем щели. К!!к нидио, иииболсс вьп !ейной является схема 1 „н которой иоток с нижней поверхности пластины иопаиаст иа всрхикно поверхность закрылки. За с'сст зжскции в 'уток! ел!ив!с увели'!ива!отса скс)!те!с'гн и !ъазрсжеиия иа верхней поверхности иластипы и иа ней возрастает позсьсмиая сила.

На рис. 5.11, и показаиь! зависимости коэффициента нормальной силы с'и 'ст) иРофили — илнстииь! с иитсРцсптоРом и без пего иРи илавиок! обтгскаиии крыла, а иа !э!их 5.11, 6 — виалогичиыс зси!«симости ири отрьиииж! обтекании, Угол атаки о =30, стгиоситслыгая лорда в!терца!тора 1з! = 0,275, угол его отклопсиия б„= 45, сзсь иитср- цситора расиснгожсиа иа расстоянии У+ =-л+/Ь =-0.725 от носка профиля.

Если ири плавном обтекании огклоисиис интсрцс!ггора даст заметное и!с!!свис нормальной с!осы !!1!с:и = 1.75) тс! при наличии сггрыиа иа крь!лс его эффективность рсзко снижается. !1ри бозсьших т (т > 5) отклсъиснис интсрцсптора практически не нзлиисясз аэро1сизщлшчсскис характеристики крыла, так как ои находится и зоис отрьща потока. Иссз!с1Ссиссслсзсс, вгиииис щсл! ! па эффсктищюсть иитсрцеиторни при безотрывном обтск:нши. 1'ассматриналась щель размером Яс = = Л/Ь = О,1, 1!аииыс расчстои показаны иа рис. 5.11,а гитри-пцуиктИ- иой ливней.

Как вид!ик раличис щели очи!жает эффсктиаиосгь питерце!Ггора. Галла 5. )Лоолейоегвние обтекания профиля с иеканиаецкей 8л 5.0 а т С.об 25 5.0 т 6 рвгг. 5) д Харак гсркгп ккк алас гкша Гсз шпсрцсвгпврк (пп рцхокьш лкккк), с шпсрааппВкви бг т шслк (свввювввввв вс линки) и со вцслккв (вввгрввк-ввуввктввр) (И=ЗОР: Ьв =В),275;.вг=г),7' 5; б в =45 ): о Огзвггр!книпс пбвткввкшк б — ввт)вмнкпс ) ра самолстах н качество тормозной мсхаиизации широко иривкппиотся тормоза вс щитки и торлвозиыс иараииоты.

Их иримсисшвс пвзквншю иа исиользонаиин эффсктон огрынного обтскпння, которым соирпножластся щвсдшвис огих устройстн н ноток. расчст эв)х)всктнвввввввгв вв т(в)улво иквй квох!в!в!!згн[вн! и ввввстй3вввсс н)тол!я в!рву!вод!!вся с ввр!излсчс иисм оиьпиых дан!в!*вх. )вЛс.вод! ! расчс'взв, рззрабоиавиыс для швоскнх отрыниых тсчсинй, иозноляют проводить тсорстичсский анализ зффсктикиости тормо:ивых щиткон ра щичиовхв тина (бсз щели и со щслыо). );юсмотрим тормозной щиток, равлволожсииый иа крьвлс лст;польного аппарата иод ввскввторыл! уваюм гвь При обычных формах крыла и впзюситсльшах размсрах щввтка Скзкоиую ввоввсрхввгвсзв. крыла мвтжип Резяел егерей ПЛОСКИЕ И ОСЕСИММЕ !РИЧНЫЕ ЗАДА ЧИ 11о ! ъ Р«с. 5.12. 11оло скоростей зе !!!!и кои (б, =45 ) без ьзсля 6!) о со !Псе! ю 16) считать в расчетах плоской и сс влияние на щиток моделировать зеркально отображенной поверхностью, Гели щель отсутствует, то вихрсьчи! поверхность схо)1ит с задней кромки щитка.

При наличии щели имеет место и насовал вихревая пелена. Были рассчитань! характеристики тормозного щитка бссконечнога удлинения нод углом сгсклоиси!и! Ь+ — -45 без щели и с 10 %-ной щелью. Стенка ыалслировалась б!вековечной плоскостью. Па рис. 5.12, а показано поло сжоростсй з» щитком без щели при т =15, а на рис.

5.12, б — со щелью ори с = ) О. В нервам случае реализуется режим обтекания, аналоги нгый симметричному обтеканшо пластины, а во втором — несимметричный. в виде шахматной вихревой доро!кки. Этн особенности обтекания щитка. установленного без щели и со щелыа, наблюдаются экспериментальна и в ги11ро!!отке (рис. 5.13, н, 6).

1азный характер обтекания приводит к разливному нагружсшво щитка. Нт рис. 5.14 вривсдепо изменение па т коэффициентов нор- рдзаел второй. Глана й Исслелееание оотелзния Ляофиля с иелализалиеа иу лис..1)). ))отолзанеоыом (ь+=45 ) и оеалаотлс осз ~цслн (а) н со вилью (Е) Сл )'ло 5.!4. Зависимости с„(т) дзн неона (с+=45 ) Есз омлл Й вЂ” 0) л со Мслмо Я =. О.! ) Б Ф Ю ао мальвой силы щитка без щели и со щелью. В первом случае зависимость практически люиогопиая, а ло втором — колсбательвая, с большими амплптудамп. 11ри зтом средиее значение коэффициента сл щитка со щелью п риме рво в 1„5 раза больше, чем у щитка без и)елп.

РВЗАВП ВтОРОИ. ПЛОСКИЕ И ОСЕМИММЕТРИЧНЫЕ ЭАДАЧ! !го 1йкил> образом, для поаышеиия эффективности тормозных шатко> иа крыле их целесообразно ставит>ь организуя цель между щитком и закрыл ком. )!али чае щели приводит к формированию за щитком тече иия в ш>де вихревой дорожки. При атом нозрастает иормальиая сила, а следовательно, и сопротивление щитка. Однако образование следа и вид> шахл>атиой вихревой дорожки при иаличии щели пршюдит к исриоди ческому измеиспию иа>.рузки иа щитке, что вызь>пает его доившитсль.

иые вибрации. ч.б. Обтекааие пластин!и с закрылком вблизи иоверхш>сти раздела Пус-гь топкий профиль с механизацией движется вблизи тнсрдои поверхности с иостояииой средней скоростью (Тв. Расстояпис от задней кромки профиля до поверхности обозначим Н. Предположим, что поверхность является плоской и безграничной во нссх направлениях. '! огдп ее влияние па профиль можно люделироиать зеркально атображеии>,>м профилем.

Введем спе>ему координат, связана у>о с ос»он»ым профилем, и заменим его и след системами дискретных вихрей, Вместо поверхности раздела будем иметь зеркально отображенную вихроную систему с рапиопрогиноположиой иапряжеииостью вихрей. Возмупгеииые скорости будем оиредштть сразу ог пары лихрс!>, симметрично рас>юложеииых относительно поверхности раздела. Удовлетворяя граничным и начальным условиям и гипотезе '1аилыгииа— Жуковского иа осиовпом профиле, сведем задачу к решению с>ютсмы уравнений, из которь>х иаходятся циркуляции вихрей„модслиру>ощих с>сиовиой профиль и ого след, ио с у >етом влияния повсрхиости раздела. При оасчсте козффициеитов уравнений, и также вихревых структур и аородп вам ических нагрузок учптына>о гся возму> цепные скорости от отображсшюй вихревой системы.

Аиалогично проводится расчет топкого профиля с мсхаиизацисй. Проведен», псслсдона>и>я них!>сных структур, полей скоростей и азродииамичсских характеристик пластииь> без механизации и с механизацией с учетом влияния иовср>пюсти раздела, Во всех случаях получено зиачительиос торлюжсиис потока иа шокисй иовсрлзк>сти иласпз- глава 5.

Исследование обтекания профиля с мехамизациея и ь.ь, Кроме того, под влиянием поверхности раздела кормовая пелена не иревращается в ярко выраженныс вихревые комки, а как бы „иродувастся потоком, носовая же ььрььььоЬЬнивьается иад пластиной. Явно выраженной дорожки Кармана, как в случае изолированного профиля, ие иабгиодается. Сиутиый след представляет собой обширную зоььу персцсщаьощегося вихревого движения, иаиоминанлцую симметричное обтекание пластины (см. рис. 4.15).

На рис. 5.15, а представлено поле скоростей для случая отрывного обтекания закрылка при отсутствии носовой пелены. Хорошо видны зона заторможенного ььогока под профилем и область вихревого течении за закрылком. При налично носовой пелены (оьрььвььое обтекание црофиля) слутный след имеет сложную нестациоиарнуьо сгруктуру. 1Ьз рис. 5.15, б изобзражсно лоле скоростей для т = 9 около профиля с закрылкокь лри отрывном обтекании вблизи поверхности раздела. .х 1 1 х ° 1 Ф Рис 5. х5. Иоле скоростей около пластины г закрылком вблизи поверхности раздела: а — прн безотрывном обгеканьььь профиля » отгььвном обтекании закРылка (и=0; Ьз=025; Ьз=45; О=И/Ь-О,Ь: т=7); б — при отрььвььовь обтеканкк нрофмья и звкрылка о=10; Ь,=0,25; Б,=45; Й=О,Ь; с=9)) (- '- Рлаевл второй. ПЛОСКИЕ И ОСЕСИММЕТРИЧНЫЕ ЗАДАЧИ Расчеты показывают, что при безогрывном обтекании профиля под влиянием поверхности раздела коэффициент нормальной силы возрастает, а центр давления смещается назад.

На рис. 5.16, а сравниваются зависимости си(т) и хд(т) для изолированного профизи ~О -+ ) и для профиля вблизи поверхносз н раздела (О = О 1). Влияние близости поверхности раздела иа аэродинамические характеристики профиля при отрывном обтекании иллюстрирует рис. 5.16, б, Анализ этих данных показывает, что видоизменение структурт, вихревого следа, вызвяпюе влиянием поверхности раздела (отсутствие выраженной комковой структуры), приводит к умспыпению пульсаций коэффициента сл н и безразмерной координаты давления яд При е 10 т а ю т аж а т та «а Рлс. 5ла Влияние поверхности разлсла на аэродинамические каракторнсеики пластины нри безопрывнол~ (л) и отрывном (а) обтекании (и=-45 )' 1 — изолиронанныа профиль, 2 — профиль вблизи поверхности (Н = 0,1) Глана 5.