Cтраница 80 из 129
Трехмерный отрыв потока по своей природе гораздо более сложен. Он происходит при обтекании неосесимметричных тел и при обтекании симметричных тел, наклоненных по отношению к потоку. В соответствии с предложенным Вэнгом определением существуют два основных вида трехмерного отрыва потока — закрытый и открытый. При закрытом отрыве потока линия, ограничивающая поверхность отрыва, делит поток на две части каждая из которых начинается со своей точки застоя. Вдоль этой линии основной поток отделяется от области циркуляционного течения во многом подобно тому, как это происходит в двумерном случае, т. е. в точке отрыва потока. При открытом отрыве потока линии тока к обеим сторонам поверхности раздела приходят из одной и той же точки застоя. Основной особенностью открытого отрыва является образование (при отрыве потока от поверхности) движущихся вдоль линии отрыва вихрей. Примеры открытого отрыва можно наблюдать на боковых кромках крыльев конечного размаха и над передними кромками дельтовидных крыльев при некоторых углах атаки. Интересной особенностью открытого отрыва является то, что поток при этом установившийся, и области циркуляционного потока нет; это обстоятельство имеет большое значение в качестве применения в аэродинамике самолета (примером может служить расчет крыла для сверхзвукового самолета «Конкорд»).
Понимание сложностей картины трехмерного отрыва потока имеет большое значение для проектирования конструкций с малым аэродинамическим сопротивлением, поскольку обычные представления, основанные в большинстве своем на анализе двумерных потоков, могут оказаться ошибочными. Хорошо известный и экспериментально подтвержденный факт, что в спутной струе за автомобилем образуются сильные вихри, указывает на более сложный открытый характер трехмерного отрыва потока при обтекании автомобилей. Очень полезную информацию о трехмерном отрыве потока можно найти в работах Пика и Тобака и Ландала.
|