Влияние сжимаемости воздуха на распределение давления по поверхности крыла

Аэродинамические характеристики прямого крыла

При больших скоростях

Влияние сжимаемости воздуха на распределение давления по поверхности крыла

В несжимаемом потоке плотность воздуха практически не изменяется (ρ= const). Сжимаемость воздуха начинает проявлять себя уже при M > 0,6… 0,7.

В сжимаемом воздушном потоке изменение поперечного сечения струйки сопровождается изменением плотности воздуха. При сужении струйки увеличение местной скорости течения сопровождается снижением местного давления и уменьшением плотности воздуха, при расширении струйки – повышением местного давления и плотности. При постоянном расходе уменьшение плотности воздуха компенсируется увеличением местной скорости течения. Причем, местные скорости течения растут не пропорционально М , а быстрее. Вспомним, что число Маха определяется формулой:

Разгон воздуха в струйке происходит за счет работы сил давления, поэтому дополнительное увеличение скорости воздуха сопровождается падением местного статического давления p. В аэродинамике существует понятие «коэффициента давления», который определяется по формуле

Данный коэффициент необходим для изучения распределения давления по поверхности крыла.

Явление сжимаемости хорошо иллюстрируется векторными и координатными диаграммами распределения давления (рис. 3.1). Влияние сжимаемости проявляется в том, что в области положительных значений коэффициенты давления будут выше, а в области отрицательных значений – ниже, чем в несжимаемом потоке. В результате абсолютные значения коэффициента давления увеличиваются, что приводит к увеличению разности давлений между нижней и верхней поверхностями, т.е. к увеличению подъемной силы крыла и силы лобового сопротивления. Увеличение разности давлений в передней части крыла больше, чем в хвостовой, что свидетельствует не только об изменении результирующего
давления, но и его перераспределении вдоль хорды крыла.

Рис. 3.1 Координатные и векторные диаграммы при обтекании профиля:

— — — — - несжимаемым воздушным потоком; ___________ - сжимаемым воздушным потоком

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: