• 4-01-2013, 04:56
  • | Views: 851


Обтекание у Xiphioidae

Обтекание у Xiphioidae

Для Cetacea первое вполне объективное исследование состояния пограничного слоя выполнено (Rosen, 1961) на дельфинах в опытах с визуализацией обтекающего потока с помощью флюоресцирующих красок; показано, что пограничный слой является ламинарным лишь на кон-фузорном участке, до спинного плавника, что примерно соответствует местному значению Re в области перехода около 3,0 10®. Это подтверждено (Романенко, Янов, 1973) и результатами инструментальных замеров турбулентных пульсаций в пограничном слое живого дельфина.

О месте перехода пограничного слоя из ламинарного состояния в турбулентное может свидетельствовать также распределение динамического давления по поверхности тела нектеров, что было исследовано нами на моделях 19 видов разнообразных нектонных животных — головоногих моллюсков, рыб, ихтиозавров, пингвинов, китообразных и ластоногих. Замер давления производился в диапазоне Re от 106 до 107, в пределах которого место перехода пограничного слоя из ламинарного состояния в турбулентное примерно совпадает, как известно (Шлихтинг, 1956), с точкой минимума динамического давления в обтекающем потоке.

Модели 16 видов нектеров были изготовлены на основании выполненных нами непосредственных измерений животных. Модель Stenoptery-gius quadriscissus изготовлена как реконструкция, сделанная автором на основании палеонтологических материалов (Abel, 1912; Huene, 1956; Ro-mer, 1956; Miiller, 1968, и др.). Модели Balaenoptera physalus kPhyseter catodon изготовлены на основании литературных данных (Слепцов, 1952; Bourdelle et Grasse, 1955; Томилин, 1957, 1962а; Чепурнов, 1968, и др.). Моделируемым оригиналом всегда служили половозрелые особи. Модели изготавливались из дерева, имели аэродинамически гладкую поверхность и эффективную длину около 100 см; форма их соответствовала случаю инерционного движения животных.

В тело каждой модели укладывалось около 20 медных дренажных трубок с внутренним диаметром 2,5 мм; концы трубок выводились на поверхность тела модели тремя рядами (рис. 80—90), а противоположные концы — выводились из модели в виде единой пряди в кормовой части модели и присоединялись к батарейному манометру, каждая трубка которого соответствовала определенной точке на поверхности тела модели. Испытания моделей проводили в гидролотке горизонтального типа с открытой рабочей частью и разомкнутой схемой действия. Степень неравномерности потока в лотке составляла около 3%, степень турбулентности потока в рабочей части — около 2%. Рабочая часть лотка имела ширину 50,0 см, высоту 60,0 см и длину 150,0 см и была выполнена из прозрачной пластмассы, что позволяло контролировать состояние модели во время испытаний (рис. 80).

Замер давления производился при величинах Re, характерных для моделируемых животных, от 3,5 • 106 до 9,5 • 10®, что отвечало скорости потока в лотке от 3,0 до 8,0 м/сек.
Величину коэффициента давления р находили по общепринятой формуле (Мартынов, 1958) где р — давление в исследуемой точке, находимое по высоте столба воды в соответствующей трубке батарейного манометра, ро — статическое давление в набегающем потоке, р — плотность воды, V — скорость потока в лотке.

Полученные нами для 19 видов нектеров величины р для случая инерционного движения показаны в табл. 12, где каждому значению р соответствует определенная величина х, показывающая расстояние от передней точки эффективной длины Lc тела до исследуемой точки, выраженное в долях эффективной длины Lc тела.

Из табл. 12 и рис. 81—90 видно, что линия минимума динамического давления во всех случаях располагается либо в непосредственной близости от границы между конфузором и диффузором, указывая на ламинарное состояние пограничного слоя на конфузорном участке и турбулентное — на диффузорном, либо заметно спереди от этой границы, что свидетельствует о турбулентном обтекании не только на диффузоре, но и на нижней части конфузора; такое положение полностью соответствует рассмотренным выше результатам исследования состояния пограничного слоя у живых нектеров. Особенности распределения динамического давления у Xiphioidae рассматриваются ниже.




  • Вернуться



  • Еще по теме


    Вихреобразование в следе


    Турбулентные участки обтекания


    Распределение динамического давления


    Способы предотвращения отрыва пограничного слоя


    Возникновения волн деформации

     

    Последние новости



    Пользовательский поиск

    Партнеры