Строительство и ремонт своими руками

Если вернуться к действительности и решить провести испытания модели в аэродинамической трубе, то сначала необходимо выбрать размеры модели. Поэтому теоретически можно использовать только очень небольшую модель при какой-то заданной скорости потока. Однако в действительности скорость потока не должна превышать величины, при которой влияние сжимаемости воздуха при обтекании модели становится существенным; обычно в качестве такого ограничения принимают скорость, меньшую 0,4 скорости звука.

Очевидно, что нельзя загородить моделью все поперечное сечение рабочей части аэродинамической трубы, иначе через нее воздух не сможет продуваться. Но не так очевиден тот факт, что даже относительно малая модель будет отклонять в стороны исходные прямые линии тока при обтекании ее воздушным потоком. Неподвижные стенки трубы будут ограничивать это изгибание линий тока. Поправки, учитывающие изменение кривизны линий тока, были разработаны достаточно полно для моделей типичных форм самолетов. К сожалению, эти поправки не пригодны для моделей автомобилей, так как они в основном касаются скоса потока за крылом, установленным под определенным углом атаки.

Существует еще один эффект модели, который необходимо учитывать, — загромождение. Другими словами, модель занимает некоторое пространство в рабочей части трубы и тем самым уменьшает площадь проходного сечения для воздушного потока. Эффект выражается в том, что воздух в действительности обтекает модель со скоростью, большей той, которую устанавливают при тарировке пустой трубы.

Аналогичный эффект возникает от спутной струи, образующейся за телом. Спутная струя представляет собой некоторый объем воздуха, движущегося со скоростью, меньшей скорости окружающего воздушного потока. Это приводит к уменьшению площади проходного сечения трубы и к соответствующему увеличению скорости воздуха в основном потоке. Возникающее в результате этого пониженное давление оказывает влияние на течение вверху по потоку и вызывает эффект, аналогичный описанному выше загромождению трубы твердым телом, но в меньшей степени.

Существуют несколько методов определения поправок, необходимых для учета эффектов загромождения трубы твердым телом и спутной струи. К сожалению, эти поправки применимы только к моделям обтекаемых форм, обычно используемым в авиационной технике. За неимением ничего лучшего во многих случаях используют один из указанных методов определения поправок. Вероятно, лучший метод определения действительной скорости потока в рабочей части трубы — это определение скорости потока в различных точках рабочей части трубы при продувках. В результате обработки полученных таким путем профилей скорости потока можно было бы определить наиболее точно среднюю скорость «свободного» потока. Однако применение этого способа при испытаниях в аэродинамических трубах привело бы к расточительству времени, которого и так обычно не хватает. Кроме того, трудно определить место, где кончается возмущенный моделью поток и начинается «свободный» поток. Поэтому обычно используют одну какую-либо поправку.
Существенный вклад в решение проблемы загромождения труб был внесен Томом. Его работа была обобщена Херриотом, который составил обширные таблицы. Результаты, приведенные в этих работах, показывают, что загромождение трубы моделью зависит от объема модели, размеров и формы поперечного сечения рабочей части трубы и коэффициента толщины тела вращения модели. Херриот также учитывал эффект сжимаемости, характеризуемый числом Маха, т. е. отношением скорости потока к скорости звука.

Первоисточник публикации сайт rossan71.ru, популярный новостной интернет-ресурс про автомобили.

Интересные статьи по материалам сайта: Химическая стабильность автомобильных смазок, Такси Mercedes-Benz Sprinter необходимо и нужно!, Mazda 6 2013