Главная
Добавить работу на сайт
Регистрация
  
Главная страница >> Контрольная работа >> Физика >> Неустановившееся обтекание тонких заостренных тел вращения при сверхзвуковых скоростях

Контрольная работа: Неустановившееся обтекание тонких заостренных тел вращения при сверхзвуковых скоростях

Техническое задание
на курсовую работу
по дисциплине: «Механика жидкостей и газа»
Тема: «Неустановившееся обтекание тонких заостренных тел вращения при сверхзвуковых скоростях».


Дата добавления на сайт: 13 июня 2025
Заказать курсовую работу
Заказать реферат и др.
Скачать данную работу
ГОУ ПВО «Омский государственный технический университет»
Кафедра: __________________________________________
Специальность _____________________________________

Техническое задание
на курсовую работу
по дисциплине: «Механика жидкостей и газа»
Тема: «Неустановившееся обтекание тонких заостренных тел вращения при сверхзвуковых скоростях».
Задача 1

Найдите распределение диполей (функция Неустановившееся обтекание тонких заостренных тел вращения при сверхзвуковых скоростях (рис. 1)) на цилиндрическом корпусе, имеющем заостренную головную часть с параболической образующей. Корпус совершает движение при Неустановившееся обтекание тонких заостренных тел вращения при сверхзвуковых скоростях (рис. 2) под некоторым углом атаки Неустановившееся обтекание тонких заостренных тел вращения при сверхзвуковых скоростях (рис. 3) и одновременно вращается с угловой скоростью Неустановившееся обтекание тонких заостренных тел вращения при сверхзвуковых скоростях (рис. 4) вокруг поперечной оси, проходящей через центр масс. Длина тела Неустановившееся обтекание тонких заостренных тел вращения при сверхзвуковых скоростях (рис. 5), длина головной части Неустановившееся обтекание тонких заостренных тел вращения при сверхзвуковых скоростях (рис. 6), расстояние от носка до центра масс Неустановившееся обтекание тонких заостренных тел вращения при сверхзвуковых скоростях (рис. 7); радиус корпуса Неустановившееся обтекание тонких заостренных тел вращения при сверхзвуковых скоростях (рис. 8).
Решение:
Схема цилиндрического корпуса с головной частью, имеющей криволинейную образующую. Уравнение этой образующей Неустановившееся обтекание тонких заостренных тел вращения при сверхзвуковых скоростях (рис. 9). Рассмотрим установившееся движение под углом атаки: Неустановившееся обтекание тонких заостренных тел вращения при сверхзвуковых скоростях (рис. 10) и найдем функцию диполей Неустановившееся обтекание тонких заостренных тел вращения при сверхзвуковых скоростях (рис. 11)для тонкого конуса, используя граничное условие:

Неустановившееся обтекание тонких заостренных тел вращения при сверхзвуковых скоростях (рис. 12).(2.14)

Из решения задачи 2 следует, согласно выражению (2.11), что при Неустановившееся обтекание тонких заостренных тел вращения при сверхзвуковых скоростях (рис. 13) производная Неустановившееся обтекание тонких заостренных тел вращения при сверхзвуковых скоростях (рис. 14). Отсюда следует, что в случае конического тела, для которого Неустановившееся обтекание тонких заостренных тел вращения при сверхзвуковых скоростях (рис. 15), функция Неустановившееся обтекание тонких заостренных тел вращения при сверхзвуковых скоростях (рис. 16). С учетом этого можно, используя (2.2), уточнить ее значения:

Неустановившееся обтекание тонких заостренных тел вращения при сверхзвуковых скоростях (рис. 17) Неустановившееся обтекание тонких заостренных тел вращения при сверхзвуковых скоростях (рис. 18) (2.15)
Эта зависимость относится к случаю, когда диполь расположен в вершине конуса (рис. 2.5), для которой Неустановившееся обтекание тонких заостренных тел вращения при сверхзвуковых скоростях (рис. 19). Если диполь находится в произвольной точке с координатой Неустановившееся обтекание тонких заостренных тел вращения при сверхзвуковых скоростях (рис. 20), то

Неустановившееся обтекание тонких заостренных тел вращения при сверхзвуковых скоростях (рис. 21)

Неустановившееся обтекание тонких заостренных тел вращения при сверхзвуковых скоростях (рис. 22).(2.16)

По условию безотрывного обтекания

Неустановившееся обтекание тонких заостренных тел вращения при сверхзвуковых скоростях (рис. 23). (2.17)

Суммируя для всех Неустановившееся обтекание тонких заостренных тел вращения при сверхзвуковых скоростях (рис. 24), получаем

Неустановившееся обтекание тонких заостренных тел вращения при сверхзвуковых скоростях (рис. 25).

Используя условие безотрывного обтекания, можно вычислить производную Неустановившееся обтекание тонких заостренных тел вращения при сверхзвуковых скоростях (рис. 26), определяющую интенсивность диполей. В соответствии с этим условием
Неустановившееся обтекание тонких заостренных тел вращения при сверхзвуковых скоростях (рис. 27)Неустановившееся обтекание тонких заостренных тел вращения при сверхзвуковых скоростях (рис. 28)

Выберем на образующей заданного тела вращения достаточно густой ряд точек Неустановившееся обтекание тонких заостренных тел вращения при сверхзвуковых скоростях (рис. 29) и определим координаты точек, лежащие на пересечении с осью соответствующих линий Маха Неустановившееся обтекание тонких заостренных тел вращения при сверхзвуковых скоростях (рис. 30)
Рассмотрим точку Неустановившееся обтекание тонких заостренных тел вращения при сверхзвуковых скоростях (рис. 31) на участке, примыкающем к носку. Полагая этот участок коническим, напишем условие

Неустановившееся обтекание тонких заостренных тел вращения при сверхзвуковых скоростях (рис. 32),

из которого найдем функцию Неустановившееся обтекание тонких заостренных тел вращения при сверхзвуковых скоростях (рис. 33) для конического носка с углом

Неустановившееся обтекание тонких заостренных тел вращения при сверхзвуковых скоростях (рис. 34).

Зная Неустановившееся обтекание тонких заостренных тел вращения при сверхзвуковых скоростях (рис. 35), из этого уравнения определяем на втором участке диполь Неустановившееся обтекание тонких заостренных тел вращения при сверхзвуковых скоростях (рис. 36) и т.д.
Рассмотрим цилиндрический участок. Для точки Неустановившееся обтекание тонких заостренных тел вращения при сверхзвуковых скоростях (рис. 37) (рис. 2.6) в его начале Неустановившееся обтекание тонких заостренных тел вращения при сверхзвуковых скоростях (рис. 38) имеем
Неустановившееся обтекание тонких заостренных тел вращения при сверхзвуковых скоростях (рис. 39)

Здесь неизвестна величина Неустановившееся обтекание тонких заостренных тел вращения при сверхзвуковых скоростях (рис. 40), которая определяется в результате решения системы уравнений по найденным Неустановившееся обтекание тонких заостренных тел вращения при сверхзвуковых скоростях (рис. 41) . Неустановившееся обтекание тонких заостренных тел вращения при сверхзвуковых скоростях (рис. 42).
Найдем значения Неустановившееся обтекание тонких заостренных тел вращения при сверхзвуковых скоростях (рис. 43) в соответствующих точках. Дополнительный потенциал

Неустановившееся обтекание тонких заостренных тел вращения при сверхзвуковых скоростях (рис. 44) (2.19)

а соответствующая производная

Неустановившееся обтекание тонких заостренных тел вращения при сверхзвуковых скоростях (рис. 45) (2.20)

и коэффициент давления

Неустановившееся обтекание тонких заостренных тел вращения при сверхзвуковых скоростях (рис. 46) (2.21)

Производя здесь замену Неустановившееся обтекание тонких заостренных тел вращения при сверхзвуковых скоростях (рис. 47) и представляя интеграл в виде сумм, получаем

Неустановившееся обтекание тонких заостренных тел вращения при сверхзвуковых скоростях (рис. 48) (2.22)
откуда

Неустановившееся обтекание тонких заостренных тел вращения при сверхзвуковых скоростях (рис. 49) (2.23)

Полученные данные сведем в таблицу:

Неустановившееся обтекание тонких заостренных тел вращения при сверхзвуковых скоростях (рис. 50)

По полученным данным построим графики

Неустановившееся обтекание тонких заостренных тел вращения при сверхзвуковых скоростях (рис. 51)
Неустановившееся обтекание тонких заостренных тел вращения при сверхзвуковых скоростях (рис. 52)

Рассмотрим случай вращения корпуса с угловой скоростью Неустановившееся обтекание тонких заостренных тел вращения при сверхзвуковых скоростях (рис. 53). Условие безотрывного обтекания в точке Неустановившееся обтекание тонких заостренных тел вращения при сверхзвуковых скоростях (рис. 54) при движении под углом атаки и одновременном вращении имеет вид

Неустановившееся обтекание тонких заостренных тел вращения при сверхзвуковых скоростях (рис. 55) (2.24)

Имея в виду только вращательное движение, получаем

Неустановившееся обтекание тонких заостренных тел вращения при сверхзвуковых скоростях (рис. 56)

Результаты расчета так же сведены в таблицу

Неустановившееся обтекание тонких заостренных тел вращения при сверхзвуковых скоростях (рис. 57)

Графики распределения диполей и давления с учетом только вращательного движения

Неустановившееся обтекание тонких заостренных тел вращения при сверхзвуковых скоростях (рис. 58)

Неустановившееся обтекание тонких заостренных тел вращения при сверхзвуковых скоростях (рис. 59)
Графики распределения диполей с учетом вращательного и поступательного движения

Неустановившееся обтекание тонких заостренных тел вращения при сверхзвуковых скоростях (рис. 60)

Неустановившееся обтекание тонких заостренных тел вращения при сверхзвуковых скоростях (рис. 61)

Комментарии:

Вы не можете оставлять комментарии. Пожалуйста, зарегистрируйтесь.
▲ ▼