Срыв потока

Срыв потока с крыла при увеличении угла атаки

Срыв (отрыв) потока — отделение потока газа или жидкости, обтекающего тело, от его поверхности вследствие отрыва пограничного слоя, вызванного его торможением при неблагоприятном градиенте давления.[1]

Распределение скоростей в пограничном слое вследствие торможения из-за вязкости, вызывающий неблагоприятный градиент давления

Среда вблизи обтекаемого тела вследствие вязкости движется медленнее, чем на удалении от неё. В соответствии с принципом Бернулли давление близлежащих слоёв оказывается больше, чем удалённых.[2] Возникает градиент давления. При достижении градиентом определённого значения, называемого неблагоприятным, происходит отрыв потока от поверхности. В результате образуется область оторвавшегося течения или зона отрыва, где характер течения сменяется с ламинарного на турбулентный. Срыв потока сказывается на аэродинамических характеристиках тела (подъёмной силе, сопротивлении и т.д.)[3]

В авиации

Как правило срыв потока негативно сказывается на аэродинамических свойствах.

Так при статическом обтекании прямоугольного и трапециевидного крыла малой стреловидности летательного аппарата точка отрыва потока совпадает с задней кромкой крыла, и турбулентные потоки незначительны и быстро угасают. Но при кабрировании угол атаки увеличивается, растет градиент давления, и точка отрыва потока начинает постепенно смещаться вдоль верхней поверхности крыла. При достижении критического значения угла атаки, происходит резкое смещение точки отрыва к передней кромке.[3][4] Так как турбулентные потоки, возникающие при этом над поверхностью крыла, имеют противотечения, то резко падает подъёмная сила и возникает сваливание, с большой вероятностью переходящее в штопор. В гражданской авиации подобная ситуация считается аварийной и для каждого воздушного судна описаны техники выхода из режима сваливания.

Схема обтекания крыла после достижения критического числа Маха

Другим примером негативного влияния срыва потока является трансзвуковое обтекание крыла. С ростом скорости невозмущенного потока местная скорость течения воздуха начинает превышать скорость звука, однако в пограничном слое у поверхности в силу вязкости скорость остаётся существенно меньше. В таких условиях градиент давлений, достаточный для срыва потока, может возникнуть даже при нулевом угле атаки на плоской пластине, но особенно это проявляется на выпуклом (дозвуковом) профиле крыла. В результате турбулентное течение может «затенять» управляемые поверхности (элероны, рули высоты т.д.), делая летательный аппарат неуправляемым. Скорость потока, на которой начинает проявляться данный эффект называется критическим числом Маха.

Наконец ещё один пример ухудшения аэродинамических характеристик — срыв потока с законцовки крыла (или концевой срыв), увеличивающий индуктивное сопротивление крыла.

Топология течений вблизи дельта-крыла на больших углах атаки[5]

В то же время срыв потока может улучшать характеристики крыла. Так при обтекании крыльев малого удлинения и большой стреловидности (например, дельтовидного крыла) уже на малых углах атаки срыв потока с передней кромки крыла образует вихревые жгуты, которые сохраняются и на больших (свыше 40 градусов) углах.[4][5] Эти вихри не имеют противотечений, а потому создают дополнительную подъемную силу, позволяя сохранять управляемый полёт на больших углах атаки. При этом в создании вихря участвует в первую очередь корневая часть крыла. Это свойство нашло применение истребительной авиации 4-го поколения. Использование трапециевидного с развитым треугольным или оживальным наплывом, позволило добиться управляемости на закритичных углах атаки, сохранив взлетно-посадочные характеристики, чего крыло малого удлинения обеспечить не может.

В технике

Срыв потока наблюдается не только на поверхностях летательного аппарата. Он возникает при обтекании любых тел в газе и жидкости: оперение, винты, лопатки компрессора турбин и ТРД. В жидкости возникающее в результате срыва потока турбулентное течение вызывает кавитацию, которое ведет к разрушению узлов механизмов.

Борьба со срывом потока

Для борьбы со срывом потока применяют различные методы. Для крыльев подбирается соответствующий профиль, обеспечивающий нужное обтекание в заданном диапазоне скоростей и углов атаки. Для предотвращения срыва с управляющих плоскостей используют слив или сдув пограничного слоя. Для предотвращения попадания турбулизированого слоя в воздухозаборник применяется пластинчатый отcекатель. Для борьбы с концевым срывом — разделение потока гребнями и винглеты.

Галерея

См. также

Литература

  • Лойцянский Л. Г. Ламинарный пограничный слой. — М.: ФМ, 1962.
  • Чжен П. Отрывные течения (в 3 томах). — М., Мир, 1972. — 916 с.
  • Шлихтинг Г. Теория пограничного слоя. — М.: Наука, 1974. — 712 с.

Примечания

  1. ↑ Новый политехнический энциклопедический словарь / Гл. ред. А. Ю. Ишлинский. — Большая Российская энциклопедия, 2003. — 671 с. — ISBN 5710773166.
  2. ↑ Шлихтинг Г. Теория пограничного слоя (3-е издание). — М.: Наука, 1974. — С. 40—48. — 712 с.
  3. ↑ 1 2 В.В. Козлов. Физика структуры потоков. Отрыв потока (рус.) // Соросовский образовательный журнал. — 1998. — № 4. — С. 86—94. Архивировано 16 сентября 2021 года.
  4. ↑ 1 2 Песецкий В. А. Экспериментальное исследование вихрей, сходящих с наплыва крыла // Ученые записки ЦАГИ. — 1987. — № 3. Архивировано 15 июля 2022 года.
  5. ↑ 1 2 Andrey A. Sidorenko, Alexey D. Budovskiy, Anatoly A. Maslov, Boris V. Postnikov, Boris Yu. Zanin, Ilya D. Zverkov, Victor V. Kozlov. Plasma Control of Vortex Flow on Delta-Wing at High Angles of Attack (англ.) // Experiments in Fluids : журнал. — 2013. — No. 54(8). — P. 1—12. Архивировано 15 июля 2022 года.

Read other articles:

Ketilang

Nilam (hewan) beralih ke halaman ini. Untuk kegunaan lain, lihat Nilam (disambiguasi). Ketilang Status konservasi Risiko Rendah (IUCN 3.1)[1] Klasifikasi ilmiah Kerajaan: Animalia Filum: Chordata Kelas: Aves Ordo: Passeriformes Famili: Pycnonotidae Genus: Pycnonotus Spesies: P. aurigaster Nama binomial Pycnonotus aurigaster(Vieillot, 1818) Cucak Kutilang sedang membersihkan bulu-bulunya Ketilang, Kutilang, burung nilam, atau cucak kutilang adalah sejenis burung pengicau dari...

 

 

Leonhard Beck

Santo Georgius oleh Leonhard Beck Leonhard Beck (skt. 1480 – 1542) merupakan seorang pelukis dan seorang perancang cukil kayu di Augsburg, Jerman. Ia adalah putra Georg Beck, yang aktif sebagai seniman visual di Augsburg pada sekitar tahun 1490-1512/15.[1] Ia bekerja bersama ayahandanya pada dua kitab mazmur untuk biara Augsburg pada tahun 1495.[2] Ia adalah asisten Hans Holbein Tua, mengerjakan altar Holbein sekarang di Städel, Frankfurt am Main pada tahun 1500-1501.[1...

 

 

Colonel Kurtz

Fictional character in Apocalypse Now This article possibly contains original research. Please improve it by verifying the claims made and adding inline citations. Statements consisting only of original research should be removed. (July 2022) (Learn how and when to remove this template message) Fictional character Walter E. KurtzMarlon Brando as Colonel Kurtz in Apocalypse NowFirst appearanceApocalypse Now (1979)Created byJohn MiliusFrancis Ford CoppolaBased onKurtz from Heart of DarknessPort...

The Rapture (band)

American rock band This article is about the New York band. For other bands, see Rapture (disambiguation). The RaptureThe Rapture performing at the 2011 Southbound FestivalBackground informationOriginNew York, New York, United StatesGenresDance-punkindie rockpost-punk revivalelectronicaalternative danceart punk[1]Years active1998–20142019–presentLabelsDFAVertigoUniversalSub PopGravityMembers Luke Jenner Vito Roccoforte Gabriel Andruzzi Past members Mattie Safer Brooks Bonstin Chri...

 

 

Laguboti, Toba

LagubotiKecamatanGapura selamat datang di Kecamatan LagubotiPeta lokasi Kecamatan LagubotiNegara IndonesiaProvinsiSumatera UtaraKabupatenTobaPemerintahan • CamatPintor PangaribuanPopulasi • Total19,500 (2.019) jiwaKode Kemendagri12.12.02 Kode BPS1206040 Luas73,90 km²Desa/kelurahan22 Desa 1 Kelurahan Laguboti adalah sebuah kecamatan di Kabupaten Toba, Sumatera Utara, Indonesia. Geografi Kecamatan Laguboti memiliki luas wilayah 73,90 km².[1] Luasnya sama d...

 

 

1822–23 United States House of Representatives elections

House elections for the 18th U.S. Congress 1822–23 United States House of Representatives elections ← 1820 & 1821 July 1, 1822 – August 14, 1823 1824 & 1825 → All 213 seats in the United States House of Representatives107 seats needed for a majority   Majority party Minority party   Leader Henry Clay Louis McLane Party Democratic-Republican Federalist Leader's seat Kentucky 3rd Delaware at-large Last election 155 seats 32 seats S...

Saint-Michel-sur-Savasse

Pour les articles homonymes, voir Saint-Michel. Saint-Michel-sur-Savasse Église Saint-Michel. Administration Pays France Région Auvergne-Rhône-Alpes Département Drôme Arrondissement Valence Intercommunalité Valence Romans Agglo Maire Mandat Pierre Colomb 2020-2026 Code postal 26750 Code commune 26319 Démographie Gentilé Saint-Michellois, Saint-Michelloises Populationmunicipale 563 hab. (2021 ) Densité 51 hab./km2 Géographie Coordonnées 45° 08′ 47″ nor...

 

 

Zeng Guang

Dalam nama Tionghoa ini, nama keluarganya adalah Zeng. Zeng GuangZeng GuangNama asal曾光Lahir22 Mei 1946 (umur 77)Beijing, TiongkokKarier ilmiahBidangEpidemiologiInstitusiPusat Pengendalian dan Pencegahan Penyakit Tiongkok Zeng Guang (Hanzi: 曾光; Pinyin: Zēng Guāng; lahir 22 Mei 1946) adalah seorang epidemiologis Tiongkok yang menjadi kepala ilmuwan dan petinggi doktoral di Pusat Pengendalian dan Pencegahan Penyakit Tiongkok.[1] Ia adalah anggota Panel Pakar T...

 

 

Prime Minister of Bangladesh

Head of Government of Bangladesh For list of prime ministers, see List of prime ministers of Bangladesh. Prime minister of People's Republic of Bangladesh,গণপ্রজাতন্ত্রী বাংলাদেশের প্রধানমন্ত্রীSeal of the prime minister of BangladeshStandard of the prime minister of BangladeshIncumbentSheikh Hasinasince 6 January 2009Government of Bangladesh Prime Minister's OfficeCabinet DivisionStyle The Honourable (formal) Mada...

Imitazione di Cristo (teologia)

Gesù discorre coi suoi discepoli, James Tissot, c. 1890 Nella teologia cristiana, l'imitazione di Cristo (talvolta anche Cristomimesi, dal greco Χριστός, Cristo e μίμησις, imitazione) è una pratica che segue letteralmente l'esempio di Gesù Cristo, non solo a livello spirituale, ma anche a livello fisico e nelle opere della vita quotidiana.[1][2][3] Nel cristianesimo orientale il termine Vita di Cristo è solitamente usato per indicare il medesimo conce...

 

 

Lowokwaru

District in East Java, IndonesiaLowokwaruDistrictKecamatan LowokwaruNorthern side of Brawijaya University view in Lowokwaru and far view of Mount Kawi-ButakMap of Malang with Lowokwaru highlightedCoordinates: 7°56′40″S 112°37′10″E / 7.944518°S 112.619456°E / -7.944518; 112.619456Country IndonesiaProvince East JavaCity MalangArea • Total20.89 km2 (8.07 sq mi)Elevation459 m (1,506 ft)Population (2010) �...

 

 

بطولة كأس العالم لرياضات التزلج على الماء 2019

هذه المقالة يتيمة إذ تصل إليها مقالات أخرى قليلة جدًا. فضلًا، ساعد بإضافة وصلة إليها في مقالات متعلقة بها. (يوليو 2019) بطولة كأس العالم لرياضات التزلج على الماء معلومات عامة الرياضة تزلج انطلقت 2019 المنظم الاتحاد الدولي لكرة القدم المنطقة نيوم السعودية عدد النسخ 50 التسلسل ...

国家核安全局

国家核安全局 牌子挂在 中华人民共和国生态环境部 1999年规定：印章直径4.5厘米，中央刊国徽，由国务院制发。 主要领导 局长 董保同 副局长（3） 田为勇（兼核安全总工程师）、 江　光（兼一司司长）、 刘　璐（兼三司司长） 机构概况 上级机构 中华人民共和国生态环境部[1] 机构类型 国务院部委管理的国家局（部委对外保留牌子） 行政级别 副部级 联络方�...

 

 

فيرق

بيراك ولايات وأقاليم اتحادية في ماليزيا لغة الملايو انتساخ(ج)  لغة ملايو Perak  أبجدية جاوية ڤيرق   علم بيراكعلمشعار بيراكشعار الشعار: بيراك أمان جايا نشيد وطني: الله يكمل عصر السلطان الاسم الرسمي Perak Darul Ridzuanڤيرق دار الرضوان    فيرق في    ماليزيا الإحداثيات...

 

 

Massa atomica

Questa voce o sezione sull'argomento chimica è ritenuta da controllare. Motivo: tutta la parte introduttiva della voce è difficile da comprendere, con un uso non coerente di simbologie e nomenclature Partecipa alla discussione e/o correggi la voce. Segui i suggerimenti del progetto di riferimento. Questa voce o sezione sull'argomento concetti fondamentali di chimica non cita le fonti necessarie o quelle presenti sono insufficienti. Puoi migliorare questa voce aggiungendo citazion...

Anthony Head

Anthony Head nel 2004 Anthony Stewart Head (Londra, 20 febbraio 1954) è un attore britannico. Anthony Head è un attore e cantante inglese apparso in teatro, cinema e televisione. È maggiormente conosciuto in Italia per aver interpretato Rupert Giles nella serie televisiva statunitense Buffy l'ammazzavampiri, il Primo Ministro inglese nello show comico britannico Little Britain, e Uther Pendragon nella serie Merlin. Ha raggiunto la notorietà in America grazie ad una serie di spot pubblicit...

 

 

Lia McHugh

Lia McHughLia di San Diego Comic-Con 2019LahirLia Ryan McHugh18 November 2007 (umur 16)Pittsburgh, Pennsylvania, Amerika SerikatTahun aktif2016–sekarang Lia Ryan McHugh (lahir 18 November 2007)[1] adalah seorang aktris berkebangsaan Amerika Serikat. Ia dikenal karena tampil dalam Totem (2017), The Lodge dan Into the Dark (keduanya 2019). Ia dijadwalkan memerankan Sprite dalam film Marvel Cinematic Universe Eternals (2021). Referensi ^ Times, I. D. N.; Danish, Aqeera. 10 F...

 

 

2023 FIBA Women's Asia Cup

International women's basketball tournament International basketball competition 2023 FIBA Women's Asia CupTournament detailsHost countryAustraliaCitySydneyDates26 June – 2 JulyTeams8 (from 1 confederation)Venue(s)1Final positionsChampions China (12th title)Runners-up JapanThird place AustraliaFourth place New ZealandTournament statisticsGames played20MVP Han XuTop scorer Han Xu (22.0 ppg)Official websiteFIBA Women's Asia Cup 2023 Division A FIBA Women...

Propyläen Weltgeschichte

Propyläen Weltgeschichte Die Propyläen Weltgeschichte (Untertitel: Eine Universalgeschichte von den Anfängen bis zur Nachkriegszeit) ist ein deutschsprachiges, von Golo Mann, Alfred Heuß und August Nitschke herausgegebenes Standardwerk der Geschichte, erschienen im Propyläen-Verlag zwischen 1960 und 1965 in zwölf Bänden. Eine 1986 erschienene und in Folgejahren noch mehrmals aufgelegte „Sonderausgabe“ umfasst nur die Bände 1 bis 10 und enthält nicht die Farbtafeln und Faksimile-B...

 

 

Hannes Meyer

Swiss architect (1889–1954) For similar names, see Hans Meyer (disambiguation). Hannes MeyerBornHans Emil Meyer18 November 1889BaselDied19 July 1954(1954-07-19) (aged 64)Lugano H. Meyer: Freidorf Dwelling Estate in Muttenz, Switzerland. Hans Emil Hannes Meyer (18 November 1889 – 19 July 1954) was a Swiss architect and second director of the Bauhaus Dessau from 1928 to 1930. Early life Meyer was born in Basel, Switzerland, trained as a mason, and practiced as an architect in Switzerla...