Особливість аеродинаміки швидкісних обмежених потоків із закруткою

Анотація

Дається теоретична оцінка однієї з важливих аеродинамічних характеристик закручених обмежених потоків, а саме, оцінка зміни температури газу за радіусом вихрових камер різноманітного призначення внаслідок дії відцентрових сил. Пропонується розглядати область течії, що характеризується найбільшим впливом відцентрових сил — присоплова частина вхідного потоку тангенціальної спрямованості по відношенню до циліндричної стінки камери. Задача розв’язана відповідно до виявленого експериментальним шляхом утворення «вільного вихору» в пристінній зоні та «вимушеного вихору» в приосьовому ядрі потоку. Взаємодія потоку з примежовим шаром на диску глухого торця не враховувалась. Отримані формули дають можливість кількісних оцінок розподілу температури вздовж радіуса в кільцевій зоні циркуляційної течії та в зоні квазітвердотільного, подібного до торнадо вихора в центральному сопловому перерізі циліндричної частини вихрової камери. Показано, що в напрямку циліндричної стінки температура збільшується пропорційно квадрату відстані від осі камери, причому температурне розділення має тим більшу інтенсивність, чим вище швидкість вхідного потоку через тангенціальне сопло.