сти чисел Re
b
существенно изменяется в зависимости от степени тур-
булентности
ε
, поэтому в этой области чисел Rе при опытном опреде-
лении значений
С
х
весьма важно знать степень турбулентности пото-
ка. Как указывается в работах [3, 6], продольный градиент давления
на теле вращения (трехмерное течение), как правило, выражен более
слабо, чем в случае обтекания профиля (двумерное течение). С учетом
этого данные, полученные при анализе обтекания плоской пластины
[1], могут быть использованы в первом приближении и для относи-
тельно тонких тел вращения. В случае обтекания затупленного тела
вращения с изломами образующей точка перехода принимает доволь-
но устойчивое положение в области минимума давления на профиле.
В этом случае были использованы статистические экспериментальные
данные, касающиеся положения точки перехода относительно положе-
ния минимума давления на затупленном теле в зависимости от числа
Re
x
min
. По найденным таким образом значениям
ˉ
х
пер
на конусе опре-
деляли значение
k
пер
, а затем находили коэффициент сопротивления
трения.
На основе проведенного анализа можно утверждать, что влияние
турбулентности потока на результаты измерения аэродинамических
сил наиболее сильно проявляется в тех областях чисел Rе, при кото-
рых, во-первых, возникает кризис обтекания (когда обтекание с ла-
минарным отрывом уступает место обтеканию с турбулентным от-
рывом пограничного слоя) и, во-вторых, происходит переход лами-
нарного пограничного слоя в турбулентный (при безотрывном об-
текании). При этом аэродинамические силы (
X
и
Y
), действующие
на тело, обусловлены, главным образом, распределением давления на
теле и намного превосходят поверхностное трение. В этих услови-
ях поправка сводится к определению эффективного числа Re
эф
по
формуле Re
эф
=
f
cф
Re
оп
, где фактор турбулентности
f
cф
определя-
ется критическим числом Рейнольдса сферы в зависимости от сте-
пени турбулентности потока (
f
cф
= (
Re
кр
,ε
=0
)
/
(
Re
кр
,ε
6
=0
))
поскольку
в рассматриваемых условиях характер обтекания затупленного конуса
предполагается близким к условиям обтекания сферы. Таким образом,
можно корректировать данные измерений как
С
х
,
так и
С
у
. В случае,
когда поверхностное трение составляет существенную часть полного
сопротивления модели, помимо смещения опытных точек по числу
Rе необходимо также вносить поправки, обусловленные изменением
характеристик пограничного слоя при переходе от одного числа Rе к
другому. Как отмечалось ранее, влияние градиента давления на пере-
ход ламинарного пограничного слоя в турбулентный при двумерном и
трехмерном обтекании тел проявляется по-разному. Поэтому для этих
двух случаев должен быть различным и фактор турбулентности, опре-
деляющий эффективное число Рейнольдса, соответствующее случаю
ε
= 0
.
30 ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2006. № 2
