Способ снижения донного сопротивления плоских тел и устройство для его осуществления

(51)5 В 64 С 21/02 ИЗС)БРЕ ИСАН Е ся к области авиа- портного и энергеия и может быть ии планера самооездов. автотрейГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Рожка А, О вихревом следе и сопротивлении плохообтекаемых тел "Механика",1956, к. 1, с.42 - 56.Таппег Маиг "А петйос аког гесОспц йеЬазе сгац оХ ччпдз ччт) Ьипс 1 гапц есце",Аегопаа С (ОВ), 1972, н.23, рс.1, р,15-23,Веаппап Р.И/, "Т)е ейес 1 о 1 Веес оп тпейочч ЬеЬпс а ьчо-сТ)епзопа п)осе чч 1) аЬопт тгапц есце", Аего, Ооап 1967, ч,18,р,207 - 214,Изобретение относитции, судостроения, транстического машиностроенреализовано в конструкцлета, судов, скоростных ил еров. Известен способ снижения донного соротивления плоских тел путем установки азделительной пластины по оси симметрии донного сечения, Наибольшее увеличения давления на задней кромке достигается при длине пластины, в 4 раза превышающей высоту основания, Это существенно ограничивает область применения способа.Другой способ снижения донного сопротивления заключается в создании специальной формы вырезов на задней кромке 1761596 А 1(54) СПОСОБ СНИЖЕНИЯ ДОННОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ПЛОСКИХ ТЕЛ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к авиации и может быть использовано для снижения сопротивления при движении тела в воздушной среде, Цель изобретения - повышение экономичности режима движения плоских тел с коэффициентом сопротивления Сх =- 0,83 в диапазоне чисел Ке = 2,3 10 .10, Цель достигается тем,4 5что создают струю минимального расхода так, что отношение этого расхода через поперечное сечение тела со скоростью набегающего потока выбирают 0,027О)/С)00,078, Соотношение между шириной щели Ь и максимальным поперечным размером тела Н равно 0,02Ь/Н 50,1, 5 ил, еюаЪ тела, Его применение возможно при малых толщинах задней кромки,Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является принятый за прототип способ сниже- (Л ния донного сопротивления за счет выдува О струи из щели, выполненной на задней ( кромке плоского тела, Недостатком прототипа является большой расход струи, обеспечивающий максимальное увеличение давления на основании тела, Недостатком устройства проготипа является то, что ширина щели, через которую осуществляется выдув, сравнима с высотой задней кромки,Целью изобретения является повышение экономичности режима движения плоских тел. за счет оптимального соотношения между энергетическими затратами на со 176159810 15 20 25 30 35 40 4 г 50 55 здание струи и выигрышем от снижения донного сопротивления,Лоставлекная цель достигается тем, что создают струю минимального расхода так, что отношение расхода струи (01) к расходу набегающего потока (Оо) через поперечное сечение тела выбирают из соотношения 0,027 С 1;Ио,078, При этом ширина щели выбирается в интервале 0,02:и/Н 0,1. Заявляемое техническое решение отличается от прототипа диапазоном отношения 01 Ис = Ся = 0,0270,078 и шириной щели Ь/Н = 0,020,1.На фиг,1 изображено устройство; на фиг,2 - зависимости коэффициента давления (Ср)ь от коэффициента расхода для четырех значений ширины щели; на фиг.З - максимальные значения коэффициентов (Ср)ь нэ задней кромке тела и соответствующие им значения коэффициентов выдува Ся, 1 - данные автора (Ь/Н = 0.02. 0,045.0,07, 0,1); 2 - данные работы (31(й/Н = 0,59, 0,93); на фиг,4 - профили продольных (ц 1) и поперечных (цг) пульсаций скорости за телом на расстоянии от задней кромки ЗН; на фиг.5 приведены максимальные значения коэффициентов давления (Ср)ь на задней кромке тела при соответствующих значениях ширины щели. 1 - данные автора;2 - данные работы.Изобретение осуществляется следующим образом.Из внутренней полости тела через щель, выполненной на задней кромке, выдувается струя. Выдув приводит к увеличению давления на поверхности основания тела (росту коэффициента давления (Ср)ь = (рь-ро)/ - рОо, где рь - давление на поверхно 1 г2сти; ро - статическое давление в невозмущенном потоке; Оо - скорость набегающего потока), т,е, к снижению донного сопротивления, С увеличением коэффициекта расхода С давление вначале растет, а затем уменьшается (фиг,2). Чем уже щель, тем быстрее ростдавления и тем меньше значекие Сд,при котором достигается максимальное значение (Ср)ь, Зависимость максимальных величин (Ср)ь от соответствующих им значений С 9 (фиг.З) показывает, что скорость увеличения давления на задней кромке тела почти на порядок выше скорости возрастания коэффициента С в диапазоне ОС 9-0,027. Дальнейшее увеличение расхода струи сопровождается снижением скорости роста давления и при С 9 0,.1 прирост обоих параметров практически одинаков. С точки зрения получения максимального значения (Ср)ь при минимальном расходе сруи интервал расходов 0,027 С 90,1 предпочтителен. Во-первых, по сравнению с диапазоном (Сп 0,1), темп прироста коэффициента давления вдвое выше прироста коэффициента расхода, а значения (Ср) лишь на 20% меньше аналогичных, Во-вторых, уменьшение коэффициента выдува ниже величины 0,027 сопровождается ростом пульсаций скорости за телом (фиг.4), что указывает на увеличение общего сопротивления тела,Устройство содержит две параллельные пластины 1, оканчивающиеся тупой задней кромкой. Во внутренней полости 2 размещен хонейкомб 3 для выравнивания поля скорости струи, истекающей через плоскую щель, образованную двумя прямоугольными блоками 4. Эти блоки закреплены на верхней и нижней пластинах 1. В блоках выполнены отверстия 5 для определения распределения давления как вдоль длиныщели, так и по высоте Н задней кромки в ее среднем сечении, Соответствие между максимальными значениями коэффициента давления и шириной цели показывает, что 2/3 увеличения коэффициента давления происходит при росте ширины щели до значения й/Н = 0,1, Нижний предел измерения параметра и/Н определяется минимально допустимой (с точки зрения роста пульсаций скорости) величиной Сц, т.е, Ь/Н(0,02 (фиг.4). Формула изобретения 1. Способ снижения донного сопротивления плоских тел, заключающийся в повышении давления в донной области путем выдува струи через плоскую щель, выполненную в кормовой части тела, в направлении, совпадающем с направлением набегающего потока, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения экономичности режима движения плоских тел с коэффициентом сопротивления Сх = 0,83 в диапазоне чисел йе= 2 310 ,10, создают струю ми 4 5нимального расхода так, что отношение этого расхода (0,) к расходу через поперечное сечение тела (Оо) со скоростью набегающего потока выбирают из соотношения 0,02701/С 1 о 0,0782, Устройство для снижения донного сопротивления плоских тел, содержащее нагнетателькую амеру, соединенную с плоской щелью, выполненной в кормовой части тела в плоскости его симметрии, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что соотношение между шириной щели й и максимальным поперечным размером тела Н выполненс равным 0,02 Ь/Н 0,1.1761596 50 Лп,едак рректор О.Кравцова Заказ 3225 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 10 Составитель В,ЖданТрубченко Техред М,Моргентал т-Г060ь/Н