Порiвняння опору тонких осесиметричних тiл при безвiдривному та суперкавiтацiйному режимах обтiкання

Abstract

Рассчитаны объемные коэффициенты сопротивления тонких конусов для суперкавитационного режима обтекания. Каверна считается частью полезного объема и определяется с помощью уравнения первого приближения. Получены аналитические формулы для объемных коэффициентов сопротивления трения и давления. Рассмотрены предельные случаи длинных и коротких каверн. Сравнение с коэффициентами сопротивления тонких осесимметричных тел при безотрывном режиме обтекания показало, что при числах кавитации, меньших 0.001, суперкавитационный режим имеет преимущества, но для больших зчачений числа кавитации разница в сопротивлениях может стать небольшой. Случай коротких каверн неприемлем для минимизации сопротивления.

Розрахованi об'ємнi коефiцiєнти опору тонких конусiв, якi обтiкаються у суперкавiтацiйному режимi. Каверна вважається частиною корисного об'єму i визначається за допомогою рiвняння першого наближення. Отримано аналiтичнi формули для об'ємних коефiцiєнтiв опору тертя та тиску. Розглянутi граничнi випадки довгих та коротких каверн. Порiвняння з коефiцiєнтами опору тонких осесиметричних тiл при безвiдривному режимi обтiкання показало, що для чисел кавiтацiї, менших 0.001, суперкавiтацiйний режим має переваги, але для бiльших значень числа кавiтацiї рiзниця в опорах може стати невеликою. Випадок коротких каверн є неприйнятним для мiнiмiзацiї опору.

The volumetric drag coefficients of slender cones for supercavitation flow patterns are calculated. Cavity is assumed as a part of useful volume and determined with the use of the first approximation equation. Analytic formulas for the volumetric drag coefficients due to the friction and pressure distribution are presented. The cases of long and short cavities are considered. Comparison with the drag coefficients of slender axisymmetrical bodies with unseparated flow pattern showed, that at cavity numbers smaller than 0.001, supercavitation flow is preferable, but for larger values of the cavity number, the difference in drags can begin small. A case of short cavities is unacceptable for drag minimization.