Стр. 3 - Высокоскоростное движение цилиндрических тел в воде — формирование кавитационной полости

Рис. 1. Поля течений при движении в воде цилиндров с различной формой
головной части при скорости v0 = 1000 м/с:
а — плоский торец; б и в — конус с углом раствора 90 и 45◦; г — конус с углом
раствора 30◦ ; д — полусфера
Как показало численное моделирование, в системе отсчета, свя-
занной с движущимся телом, форма образующейся за ним каверны
(определяемая зависимостью радиуса rc различных поперечных сече-
ний от их осевой координаты z , отсчитываемой от вершины головной
части) в отсутствие противодавления практически не зависит от ско-
рости движения тела (рис. 2).
Данный результат достаточно очевиден: с увеличением скорости
движения тела соответственно возрастает и скорость радиального
“разбегания” жидкости. Поэтому при фиксированном осевом сме-
щении тела независимо от его скорости происходит одно и то же
расширение сечений каверны, занимающих одинаковое положение
относительно тела. Заслуживает дополнительного внимания тот факт,
что отмеченное свойство независимости формы кавитационной по-
лости от скорости движения тела в связанной с ним системе отсчета
сохраняется не только при дозвуковых режимах движения (профили
каверн на рис. 2, соответствующие скоростям тела 400, 800 и 1200 м/с),
но и при переходе к сверхзвуковым режимам (профили каверн на рис. 2
при скоростях тела 1600 и 2000 м/с).
139