ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Свисток с косым скачком уплотнения из "Источники мощного ультразвука " Очевидно, что с уменьшением угла Р потери в скачке снижаются, а в случае прямого скачка они оказываются максимальными. При этом потери сильно увеличиваются с увеличением безразмерной скорости перед скачком, поэтому в аэродинамике больших скоростей при появлении интенсивных плоских скачков стараются обеспечить торможение с помощью одного или нескольких косых скачков, обладающих меньшими потерями. Исходя из этих соображений, В. П. Куркин [31] предложил газоструйный излучатель, в котором плоский скачок уплотнения заменен косым. Для преобразования плоского скачка в косой в осесимметричном потоке обычно используется конус с углом 20 при вершине, поэтому излучатель с косым скачком уплотнения по своей конструкции отличается от обычного свистка Гартмана лишь введением струи конического препятствия по оси (рис. 39). [c.57] Так как для газоструйных излучателей диапазон изменений безразмерной скорости лежит в пределах 1,2—1,7, то имеет смысл применять конические препятствия с углом при вершине 20, не превышающим 40°. При использовании конуса с углом больше критического скачок отходит от острия конуса и приобретает криволинейную форму, а значение угла Р возрастает, вследствие чего потери энергии в скачке возрастают. [c.58] Но если для потоков с большим числом Маха перевод прямого скачка в косой сопровождается значительным уменьшением энтропии в скачке, то для случая газоструйного генератора, работающего, как правило, при небольших перепадах давления, этот выигрыш оказывается незначительным. На рис. 40, а показана зависимость коэффициента потерь т)1 от угла Р для трех значений Мц вытекающая из формулы (52). Как видно из кривых, потери энергии в прямом скачке при реально существующих скоростях истечения струи не превышают 9%. Поэтому, хотя использование косого скачка и дает некоторое снижение потерь, ими нельзя объяснить то существенное изменение к.п.д., которое полз гается в излучателе с косым скачком уплотнения, тем более, что значения угла р не могут быть получены меньше 45—50°. [c.58] Результаты экспериментального исследования излучателя с косым скачком [31], приведенные в табл. 11, трудно объяснить, тем более, что механизм генерации звука при наличии косого скачка оказывается еще более сложным (за косым скачком возможно сверхзвуковое течение), чем в слз ае прямого скачка. [c.58] При определении акустической мощности и исключить влияние измене-ПИЯ излучения из-за дополнительной резонансной камеры (измерения проводились на свистке, схематически изображенном на рис. 41). [c.59] В конечном итоге для практики безразлично, за счет каких изменений конструкции удается существенно увеличить к.п.д., и с этой точки зрения разработка излучателя с косым скачком представляет не -сомненный интерес. Однако не следует забывать, что только в том случае, когда вскрыт механизм исследуемого явления, можно сознательно использовать его и рационально подойти к решению практических задач. [c.60] Интересно отметить, что излучатель с косым скачком уплотнения может работать при очень низких перепадах давления, в частности модель Куркина испытывалась при = ати. Наши измерения, проведенные на несколько видоизмененной конструкции излучателя (ГСИ-1), показанной на рис. 42, в которой эллиптический корпус заменен круглым и использована система для естественного выброса отработанного газа (об этом подробно см. в гл. 6), показали, что изменение излучендя в зависимости от давления воздуха не является линейной функцией. На рис. 43 приведена запись величины звукового давления по оси излучения при медленном изменении давления Ро в сопле. Выборочные измерения мощности излучения для нескольких значений Р показали, что устойчивое излучение начинается при 0,6 ати, т. е. при давлении ниже критического. Границей между двумя режимами генерации, соответствующими околозвуковому и сверхзвуковому течениям, служит давление 1,5 ати, причем эта граница в зависимости от настройки несколько смещается. При работе излучателя во второй области генерации, например при Р = 2,5 ати, акустическая мощность приблизительно в пять раз больше, чем при Р(,=0,д ати, но к.п.д. излучателя немного выше при втором режиме работы. Начало генерации в излучателе ГСИ-1 (разработанном в сотрудничестве с Научно-исследовательским технологическим институтом) при перемещении рассекателя соответствовало полностью введенному в сопло рассекателю, т. е. когда излучатель работал в режиме стержневого свистка. Здесь следует отметить общность процессов, происходящих в излучателях с коническим рассекателем и со стержнем (об этом см. в гл. 5). Стержень в излучателе, по-видимому, можно представить как своеобразный вырожденный конус с углом 0 = 0°. [c.62] Вернуться к основной статье